淺談后注漿法在鉆孔灌注樁施工中的應用

李書東

（廣西金利建設有限責任公司，廣西 南寧 530000）

鉆孔灌注樁，因具備施工簡單、對地層適應性強、造價經濟等特點得以廣泛應用。但隨著我國城市建筑的不斷發展，對樁基礎的承載力提出了更高的要求，這在一定程度上提高了單樁的成本和施工難度。同時由于鉆孔灌注樁施工工藝本身存在樁的缺陷，如因孔底沉渣難處理干凈而降低端阻；因泥漿護壁而降低側阻；泥漿護壁及清孔不徹底，常在樁周及樁底形成軟弱層等，這些都直接影響了鉆孔灌注樁的承載力。經研究發現，鉆孔灌注樁后壓漿技術可很好的解決鉆孔灌注樁施工工藝本身的缺陷，并提高樁的承載力。因此，本文將重點談談后壓漿法在鉆孔灌注樁施工中的應用。

1 后注漿法的概念

鉆孔灌注樁后壓漿技術是指樁身砼達到預定強度后，通過預置于樁底或樁側中的壓漿管道，用高壓泵將特殊配方的水泥漿（或其他化學漿液如硅酸鹽）壓入樁周或樁端土層中，使樁底沉渣及樁周土間的泥皮隱患、施工樁孔時樁端受到擾動的持力層得到有效的加固或壓密，從而提高鉆孔灌注樁的單樁承載力。其使用范圍主要為樁底，后注漿技術對持力層為卵礫石層最為有效，其注漿后比注漿前單樁豎向極限承載力可提高30 %以上；粉砂土持力層亦有效，黏土持力層主要對沉渣和泥皮固結有效，也能對群樁的變形進行控制。常見的注漿方式分為：樁端注漿、樁側注漿及樁端樁側聯合注漿。

2 后注漿法的機理

2.1 樁端注漿

樁端壓漿，即在樁端壓注水泥漿液，漿液首先滲透到最疏松的樁端沉渣間隙中，與沉渣相結合，凝結成一個強度高、化學性能穩定的水泥結塊，能消除孔底沉渣的不良影響；在粘性土、粉土、粉細砂中進行樁端注漿時，若漿液壓力達到劈裂壓力，則土體產生劈裂破壞，漿體沿劈裂縫隙滲入土體填充空隙，并擠密樁側土，促使土體固結成水泥復合體，從而提高注漿區的土體強度及樁端阻力；水泥漿液進一步向樁端持力層中滲透、擠密、填充及固結，大幅度地提高持力層的強度和變形模量，并在樁端形成擴大頭，增大了樁端的承壓面積，提高了鉆孔灌注樁的樁端承載力；對于泥漿護壁灌注樁，注入樁端的漿液，在壓力作用下，會沿著樁土間泥皮上滲到樁端以上一定高度范圍內，膠結泥皮，并充填樁身與樁周土體間的間縫，漿液固結后調動起更大范圍內的樁周土體參與樁的承載，提高樁側磨阻力；在注漿壓力作用下，樁端注漿擴散滲透到地基土一定范圍，使樁端地基土壓縮變形部分在施工期內完成，減少日后使用期的豎向壓縮變形。

2.2 樁側注漿

樁側壓漿可以破壞和消除泥皮，充填樁側的間隙，提高樁側混凝土與周圍土體間的粘結力，消除樁側泥皮存在對樁側摩阻力的影響，從而提高樁基承載力。當漿液壓力很大時，漿液可滲透到土體中，與樁側土體結合，相當于增大了樁徑，從而也能提高單樁承載力。

2.3 樁側樁端聯合注漿技術

樁側樁端聯合注漿，即對同一根樁同時采用樁端注漿和樁側注漿，以提高承載力。其注漿效果優于樁端與樁側分別注漿的樁，可獲得更大的極限承載力；其注漿順序，宜先自上而下逐段進行樁側注漿，最后進行樁端注漿。但由于此技術含量要求較高，因此在選用此注漿法施工時應慎重。

3 后注漿法在鉆孔灌注樁施工中的應用要點

3.1 壓漿管

壓漿管宜用直徑為25 mm的鍍鋅鋼管或黑鐵管制成，接頭采用絲扣連接，兩端采用生膠帶封嚴。對于超長樁，考慮到管內摩阻力對壓力的影響，黑鐵管直徑可為30 mm或38 mm，分別置于鋼筋籠兩側，壓漿管應進入沉渣或樁尖土300 mm～400 mm。壓漿管在最下部20 cm制作成壓漿花管，為防止樁身混凝土漿液堵塞壓漿管，在放壓漿管之前應采用生膠帶、橡膠帶密封。

在壓漿管的布置上，可將2 根壓漿管對稱綁在鋼筋籠外側，待成孔后清孔、提鉆，下鋼筋籠時，可將其與鋼筋籠一起吊放；下放中，鋼筋籠不得扭曲，以免造成壓漿管在絲扣連接處松動；當鋼筋籠下到設計標高時，應將注漿管頂部用堵頭密封，防灌注混凝土時砂漿等物堵塞注漿管。

