一、引 言
樁基礎(chǔ)作為一種傳統(tǒng)的基礎(chǔ)形式，隨著公路建設(shè)的發(fā)展，近年來(lái)在基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。我國(guó)公路橋梁樁基礎(chǔ)以鉆孔灌注樁為主，主要采用泥漿護(hù)壁的成孔方法，樁基的承載能力主要取決于樁側(cè)摩阻力和樁端土層的支撐力，即取決于樁基成孔后的樁側(cè)、樁底土層性質(zhì)及樁底的沉渣情況。受樁基施工方法及施工技術(shù)水平的限制，影響樁基承載力充分發(fā)揮的主要因素如下：
1、樁基成孔過(guò)程中的機(jī)械振動(dòng)導(dǎo)致原狀土層的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生一定程度的變化，從而使樁實(shí)際承載力與設(shè)計(jì)承載力存在較大差異；
2、泥漿護(hù)壁的成孔工藝對(duì)樁土結(jié)合面的樁土相互作用存在不利影響，從而導(dǎo)致樁側(cè)摩阻在一定程度上有所降低；
3、樁底沉渣的清除工作很難達(dá)到理想要求，其所造成的 “軟墊效應(yīng)”對(duì)樁基承載力存在很大影響。
由于上述問(wèn)題的存在，使樁基實(shí)際承載力與設(shè)計(jì)承載力存在較大差異，甚至于有的樁基需要通過(guò)加固處理后方可達(dá)到設(shè)計(jì)要求。而壓漿技術(shù)作為樁基加固的一種常用加固方法，因其具有施工操作簡(jiǎn)單、可靠性好、費(fèi)用低、承載力增幅大及有效減小樁基沉降量等優(yōu)點(diǎn)，因此在樁基礎(chǔ)加固中得到廣泛應(yīng)用。
二、壓漿機(jī)理
根據(jù)壓漿部位的不同，樁基壓漿主要包括樁側(cè)壓力注漿和樁端壓力注漿兩種。其中，樁側(cè)壓力注漿是指在壓力作用下將能固化的漿液通過(guò)樁身預(yù)埋壓漿裝置強(qiáng)行注入樁側(cè)土層中，充填樁身混凝土和樁周土體間的孔隙，同時(shí)與樁側(cè)土層發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，提高樁側(cè)土強(qiáng)度；樁端壓力注漿是通過(guò)預(yù)埋在樁身的壓漿管，將能固化的漿液通過(guò)樁頂預(yù)埋壓漿裝置強(qiáng)行注入樁端土層中，從而達(dá)到改變樁端土層性質(zhì)及樁、土邊界條件的作用。其中,樁端壓力注漿對(duì)樁基承載力的提高主要體現(xiàn)在下述幾個(gè)方面：
1、樁端壓力注漿可以通過(guò)漿液與樁端土體的物理化學(xué)反應(yīng)，使樁端土體產(chǎn)生壓密效應(yīng)、加筋效應(yīng)以及固化效應(yīng)，使樁端土體的密室度、強(qiáng)度、剛度得到有效提高；
2、在進(jìn)行樁端壓力注漿過(guò)程中，漿液通過(guò)壓力注入樁端將在樁端產(chǎn)生擴(kuò)大頭，具有增擴(kuò)樁底的效果，即加大了樁端的支撐面積，從而大幅度地提高了樁端支撐力；
3、在對(duì)樁端進(jìn)行壓力注漿時(shí)，當(dāng)樁端的土體的滲透能力達(dá)到極限時(shí)，樁端漿液的壓力將不斷提高，在樁端產(chǎn)生方向向上的預(yù)壓力效應(yīng)，使得樁端阻力及早地得到了充分發(fā)揮。
對(duì)于樁端壓漿，除了上述作用外，漿液在高壓所用下，對(duì)樁底以上一定高度范圍內(nèi)的樁周土也具有一定的壓密、固化作用，從而使得樁側(cè)摩阻有所提高。
三、壓漿工藝
1、壓漿工藝流程
樁端壓力注漿的施工工藝流程如下圖所示：
2、壓漿裝置
四、實(shí)橋應(yīng)用
1、工程簡(jiǎn)介
某大橋主橋上部構(gòu)造為（70＋100＋70 ）米三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋，下部為鋼筋混凝土實(shí)體墩，基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。在施工過(guò)程中檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：主墩部分樁基存在樁長(zhǎng)不夠、樁底沉渣厚度超標(biāo)、樁身完整性差等缺陷(見(jiàn)圖1-圖4)，其中，實(shí)際樁長(zhǎng)與設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)最大相差5.5m，樁底沉渣最大厚度達(dá)63cm，部分樁基的樁身完整性為四類。
