路桥科技 钻孔灌注桩桩底后压浆材料选配及施工技术 靳翠宏 （保利长大工程有限公司，广东 广州 511430） 摘要：台州湾跨海特大桥摩擦桩设计采用桩底后压浆，以提高桩端承载力。本文根据工程实际情况，通过大量配比对比研究，最终确定满足要求的桩底压浆配合比。同时，根据设计图纸要求及施工规范优化施工技术，确保台州湾跨海特大桥摩擦桩桩底压浆质量。 关键词：桩底压浆；材料选配；施工技术 1 工程简介 台州湾跨海特大桥TS09标共有桩基708根，其中摩擦桩4根，摩擦桩基础持力层主要为含黏性土圆砾层，饱和，密实，粒径0.2-4cm，含量60%，余为中粗砂及黏性土充填。 2 浆液原材料选配 2.1 浆液原材料选用 根据设计图纸要求，同时参考类似工程情况，先选取水泥、压浆剂、速凝剂、减水剂及水等原材料进行配合比设计。 2.1.1 水泥 性能须满足《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）第6.15.4条的要求，初步选取P.O42.5普通硅酸盐水泥，该水泥性能较为稳定。 2.1.2 外加剂 外加剂用于优化压浆浆液的工作性能和强度，预防浆液离析或泌水、增加流动性及膨胀性。外加剂性能应稳定，其中氯离子含量低于水泥的0.06%。 2.1.3 水 须满足《混凝土用水标准》（JGJ 63-2006），且不含对结构及结构材料有害的成分。 2.2 浆液性能控制指标 水灰比是浆液的主要控制指标，另外还须控制浆液的稠度、初凝时间、试块的强度等性能指标，具体控制指标要求详见表1。 表1 浆液性能控制指标 名称 性能指标 水灰比 0.35-0.6，宜小不宜大 稠度 10-14S 初凝时间 4-6小时 7天强度 ≥10MPa 外加剂用量 ≤5% 比重 以实测值为准 2.3 浆液试配及其分析 浆液试配的目的是验证稠度、初凝时间、比重等物理性能，并验证强度等力学性能。同时观察浆液的工作性能，确保所配制的浆液满足现场施工要求，浆液稠度根据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）附录C3完成试配，其他性能指标根据《水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）操作。 首先，按照要求的水灰比，配制纯水泥浆，检测对应的性能指标。其次，在纯水泥浆配制的基础上，根据过去的试配经验，可掺加外加剂来优化浆液的物理力学性能及工作性能，在分析试配结果后，对浆液配制的原材料用量进行优化，得到桩底压浆浆液的配制配比。 2.3.1 纯水泥浆试配及其分析 根据指标要求，水灰比在其允许范围内等间距选取并进行浆液试配，试配纯水泥浆配比详见表2，对应其物理力学性能见图1-图4。 表2 纯水泥浆试配配比（kg/m3） 配比号 水泥 水 水灰比 A1 1200 420 0.35 A2 1200 480 0.40 A3 1200 540 0.45 A4 1200 600 0.50 A5 1200 540 0.55 图1 稠度曲线 图2 初凝时间曲线 图3 7天强度曲线 图4 比重曲线 纯水泥浆试配结果如图1-图4，根据检测结果曲线可知，水灰比越大，纯水泥浆浆液的稠度、比重及试块强度越小；但浆液的初凝时间随水灰比的增大而增加；观察浆液的工作性能，静置时浆液的泌水率随水灰比增大而增加，其中，水灰比在≥0.45的A3-A5配比泌水率＞2%，水灰＜0.45的A1和A2配比的泌水率＜1%。根据试配结果可知，在确保浆液符合现场工作性能要求的前提下，水灰比应选取较小值。 2.3.2 双掺外加剂的浆液试配及其分析 在纯水泥浆配制的基础上，通过掺加外加剂来优化浆液的主要指标及工作性能，试配配比详见表3。 