鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)在高層建筑樁基工程中的應(yīng)用

【摘 要】后壓漿技術(shù)對(duì)于提高樁體的承載能力有顯著的作用，本文用工程實(shí)例，介紹了鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)的施工工藝流程，總結(jié)了該技術(shù)的工藝流程及施工時(shí)壓漿量達(dá)不到時(shí)的補(bǔ)救措施，以供類似工程參考。

【關(guān)鍵詞】鉆孔灌樁；后壓漿；承載力；施工工藝

1、前言

鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)主要有樁端后壓漿和樁周后壓漿兩類。所謂后壓漿，就是在鉆孔灌注樁成樁后，通過(guò)預(yù)埋于樁端和樁側(cè)的壓漿器向樁端和樁側(cè)高壓注入特殊配方的水泥漿液，在軟土地基條件下，改善鉆孔灌注樁工藝，以提高樁的承載力、減少工程沉降量。

2、工程概況

某住宅小區(qū)工程（1～8棟），該工程基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，設(shè)計(jì)總樁數(shù)為768根，樁徑分別為Φ800、Φ900、Φ1000、Φ1100、Φ1200、Φ1400mm，有效樁長(zhǎng)10～18m 經(jīng)過(guò)多個(gè)設(shè)計(jì)方案論證，樁基工程采用后壓漿鉆孔灌注樁，樁荷載形式為端承一摩擦樁，其中該工程工程地質(zhì)條件為：①填土：褐色稍濕、中密、不均勻；層厚：2.2～3.2m，②黃土狀粉質(zhì)粘土：淺褐色、硬塑、具濕陷性；層厚：2.4～4.3m，③粉土：黃褐色、中密、屬中等壓縮性土；層厚：3.0～5.5m，④黃土狀粉質(zhì)粘土及粉土；層厚：3.9～5.5m，⑤粉細(xì)恥、灰色、中密 局部為中砂；層厚：1.8～3.3m，⑥卵石、雜色、中密、粒徑3～10cm、最大>20cm；層厚：5.0～7.5m。

3、鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)設(shè)計(jì)與計(jì)算

3.1 注漿管及壓漿器的設(shè)計(jì)

樁端壓漿導(dǎo)管選用內(nèi)徑Φ32mm 的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)黑鐵管，樁側(cè)壓漿導(dǎo)管選用內(nèi)徑Φ20mm的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)黑鐵管，兩端加工連接螺紋。為提高注漿質(zhì)量，沿鋼筋籠周邊均勻設(shè)置三根注漿管，注漿管采用無(wú)縫鋼管，注漿管的接長(zhǎng)采用絲扣連接，注漿管下端伸出鋼筋籠底端0.50m，在0.50m段鉆Φ8mm 的孔眼，孔眼按四行呈梅花型排列成花管（計(jì)孔眼38個(gè)）。管底部用60?錐型鐵棒焊接封堵。注漿管的上端埋入地表面0.20m～0.30m，平時(shí)用管帽蓋好以免雜物掉入管內(nèi)堵塞而影響注漿。花管部位用橡膠環(huán)密封，最下面的一個(gè)環(huán)用鐵絲綁扎牢固。

3.2 注漿材料的配比

在鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)中，漿液的配比是一項(xiàng)重要的工作，該技術(shù)應(yīng)用效果的好壞在很大程度上取決于水泥漿液的配比。水泥漿液的結(jié)石強(qiáng)度隨著水灰比的降低而提高，但是，如果水灰比過(guò)小，漿液的流動(dòng)性差，既難于泵送，又不易滲透到致密的地層中。因此，漿液的水灰比需要根據(jù)地層條件的不同而改變。為了改善水泥漿液的性能，可以在水泥漿液中摻入適量的外加劑。施工中，注漿材料一般選用P·O 42.5水混，受潮結(jié)塊變質(zhì)的水泥不允許使用。漿液水灰比可選用1：1，0.8：1，0.6：1，0.5：1四個(gè)配比（重量比）。注漿原則上從稀漿開(kāi)始灌注，到濃漿結(jié)束。起始灌漿墩度的選擇視現(xiàn)場(chǎng)具體情況調(diào)整。

