桥梁桩基施工灌注桩后注浆技术应用

黄亿

（赣州市公路发展中心定南分中心，江西 赣州 341700）

0 引言

在桥梁工程施工过程中，灌注桩是一种常用的桩基施工技术。而灌注桩后的注浆工作是确保桩体质量和稳定性的关键环节之一。正确的注浆技术可以填充桩体的孔隙，增加桩体的强度和稳定性，提高桩基的承载能力。因此，桥梁工程施工中的灌注桩后注浆技术必须得到充分重视和正确实施。

1 灌注桩后注浆技术概述

灌注桩是一种常用的地基处理技术，通过将浆液压入地下，形成桩身，起到加固土壤和传递荷载的作用。然而，在某些情况下，灌注桩的稳定性和承载能力可能需要进一步提高，这便需要采用灌注桩后注浆技术。

灌注桩后注浆通常使用高压注浆设备，将浆液通过特定的管道注入灌注桩。浆液的成分和性能根据具体的工程要求而定，常见的注浆材料包括水泥浆、聚合物浆料等。

注浆的目的是填充桩内的空隙，与灌注桩形成一个整体，提高桩体的强度和稳定性。注浆技术的具体操作包括选择合适的注浆设备和工艺、确定注浆浆液的成分和配比、控制注浆的压力和流量、注浆的时间和速度等。注浆操作需要经验丰富的施工人员进行监督和控制，以确保注浆的效果和质量[1]。

2 施工工艺

2.1 工程概况

某桥梁工程线路长度为930m，所处地区的地质条件比较特殊，主要由粉土、黏性土、细砂等组成，地下水位深度在1～2m 之间。建设单位临时变更设计方案，对桥梁进行加长、加宽处理。但是上级拨付的资金已经确定，为降低项目建设成本，联合设计、监理、业主等单位，将该桥梁项目的桥墩基础改变为桩端后注浆钻孔灌注桩基础形式，桩体直径为1.2m，长度为22m，以12 层细砂作为桩端持力层结构。在正式施工开始前，现场选择5 根桩体进行试验，后注浆3 根、未注浆2 根，以检验各项技术参数是否合格。

2.2 桩端后注浆参数设定

正式施工前，需要明确桩端后注浆施工的技术参数，主要包括压浆量、注浆压力以及水泥用量等。在注浆施工中，满足以下两个条件即可视为注浆合格：一是注浆达到规定的压力标准并保持5min；二是注浆量达到设计要求的80%以上。

如果在桩周出现冒浆情况，可以在2～3h后进行补充压浆施工，以确保总体注浆施工量符合设计标准。如果注浆泵的压力超过设计标准，应立即停止注浆0.5～1h，并考虑进行其他桩体结构的注浆施工。

2.3 泥浆护壁

钻孔灌注桩是桥梁基础施工中的一种常用技术，成孔质量直接关系整个结构的施工效果和安全性。因此，在钻孔灌注桩施工过程中，需要特别注意成孔质量控制。

第一，在钢筋笼下放环节，必须合理安排下放顺序和方式，避免钢筋笼与孔壁发生碰撞或刮伤等情况。同时，为保护孔壁的完整性，可以采取泥浆护壁措施，利用泥浆填充孔洞周围空隙，提高孔壁的支撑力，防止孔壁塌陷或变形。

第二，在钻孔灌注桩施工过程中，内部压浆也是非常重要的一环。通过地面压力系统进行内部压浆施工，可以确保注浆材料充分填充至孔洞内部，并与周围土体形成紧密的连接，以提高桩体的强度和稳定性[2]。

2.4 注浆管设置

第一，注浆管用声测钢管制作，桩径≤11500mm 的桩孔每孔设置3 根注浆管，桩径大于1500mm 的桩孔每孔设置4 根注浆管。注浆管的长度须符合设计要求，插入孔底后表面露出约50cm 视为合格。之后进行注浆管连接，在连接部位采取螺纹连接方式，保证各部位达到密封性标准，符合压浆施工要求。