表3 双掺外加剂水泥浆试配配比（kg/m3） 配比号 水泥 水 速凝剂 压浆剂 水灰比 B1 1200 726 36 120 0.60 B2 1200 660 36 120 0.55 B3 1200 600 36 200 0.50 B4 1200 600 36 / 0.50 图5 稠度曲线 图6 初凝时间曲线 图7 7天强度曲线 双掺外加剂的水泥浆试配结果如图5-图7，对比试配配比及检测结果曲线可知，掺加速凝剂及压浆剂前后，A5与B2水灰比相同，但B2较A5浆液的初凝时间减少近一半，同时，工作性能变差。试配配比B4较B3取消掺外压浆剂，但根据B4配置的浆液工作性能很《华东科技》 2020·5 159Road & Bridge Technology 差，呈糊状，无法量测相关性能指标；与B4相比，B3掺加了压浆剂，其工作性能明显好转，经量测其稠度为13.5s，接近性能指标要求的限值。由此可见，掺加速凝剂与压浆剂后，如果水灰比减小，浆液的工作性能会变差，要加大压浆剂的剂量，从而增加浆液的流动性，以改善浆液的工作性能。因此，掺速凝剂与压浆剂的水灰比应≥0.5。 双掺外加剂的水泥浆试配结果如图5-图7，其中：B1配比稠度为11S，符合指标要求；初凝时间为6h，达到了指标要求的限值；试块的7天强度＜10MPa。因此，应排除B1配比，而B2各项性能指标均能符合要求，建议选择B2配合，经实际量测，B2比重为1.77。 2.3.3 单掺外加剂的浆液试配及其分析 考虑到掺加外加剂种类多，现场配制不易控制，根据以往经验，计划进一步对仅掺快凝型减水剂的且低水灰比的配比进行试配。试配配比详见表4、试配结果详见表5。 表4 单掺外加剂水泥浆试配配比（kg/m） 配比号 C1 C2 C3 水泥 1300 1300 1300 水 585 520 455 减水剂 1.7 2.2 3.0 水灰比 0.45 0.40 0.35 3表5 单掺外加剂水泥浆试配结果 配比号 稠度(s) 初凝时间 C1 C2 C3 11 13 21 4h40min 4h20min 4h10min 7d强度(MPa) 比重 27.9 36.5 52.8 1.82 1. 1.96 初始状态 静置后泌水较严重 基本无泌水 无泌水 水灰比 0.45 0.40 0.35 根据表5中单掺外加剂水泥浆试配结果可知：C3稠度为21S，远大于指标要求，压浆施工过程中容易造成堵管，因此，排除选取该试配配合比。C1和C2配合比所配制浆液的初凝时间和试块的7天强度均能满足性能指标要求，但C1静置后泌水较严重。最后，根据性能指标表中对水灰比“宜小不宜大”的要求，最终选取C2配比作为现场浆液配制施工配合比。 3 桩底后压浆施工技术 3.1 压浆管回路设置 根据设计图纸，摩擦桩每根桩基均匀设置4根φ34×3.2mm压浆管、4根φ60×3.5mm声测管、另有1根φ114×4.5mm压浆检测管，邻近的压浆管与声测管两两在底部设置成“U”状回路。“U”状回路设置必须随钻孔桩钢筋笼一起下放，为防止压浆回路受损后泥浆及水泥浆堵塞压浆回路，在“U”状回路处，加焊槽钢做保护。 3.2 压浆施工机械设备 选用YQW-3型双控智能注浆机：主要由上料机，制浆台车，压浆台车等三部分组成。其中制浆台车的浆桶半径尺寸为550mm，桶高度为600mm，转动速度达1440r/min，单次制浆量400kg；压浆台车由压浆机，流量传感器，压力传感器等组成，压浆机为活塞式大型压浆机，可提供最大16MPa压力，最大100L/min压浆流速。 （上接第 153 页） 手段。因为公路管理工作的主要工作内容为公路的养护以及日常路政维修等。因此在进行思想政治工作开展过程中，还需要紧紧围绕公路管理内容来进行，并且要将公路管理部门的思想政治教育工作作为重要内容。在实际工作过程中，要在围绕自身中心工作基础上，结合时代发展以及党的先进理念，来进行思想政治工作内容的不断创新跟扩宽。在具体的思想政治工作中还需要与公路管理的实际工作内容进行联系，实现各项工作的紧密配合，促使职工们的综合素质得到快速显著的提升。 