關于鉆孔壓漿樁監理要點的探討

劉修圣，毛文友，富宏軍

(黑龍江省引嫩工程管理處，黑龍江安達151400)

鉆孔壓漿樁具有在同樣條件下比灌注樁高得多的單樁極限承載力;同時，具有適應復雜地質條件、無噪音、施工工序少、成本低、工期短的優勢。鉆孔壓漿樁在工業與民用建筑中應用越來越廣泛。然而，由于對鉆孔壓漿樁的設計原理、主要施工參數的意義理解不透，造成施工后單樁承載力檢測時發現單樁承載力不符合設計要求的現象時有發生。例如:高壓注漿有兩方面作用，一方面，對樁孔起固壁作用;另一方面，提高單樁豎向承載力。當地質條件較好時，樁孔壁易于穩定，而忽略對注漿壓力控制，影響單樁豎向承載力。再例如:《規程》規定:補漿壓力為2～5 MPa;實際施工中無法實現，如果只保持水泥漿面不變，補漿壓力為 0.1～0.2 MPa;《規程》未規定脈動加壓問題，致使樁身混凝土密實度較差，我們在實際施工中采取措施進行了彌補。本人作為總監理工程師，參加了黑龍江省安達市農機綜合樓鉆孔壓漿樁基礎的施工，本文從正確理解鉆孔壓漿樁的設計原理、掌握鉆孔壓漿樁主要施工參數的意義，正確把握監理要點，確保單樁極限承載力的角度進行探討。

1 單樁豎向承載力的確定

1.1 根據黑龍江省地方標準《鉆孔壓漿樁基礎技術規程》DB23/T747－2004第3.5.3條單樁豎向承載力特征值的確定

1)單樁豎向承載力特征值應通過單樁豎向靜載荷試驗確定。在同一條件下的試樁數量，不宜少于總樁數的1%，且不應少于3根。單樁的豎向靜載荷試驗，應按《建筑地基基礎設計規范》GB50007－2002附錄Q進行。

2)地基基礎設計等級為丙級的建筑物，可采用靜力觸探及標貫試驗參數確定Ra值;

3)初步設計時，單樁豎向承載力特征值可按下式估算:

式中:Ra單樁豎向承載力特征值;qpa、qsia為樁端端阻力、樁側阻力特征值，由《巖土工程勘察報告》給定，或參考附錄B取值;Ap為底端橫截面面積;up為樁身周邊長度;li第i層巖土的厚度;tsi為樁側第i層土受高壓水泥漿滲透作用后的樁側阻力提高系數，可按表1取值;tp為樁端受高壓水泥漿滲透作用后的樁端阻力提高系數，可按表1取值。

表1 鉆孔壓漿樁樁側阻力、端阻力提高系數

1.2 根據黑龍江省地方標準《鉆孔壓漿樁基礎技術規程》DB23/T747－2004第3.5.5條樁身混凝土強度應滿足樁的承載力設計要求

樁身混凝土強度應符合下式要求:

式中:fc為混凝土軸心抗壓強度設計值，按現行《混凝土結構設計規范》GB50010－2002取值;Ac為樁身橫截面積;Q為相應于荷載效應基本組合時的單樁豎向力設計值;ψc為工作條件系數，取ψc=0.7。

2 鉆孔壓漿樁的施工

根據黑龍江省地方標準《鉆孔壓漿樁基礎技術規程》DB23/T747－2004的規定，對鉆孔壓漿樁的施工的要求如下:

2.1 鉆孔壓漿式樁施工組成

鉆孔壓漿樁施工由穩鉆、成孔、安置鋼筋籠補漿管、投填骨料、補漿密實等主要工序和水泥漿制備、鋼筋籠制作輔助工序組成。

2.2 穩鉆

1)鉆機就位后，必須平正、穩固、結合場地實際情況，鋪設枕木或鋼板，使鉆機支撐穩定，確保在施工中不發生傾斜、移動。

2)鉆機對準樁點后必須調平，確保成孔的垂直度。

3)當施工現場地面為軟土鉆機無法正常走時，施工前宜在地面上澆注一層強度大于C15、厚度為150～200mm的混凝土墊層，便于鉆機行走施工，同時可作為基礎承臺、板下墊層使用。

2.3 成孔

1)為準確控制鉆孔深度，應在樁架或抱桿上設置控制深度的標尺。

2)開鉆時，下鉆速度要平穩，嚴防鉆進中鉆機傾斜移位。

3)鉆進中，當發現不良地質情況或地下障礙物，如地窯、地下管網(上下水管線、煤氣管道、電纜、光纜)、防空洞、化糞池、滲水井等情況時，應立即停鉆，并通知建設單位與設計單位，確定處理方案。