3.2 壓水試驗

成樁后至注漿實施前，應先通過壓水試驗來認識樁底樁側的可灌性，探明并疏通注漿通道，檢查注體是否串氣等，提高樁底樁側可灌性。一般情況下，壓水宜按2級～3級壓力順次逐級進行，并要求有一定的壓水時間與壓水量，壓水量一般控制在0.6 m3左右。

3.3 最佳注漿時間

注漿施工宜在成樁后1周～3周內進行。注漿過早，會導致因樁側阻力溢出地面；注漿過晚，可能難以形成混凝土注漿通道，導致漿液向遠方流失，從而使樁中心形成低強度區。

3.4 注漿壓力

注漿壓力與地質的滲透性、漿液濃度有關。當樁底樁側的可灌性好，注漿壓力低；若可灌性較差，注漿壓力則高。由于灌漿的擴散半徑與灌漿壓力的大小密切相關，因此在灌漿時一般采用“一次升壓法”和“分級升壓法”。“一次升壓法”，即當正常壓力下注入速度緩慢時，可提高壓力盡量使一些細小的裂隙不致在低壓下提前被封堵，可較多地灌入一些漿液；“分級升壓法”，即在正常壓力下就很容易將漿液較輕松地壓入時，說明巖層吸漿量大，這時可改用較低一級的壓力進行注漿，于吸漿量逐漸減少時，再加一級壓力，如此反復升高壓力，直至達到規定的壓力。但在灌注時，一定要控制好注漿壓力，避免因注漿壓力過小，對樁端土、樁周土加固范圍滲入充填強度、深度小，加固作用小；注漿壓力過大，則有可能損壞注漿管。

3.5 注漿部位

出漿口以單向截流閥為佳。在樁底注漿，出漿口宜埋入樁底以下土中的一定深度，一方面可避免出漿口被水泥漿包住，同時也可以讓水泥漿充分加固樁底沉渣或虛土。對于樁側注漿，出漿口宜選在砂性土層，因為在該土層樁的摩阻力損失最大，對該部位進行加固效果最好。

3.6 注漿濃度

在樁底樁側注漿的不同階段，調配不同濃度的注漿漿液，并采用相應的注漿壓力。漿液的濃度控制原則一般為：先稀后濃。先灌注稀漿的目的在于稀漿的流動性好，裂隙無論寬窄，均易進漿，先將細縫填灌充實，而后漿液再逐級變濃，使中等或較大的裂隙也得到充實。另外，為增加漿液的流動性，可加入適量的木鈣等減水劑，同時也可加入少量的漿液懸浮穩定劑，提高漿液的結石率。一般情況下，常使用3個級別的水灰比。

3.7 注漿材料和注漿量

注漿漿液采用水泥漿，水泥品種為425普通硅酸鹽水泥。

合理的注漿量應由樁端樁側土層類別與狀態，樁徑、樁長和承載力注漿后的增幅等諸因素來確定。在注漿實施過程中，通過對注漿壓力、漿液濃度、注漿方法等諸因素的調控，將所需注漿量灌注到設計范圍內，一般漿液濃度和注漿量大，注漿壓力高，加固效果就好。

3.8 注漿節奏

注漿節奏，即為了使有限漿液盡可能充填并滯留在樁底樁側有效空間范圍內，在注漿過程中實行間歇注漿。間歇時間的長短需依據壓水試驗結果而定，并在施注過程中依據注漿壓力的變化，判斷樁底樁側可灌性現狀加以調節。需注意的是，一定要掌握好間歇注漿的節奏，避免因間歇停注時間過長，而出現通道堵塞等情況。

4 后注漿技術的合格檢測

（1）樁端和樁側的注漿量應達到標準設計值。

（2）樁端、樁側壓漿量不少于設計標準的60 %，而壓漿泵壓力達到35 MPa時亦可視為合格，可結束壓漿工作。

（3）能否進入持力層是鉆孔灌注樁能否達到設計要求的關鍵，因此，在施工完畢后，應對鉆孔的成孔質量和混凝土鉆孔灌注樁的完整性全部進行檢測； 基樁高應變承載力的檢測數量不應少于20 %；當抽測承載力不合格的樁數超過30 %時，應加倍重新抽測。

5 結束語

綜上所述，后注漿技術在鉆孔灌注樁的應用，不僅可以克服鉆孔灌注樁自身的缺點，使樁底、樁側土體得到加固，從而提高鉆孔灌注樁垂直承載力及減小承載力離散性；其在提高樁的極限承載力的同時，還可減少樁數、樁徑、樁長、縮短工期、節省投資，具有明顯的經濟和社會效益。但要注意的是，因后注漿法是一種新工藝，其技術含量要求非常高，這就需要在施工中要工藝合理、措施得當、管理嚴格、施工精心，只有這樣才能得到預期的效果。而且在選擇何種方式進行后注漿的問題上，更應慎重。