探析路桥施工中的桩基加固技术

张博

引言：桩基施工是路桥施工中的重要组成部分，但受多种因素的影响，路桥易出现沉降现象，这与桩基加固处理不佳有很大关系。为提高路桥施工的整体质量和性能，需对桩基进行加固处理。本文围绕路桥施工中的桩基加固技术展开讨论。

前言

在我国的交通道路中，路桥是其中的重要组成部分，其施工质量的优劣直接影响交通的运行情况。近年来，我国的路桥负载量不断增高，这对路桥的质量和性能要求也越来越高，尤其是对钻孔灌注桩的承载能力要求甚高。为满足交通运输的需要，提高路桥施工质量，很多路桥的桩基承载层选择建设在一些较为完整的岩石层上，这有利于提高路桥的质量，但桩基的桩径和桩长均比基础部分大，因而实际操作起来比较困难，建设成本也大大增加[1]。在经过长期的实践工作，人们总结出了一套切实可行的桩基加固方法，即钻孔灌注桩后浆桩技术。该技术的应用不仅能大大缩减桩长，而且能有效节约成本，因此，有效解决了路桥施工中的一大难题。本文现围绕路桥施工中的桩基加固技术展开论述，总结了常见的桩基质量问题，分析了桩基加固的加固机理，并结合实践经验，总结了桩基加固技术的要点。

一、路桥施工中比较常见的桩基质量问题

对于桩基施工而言，沉降是最为常见的质量问题。分析原因，主要是桩基沉渣过厚和清理不彻底造成。当桩基沉降尚未造成上部连续梁开裂时，可进行桩基加固处理阻止桩基继续下沉。另外，桩基设计不合理，如取地质岩性摩阻系数偏大，在同一中连续梁下采用的桩基基础形式不同，设计摩擦桩的桩长过短等也是造成桩基沉降的常见因素。而钻孔灌注桩后浆桩技术是路桥施工中应用最为广泛的桩基方式，应用该技术方式的质量问题主要有气孔、蜂窝、混凝土疏松等。由于桩底较软、清孔不彻底、沉淀层过厚、桩顶强度过低或不密实、桩基础质量不符合设计要求等，易造成埋管、卡管、导管进水、坍孔等现象，有些甚至出现断桩现象[2]。

二、路桥施工中桩基加固技术的加固机理

首先，是提高桩的承载力和改善持力层条件。在钻孔灌注桩成孔的过程中，桩基承载力易受桩底压载、土体扰动等因素的影响。要提高桩基的承载力，则需提高桩底注浆的压力，以使浆料得以在镇流器周围进行泥土的压裂，裂缝填筑、渗氮以及桩土的压实、固结等，通过该方法能使桩基周围比较松散的土壤颗粒和砾石产生胶结作用，从而形成高强度泥土，有利于提高桩基周围承载层的性能，进而在很大程度上提高灌注桩的承载能力和桩基加固质量。其次，是提高桩侧的摩阻力。影响下桩侧模阻力的主要因素是灌注桩底部与钻孔灌注桩之间的距离。将桩体周围土层与装挡泥桩相结合，不仅能有效降低桩侧的摩擦阻力，而且能使摩擦系数下降。而浆液和高压注浆会沿着桩体与桩土界面进行填料和扩散，在这些因素的影响下，能起到填补和置换两者间空白的作用，从而大大提高桩侧的摩阻力。另外，当浆料水平渗入至桩侧土后，也能在很大程度上提高桩体地层荷载的传递特性和应力效应。

三、路桥施工中的桩基加固技术要点分析

1、压浆参数设定要点

压浆参数的设定主要是压降总量、水灰比的设定。在进行桩基施工前，需要先对压降参数进行预设，根据这些参数的设置再进行测桩，以满足设计强度桩要求，然后进行静载试验以确定最终的测试参数。当注浆比较少，压力较大时，可适当调高水灰比，对于低水灰比的水泥浆可加入适量的减水剂。压降总量设定方面，主要考虑桩间距和持力层的空隙率，在桩间距处于4至5cm，砂泥软石土层软石含量处于50%至65%之间时，压降的总量通常设定在116至209t之间。水灰比的设定则由土的渗透性和饱和度决定。一般而言，对于非饱和土，其水灰比设置宜在0.7至0.9之间，若为比较松散和破碎的砂砾或石土，水灰比则宜设置在0.5至0.6之间。而对于饱和土，其水灰比则宜为0.45至0.65之间[3]。

2、后压浆施工的要点

⑴压浆管的布置：压降管的长度应符合设计要求，一般采用白铁管（内径为5cm），也可采用超声波检测管进行检测。压浆阀应能够承受超过1MPa的净水压力，而外部保护层应具备抵抗硬物刮撞的能力，以免压浆阀受到损伤，同时拥有较强的逆止能力。压浆管应在钢筋笼进行对称布置，管间使用螺纹进行连接。侧注浆管于螺旋箍筋外侧进行固定，桩端注浆管则在钢筋箍内进行固定，每个带箍有一个固定点，并设置在主杆上。

⑵压水试验：注浆灌注桩一般采用三根一体的施工设计，在成桩3d后可进行压水试验，主要是疏通压浆通道，并结合试验结果调整压浆有关参数。先用压浆泵向l#压浆管压入清水，以冲洗干净管内的泥浆，然后同样方法冲洗其他两根压浆管，直至冒清水为止。

⑶压浆施工：压浆施工的顺序非常关键，在进行压浆时宜先对整个承台群桩进行一次性压浆，然后采用先周圈桩后中间桩的施工顺序，并保证同一根桩各压浆管的压浆时间间隔在半小时以上，以保障水泥浆在土体中进行扩散的时间。另外，压浆过程中，为提高浆液的密集程度，应尽量避免出现中途停止情况，若不得不停止，则应采取相应的处理措施，如尽量缩短停止压浆的时间，若停止压浆时间超过半个小时，则及时进行冲洗，防止浆液凝固堵塞管道，再次恢复压浆时，可在前期适当提高水灰比，然后逐渐恢复原来的水灰比等。

四、小结

实践证明，钻孔灌注桩桩底后压浆法具有改良设计方案、缩小桩径、缩短桩长、节约成本和时间等优势，能满足路桥体的高承载量要求。因此，钻孔灌注桩桩底后压浆法成为我国路桥施工中最常用的桩基加固方法，应用前景十分可观。

参考文献

[1]李琰.关于路桥施工中桩基加固技术的研究[J]. 科技创业家，2014（02）：13.

[2]叶兴拾.浅谈道路桥梁桩基质量问题及微型桩加固技术[J].江西建材，2014（15）：146.

[3]遵艳君.钻孔灌注桩桩端注浆加固桩基施工技术研究[J].河南科技，2014（05）：65-66.

（作者单位：中交路桥华东工程有限公司）