4)鉆機鉆至設計孔底標高后，泵車開始高壓灌注水泥漿，注漿壓力應根據不同地質條件控制在5～15 MPa。

5)開始注漿時，鉆具應在孔底旋轉1～2 min;然后邊注漿邊提鉆，確保鉆頭始終埋在水泥漿中不小于1 m，嚴禁將鉆桿提出水泥漿面。

6)當水泥漿面超過足夠支撐孔壁穩定的位置或超過地下水位以上0.5～1.0 m時，停止注漿，將孔口周圍殘土清理干凈，提出鉆具，防止孔口周圍的泥土掉入孔中。

2.4 安置鋼筋籠、補漿管

2.4.1 安置鋼筋籠

1)將檢查合格的預制鋼筋籠抬到孔口，搬運過程中輕抬輕放。

2)利用鉆機自備吊鉤或吊車，將鋼筋籠豎直吊起，垂直于孔口上方，然后扶穩旋轉下入孔中，固定在設計籠頂標高處。

3)鋼筋籠主筋保護層厚度應符合3.4.8條和4.2.4條的規定。

2.4.2 安置補漿管

鋼筋籠安置后，下入一長一短2根補漿管。長管長度應根椐樁身下部及樁端持力層地質條件確定，長管長度不宜小于2/3樁長;短管距樁頂不宜小于3m，且不大于5m。

2.5 投填骨料

1)安置鋼筋籠、補漿管工序結束后，應立即在孔口上鋪好鐵皮料斗，向孔內投填粗骨料。

2)骨料投填時，不宜過急，防止叉孔。骨料必須投至樁頂標高以上，并保證補漿結束后高出設計樁頂標高0.5 m。

3)骨料投填量以投填系數確定是否符合要求，投填表系數等于實際投填量與樁身體積之比。①在黏性土、粉土層中投填系數不得小于0.85;②在粉砂、細砂層中投填系數不得小于0.75;③在中砂、粗砂層中投填系數不得小于0.65;④在礫砂、碎石土層中投填系數不得小于0.60。

2.6 補漿密實

1)前兩次補漿應用長管，長管補漿結束后即可拔出，然后用短管補漿。

2)補漿壓力為2～5 MPa。當水泥漿飽滿不再滲透時，可終止補漿，拔出短補漿管。

3)補漿密實工序應在水泥漿初凝前完成。

3 綜述

根據上述內容可知:鉆孔壓漿樁的單樁豎向承載力由兩方面因素決定:

3.1 單樁豎向承載力特征值

根據式(3.5.3)鉆孔壓漿樁單樁豎向承載力特征值比鉆孔灌注樁增加了兩個參數tsi、tp，其意義如下:

tsi為樁側第i層土受高壓水泥漿滲透作用后的樁側阻力提高系數，可按表1取值;tp為樁端受高壓水泥漿滲透作用后的樁端阻力提高系數，可按表3.5.3取值。

樁側阻力提高系數和樁端阻力提高系數是由高壓水泥漿滲透作用產生，其大小取決于注漿壓力和注漿時間。一方面，注漿壓力按3.5.3條4款控制，內容如下:鉆機鉆至設計孔底標高后，泵車開始高壓灌注水泥漿，注漿壓力應根據不同地質條件控制在5～15 MPa;另一方面，注漿時間按3.5.3條5款控制，內容如下:開始注漿時，鉆具應在孔底旋轉1～2 min;然后邊注漿邊提鉆，確保鉆頭始終埋在水泥漿中不小于lm，嚴禁將鉆桿提出水泥漿面。

關于停止注漿位置，3.5.3條6款規定如下:當水泥漿面超過足夠支撐孔壁穩定的位置或超過地下水位以上0.5～1.0 m時，停止注漿，將孔口周圍殘土清理干凈，提出鉆具，防止孔口周圍的泥土掉入孔中。本人認為本款應加一項內容“或超過設計樁頂”。

3.2 樁身混凝土強度

樁身混凝土強度取決于水灰比和補漿密實情況?！兑幊獭芬幎?補漿壓力為2～5 MPa，實際施工中無法實現;實際施工中，如果保持水泥漿面不變，補漿壓力為0.1～0.2 MPa。我們采取瞬間加大補漿壓力，使水泥漿面上涌至樁孔頂時停止，管道水頭損失、樁孔內靜水壓力以及樁孔內動水壓力之和最大在1.2～1.3 MPa;水泥漿面因滲透回落至設計樁頂后，再重復上述操作，直至碎石頂面不再下降后，繼續維持水泥漿面不變至水泥漿飽滿不再滲透為止。值得注意的是:由于滲透作用，水泥漿的水灰比不斷減小，實際混凝土強度要高于按《規程》4.2.11條規定所留試塊的強度。