2.3.3 教育形式的创新 在公路管理部门现阶段的思想政治教育工作中，需要积极转变原本集中、单一以及大型的思想政治工作模式，促进思想政治工作朝着领域或以及多样化的方式进行转变。以为公路管理职工们经常处于线性的工作状态，并且存在有人员分散以及工作时间不集中的特点。通过现代化的技术手段也就能够实现主动的思想政治工作，还可以在结合了不同岗位特点基础上进行思想政治工作的针对性开展，促进公路管理部门思想政治工作效率得到进一步的提升。 《华东科技》 160 2020·5 3.3 开塞及压浆程序 灌注桩混凝土浇筑完成后1-2天内，需进行“开塞”，即用高压水压入设置的回路中，疏通U状管路、并压裂桩底设置的孔口，开塞后应立即停水。 桩基混凝土浇筑14天后，当超声波无损检桩合格后，实施桩底压浆，同一桩基所有压浆孔同时同步压浆。压浆分3次间隔进行，每次间隔6h，每次间隔时间都应将管路用水冲洗，防止浆液固结堵塞管路。压浆速度均控制在75L/min以内。桩端压浆终止压力均不少于6MPa，持荷时间均不小于5min。每根桩基桩底压浆量大于等于6.16t。 3.4 压浆施工控制 3.4.1 控制指标 进行压浆量和压力双控，主要用压浆量控制，压力为辅助控制指标。若压浆压力达到设计要求的控制压力，持压5min后，压浆量达到设计量的80％，可认为符合设计要求。 3.4.2 压浆量控制措施 压浆按三次间隔进行，第一次压浆量控制在40%、第二次压浆量控制在40%、第三次压浆量控制在20%。 3.4.3 压力控制措施 第一次压浆与第二次压浆主要控制压浆量。 第三次压浆则主要控制压力。如果压力达到设计要求的控制压力，持压5min后，压浆量达到设计量的80%，则符合设计要求。 3.4.4 其他控制措施 （1）压浆管接头采用套管焊接，压浆管随着钢筋笼一起下放，下放时每完成一节，须注水检测密闭性。为方便查看压力变化情况，须在管口设置压力表及卸压阀。 （2）U状管路开塞时，如果压力表显示的水压明显降低，说明开塞成功，应马上停泵15min左右，等待压力消散，以免回流物堵塞管路。 （3）同一墩位的桩基全部施工完成后再进行压浆，且先进行周边桩基压浆，后进行中间桩位压浆，确保压浆效果。 4 结语 根据配比对比研究结果，最终确定满足本工程要求的C2配合比，同时桩底压浆施工技术满足设计及规范要求，为验证配合比的合理性、压浆技术的可行性及压浆效果，现场随机选取4根桩基进行试桩荷载试验，结果显示，单桩竖向抗压极限承载力至少提高到了压浆前的1.83倍，经济及技术价值显著。为以后类似工程施工提供借鉴。 参考文献： [1]《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011). [2]《水泥及水泥混凝土试验规程》(JTG E30-2005). [3]浙江省交通规划设计研究院.浙江省台州湾大桥及接线工程第TS09合同两阶段施工图设计. 3 结语 综上所述，思想政治工作在公路管理中有着非常重要的意义，对于职工们工作积极性以及工作效率的提升也有着良好的促进作用。因此公路管理部门还需要在结合自身工作特点以及外界市场经济变化情况的基础上，对现有的思想政治教育模式进行不断的创新跟完善，来对现有的思想政治工作体系进行调整跟改善，这样才能够促进职工们的综合素质以及道德水平得到显著提升，促进公路管理部门的持续与稳定发展。 参考文献： [1]朱小梅.新时期公路管理中思想政治工作的创新[J].中外企业家, 015(20). [2]孟海燕.新形势下高速公路管理中思想政治工作的创新研究[J].卷宗,019(11). [3]高军，彭涛.浅析新形势下公路行业做好职工队伍的思想政治工作[J].现代企业文化,2017(14). [4]杨洁.谈公路管理部门思想政治工作创新[J].现代企业文化, 2018 (05).