第二，下放每一节钢筋笼后，需在压浆管内注入清水以检测其密封性。若注浆管注入的清水全部到位且水面保持稳定无下降，说明管道系统严密可靠。若检测过程中发现水面下降，需立即找出渗漏位置及原因，采取改进措施并确保密封性合格后再进行下一步试验分析，直到检测合格才能进行下一节钢筋的下放施工。

第三，将注浆管安装到钢筋笼内部，可直接绑扎在内侧，与钢筋笼同时放入孔内，也可单独放置，但需确保安装位置的准确性。

第四，在钢筋入孔吊装环节，应避免反复撞击或扭动，灌浆结束后孔口回填施工至关重要，需设置标识并落实现场保护工作，禁止无关车辆进入现场，以免造成损坏。

第五，为避免水泥压浆工作结束后管道内部压力过大产生返浆问题，在管道口部位安装水管球阀，并在压浆后及时关闭阀门，待压力释放后再拆除。

第六，在压浆导管与钢筋笼的连接处理方面，可采用铅丝绑扎方式，也可选择点焊方式进行，以确保连接稳定性。

2.5 浆液制备

在桥梁桩基施工中，灌注桩后注浆施工是确保桩基稳固性的关键施工步骤之一。进行浆液制备时，需要仔细选择适用于该工程的水泥材料，通常采用P.O42.5型的普通硅酸盐水泥。制备浆液的过程需要精确控制水泥与水的比例，通常将水灰比设定为0.6，以保证浆液的流动性和黏度在合理范围内。制备浆液时，应开启专用的浆液搅拌机，将所需的水泥和适量的水依次加入搅拌机，搅拌机的运转时间应不少于3min，以确保水泥搅拌均匀，保证浆液的均匀性、稳定性、流动性和黏度，确保其能够在桩孔内充分填充和渗透，达到加固桩体的目的。

2.6 管道检查

进行注浆施工前，要对管道进行检查并清洗，确保没有堵塞或其他障碍物。检查完毕后，需要向管道内注入适量的清水，并逐渐增加压力，直到达到所需压力值。压力达到一定值时，注浆阀门会被冲开，此时操作人员应立即停止注浆设备运行，并检查注浆管道是否有渗漏现象。在逐步升压的过程中，要观察压力变化情况，并注意控制注浆压力和流量，避免过高或过低的压力对工程造成不利影响。如果发现有渗漏现象，应立即采取措施进行处理，以免造成工程损失。

2.7 注浆

上述各项准备工作结束后，及时进行注浆施工。在注浆施工过程中，需要加强注浆压力、水灰比、水泥量等参数的控制。注浆压力并不是恒定的，需要结合现场施工的具体情况不断改进和调整。

确定注浆压力时，技术人员需要对现场进行全面分析，掌握地质条件、土体饱和度、岩石特性、桩体长度等参数，以确保符合工程施工标准。通常情况下，以压水试验的压力为注浆的起始压力，正式灌浆的压力需要达到初始压力的2～3 倍。在注浆施工作业中，一般先使用稀浆施工，再加入中等浓度的泥浆，最后使用浓浆[3]。

根据施工要求，满足以下条件之一时即可停止注浆施工：第一，注浆压力和施工量达到设计要求；第二，注浆量超过设计总量的74%，且压力超过规定参数值。

发生以下情况之一时视为间歇注浆施工：一是施工停歇时间为30～60min，二是注浆压力异常，三是地面存在冒浆、串浆现象，再次施工时应调整水灰比[4]。

2.8 封管清洗

在注浆过程中，浆液可能会残留在设备内部，如果不及时清洗，会导致浆液干结和设备堵塞。因此，施工结束后，应立即清洗设备，包括管道、搅拌机、料斗等。清洗剂的选择应根据使用的注浆材料来确定，以确保彻底清除浆液残留物，延长设备使用寿命。

3 桥梁桩基灌注桩后注浆施工注意事项

3.1 断桩处理

在桥梁桩基灌注桩后注浆施工中，如果发现桩身出现断桩情况，必须立即采取适当的措施进行处理，以保证桩基质量和工程安全。发现断桩应立即停止注浆工作，并进行现场检查，通过实地观察或测量确定断桩的位置，通过观察断面情况评估断桩程度，同时需要分析可能导致断桩的原因，如桩身质量、注浆操作问题、地层原因等，以便后续进行正确的处理决策。根据断桩的具体情况，可以采取以下几种处理方法：