2、加固處理措施
根據(jù)原橋的設(shè)計(jì)資料及該橋樁基的病害情況，對(duì)該橋的樁基承載能力進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算分析，結(jié)果表明，原橋的5號(hào)墩樁基承載能力不能夠滿足結(jié)構(gòu)受力要求，其承載力不足約為20%，6號(hào)墩樁基的承載能力可以滿足受力要求，但樁底沉渣過(guò)厚，樁基的不均勻沉降對(duì)承臺(tái)受力不利。因此，最終決定對(duì)該橋的5號(hào)、6號(hào)墩樁基采用高壓注漿的方法進(jìn)行加固處理。
圖1 樁長(zhǎng)不足、沉渣較厚 圖2 樁身混凝土存在缺陷
圖3 樁底埋有掉落的鉆頭 圖4 樁身存在混凝土缺陷
3、壓漿施工方法
(1) 該橋樁基的壓漿孔利用原樁基聲測(cè)管，并經(jīng)其鉆至樁底標(biāo)高以下0.5m。
(2) 利用清水及空壓機(jī)對(duì)壓漿孔進(jìn)行洗孔，直到清洗徹底為止。
(3) 壓漿施工
① 預(yù)壓清水
在正式壓漿之前，先試壓清水，待注漿管暢通之后再壓注水泥漿液。壓水應(yīng)按2～3級(jí)壓力順次逐級(jí)進(jìn)行，壓水壓力一般不大于15Mpa。
② 初次注漿
壓水試驗(yàn)結(jié)束之后，將配置好的水泥漿液通過(guò)高壓泵和預(yù)埋管注人樁端。這一階段，注漿壓力要小，漿液由稀到稠，同時(shí)密切注意注漿壓力、注漿量的變化。
③ 間歇循環(huán)注漿
鑒于該橋基礎(chǔ)為裂隙發(fā)育的輝綠巖和土層顆粒間孔隙較大的卵礫石層，為達(dá)到理想的注漿效果，此處采用間歇注漿方法，即開(kāi)啟注漿泵先注漿 4～5min之后，停泵0.5～1min，然后再注漿，如此反復(fù)，直到結(jié)束。
④ 終止注漿
當(dāng)高壓注漿達(dá)到如下條件之一時(shí)便可終止注漿：
a、壓入的水泥量已達(dá)到設(shè)計(jì)要求；
b、壓入的水泥量已達(dá)到設(shè)計(jì)值的 65％以上，且入口壓力已達(dá)6 Mpa，同時(shí)持壓超過(guò)8min。
(4) 注意事項(xiàng)
每個(gè)橋墩每次最多只能處理一根樁基，為了保證在處理下一根樁基時(shí)，前一根處理過(guò)的樁基已經(jīng)參與受力，其間的時(shí)間間隔應(yīng)不少于3天。
4、壓漿參數(shù)選擇
(1) 水泥漿液的配比
漿液采用水泥漿，水灰比選擇在 0.4～0.6。注漿時(shí)，先用稀漿，然后再用中濃度的漿液，最后用濃漿。配漿水泥采用42.5號(hào)普通硅酸鹽水泥，水泥細(xì)度不超過(guò)0.08mm，方孔篩余不超過(guò)15％。
(2) 注漿壓力
初始和結(jié)束階段的注漿壓力為2～3MPa，中間階段的注漿壓力為1～2 MPa。終止注漿壓力控制標(biāo)準(zhǔn)為6Mpa。
(3) 注漿持續(xù)時(shí)間
綜合考慮各方面的因素，每跟樁的注漿持續(xù)時(shí)間不宜超過(guò)2小時(shí)。
五、結(jié) 論
1、利用高壓注漿技術(shù)對(duì)實(shí)橋樁基缺陷進(jìn)行處理，明顯提高了原橋樁基的承載能力，消除了沉渣超標(biāo)可能造成的樁基不均勻沉降對(duì)承臺(tái)受力的不利影響，同時(shí)使部分樁身存在缺陷的樁基完整性得到改善。
2、樁端高壓注漿的方法對(duì)存在缺陷或承載力不足的樁基具有較好的加固處理效果，根據(jù)基底土層性狀的不同，其對(duì)樁基承載力的提高一般不小于50%～150%。
3、樁端高壓注漿技術(shù)不僅是一種被動(dòng)的樁基加固方法，同時(shí)也可以用來(lái)指導(dǎo)新橋設(shè)計(jì)，是解決軟弱持力層承載力過(guò)低、設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)、基礎(chǔ)工程造價(jià)偏高的一種有效途徑。