第一，重新灌浆。如果桩身质量较好、断桩位置较浅且程度不严重，可以考虑重新进行注浆，以填充断桩处的空隙。重新灌浆之前，需要确保断桩处的清洁性，并采用适当的浆液配比和注浆压力，确保充分填充。

第二，修复补强。对于断桩程度较深或断桩原因较为复杂的情况，可能需要进行桩身修复和补强，可以采用钢筋套筒、加固钢筋、注浆灌浆等方法，以加固和修复断桩处的桩身。修复补强需要根据具体情况制订详细的方案，并确保施工质量符合要求。

第三，更换桩身。在某些情况下，如果断桩程度过于严重或桩身质量存在严重问题，可能需要考虑更换整个桩身。这通常是一项复杂的工程，需要制订严格的施工计划，并实施监测控制，以确保新桩身的质量和工程安全[5]。

3.2 冒浆处理

在桥梁桩基灌注桩后注浆施工中，冒浆是常见问题。冒浆指的是在注浆施工过程中，浆液从桩底或桩侧渗漏出来的现象，可能导致注浆效果不佳和施工质量下降。因此，有效处理冒浆问题至关重要。发现冒浆现象时，应立即停止注浆工作，以防止浆液进一步浪费和环境污染，并对冒浆的具体情况进行仔细分析，冒浆可能发生在桩底或桩侧，其原因包括以下几个方面：

第一，桩体问题。冒浆可能是桩身存在裂缝、孔洞或其他结构问题导致的。在这种情况下，需要对桩体进行检查，修复或更换受损部分。

第二，注浆参数。可能需要调整注浆压力、浆液浓度、注浆速度等参数。根据冒浆的具体情况，可以适度增加注浆压力或调整浆液浓度，以提高注浆效果。

第三，地层条件。地下地层的情况对冒浆也有影响。如果地层松散或渗透性较高，可能需要采取特殊措施，如使用防冒浆套管来防止浆液外渗。

第四，施工工艺。施工工艺和方法也可能对冒浆产生影响。为此，需要对施工过程中的工艺细节进行检查和优化，确保每个环节都符合规范和设计要求。

3.3 安全管理

在桥梁桩基灌注桩后注浆施工中，确保施工安全对项目的顺利进行至关重要。为此，需要建立健全的安全管理体系，包括制订详细的施工方案和安全操作规程，明确工作流程和责任分工。同时，施工现场必须配备足够的安全设备，如安全帽、防护眼镜和防护服等，以确保工作人员的人身安全。

为了进一步保障安全，需要对施工现场进行全面的安全检查和风险评估。特别关注可能导致事故的潜在危险因素，如高压注浆设备、大型机械设备等。施工前，必须进行现场勘察，确认地下设施的位置，以避免损坏地下管线或电缆，防止漏电和火灾等意外事件。

在注浆施工过程中，必须确保注浆设备的正常运行，并定期检查设备的安全性能。操作人员必须经过专业培训，熟悉设备操作规程，并具备应急处理能力。此外，要定期检查注浆管道和阀门的密封性能，确保浆液不会泄漏。

在高压注浆过程中，必须严格控制注浆压力，以防止设备爆炸或管道破裂。发现任何异常情况，如压力异常升高、浆液泄漏等，都必须立即停工，并采取紧急措施排除安全隐患，以确保施工安全，确保项目稳定进行。

4 结语

综上所述，在桥梁桩基工程施工阶段，灌注桩后注浆技术的应用对提高桥梁桩基工程的施工进度及质量有重要帮助。文章结合工程项目实例对灌注桩后注浆技术的工艺要点进行了分析，并提出了相应的技术措施，未来需要进一步研究、优化灌注桩后注浆技术工艺，同时要加强对施工过程的质量与安全控制，为桥梁项目的开展提供帮助。