3.3 注漿壓力的計(jì)算

注漿開(kāi)環(huán)壓力比較大，理論計(jì)算上由于影響因素比較多，難于精確計(jì)算，一般憑經(jīng)驗(yàn)估計(jì)為2.0 MPa～4.0 MPa，必要時(shí)還可采用更高的壓力強(qiáng)行開(kāi)環(huán)，最高可達(dá)到8.0 MPa，注漿壓力系指克服漿液流動(dòng)阻力進(jìn)行擴(kuò)散的壓強(qiáng)，通常按注漿深度確定，采用下式計(jì)算：

P0=（0.2～0.23）H／10

其中，P0為注漿終壓（MPa）；H為注漿深度（m）。

注漿時(shí)壓力表一般安裝在注漿泵的出口，因注漿管路的壓力損失，一般表壓比計(jì)算值偏大。

3.4 注漿量預(yù)估

注漿屬隱蔽性工程，注漿參數(shù)的準(zhǔn)確計(jì)算尚有一定困難，故多采用經(jīng)驗(yàn)公式米確定，單根注漿管的注入量采用下式計(jì)算：

漿液注入量與用料計(jì)算只是一個(gè)估計(jì)值，與實(shí)際情況有很大的出入，最終以實(shí)際情況調(diào)整注漿壓力和延長(zhǎng)注漿時(shí)間使注漿量達(dá)到鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)要求。

4、注漿施工及工藝

4.1 注漿管預(yù)埋

下鋼筋籠的同時(shí)安放注漿管，注漿管下的花管必須伸出鋼筋籠底端0.50m。最下面的一根注漿管與鋼筋主筋綁焊連接，綁焊不少于兩處，再與鋼筋籠點(diǎn)焊并用12號(hào)鐵絲綁扎，點(diǎn)焊間距一般為2.0 m。螺紋處應(yīng)纏生膠帶，并擰緊螺紋密封，每下完一節(jié)鋼筋籠后，必須在壓漿導(dǎo)管內(nèi)注水檢查其密封性。當(dāng)管內(nèi)注滿水，水面能保持穩(wěn)定且不下降，證明其密封性可靠，否則，應(yīng)提起鋼筋籠檢查漏水原因，待查明原因并處理后，再下鋼筋籠并注水檢查，直至滿足密封性要求后可下下一節(jié)鋼筋籠。壓漿導(dǎo)管不宜露出地表，應(yīng)低于地表20cm～30cm，以免施工時(shí)碰斷壓漿管，用管帽將注漿管的上端蓋好。

4.2 注漿工藝流程（圖1）

1）注漿泵采用SNS系列高壓注漿泵，主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

2）攪拌機(jī)采用YJ一340泥漿攪拌機(jī)。該機(jī)為雙層攪拌機(jī)，分上下兩層，容積均為340 L，利用上層制漿進(jìn)行第一次攪拌，經(jīng)篩網(wǎng)過(guò)濾放入下層進(jìn)行第二次攪拌。灌注過(guò)程中，水泥漿始終在攪拌，保持不沉淀。

3）高壓膠管采用鋼絲編織的高壓膠管，其內(nèi)徑為25mm，工作壓力為14MPa。高壓膠管、注漿泵、高壓閥門與孔內(nèi)注漿管宜用快速接手連接。

4）注漿前應(yīng)做好一切準(zhǔn)備工作。包括注漿材料水泥的準(zhǔn)備、攪拌機(jī)、注漿泵的試運(yùn)轉(zhuǎn)、注漿管路的檢查等工作。

5）壓注漿時(shí)間及先后順序。混凝土凝固后在成樁1d～3d內(nèi)，開(kāi)始注清水，沖開(kāi)壓漿管底、側(cè)堵頭，并進(jìn)行清水洗孔，在3d～7d內(nèi)開(kāi)始注漿，先注孔側(cè)以便孔壁泥皮上返，然后從下往上注漿，最終達(dá)到將樁上部密封，提高樁側(cè)摩阻力，然后再進(jìn)行孔底壓漿。也有根據(jù)設(shè)計(jì)要求只進(jìn)行樁端或樁側(cè)注漿的。

6）注漿。開(kāi)環(huán)采用清水，用高壓沖開(kāi)花管上的橡膠密封環(huán)，接著注入水泥漿。水泥漿的濃度本著先稀后濃的原則，依據(jù)單位時(shí)間的注入量進(jìn)行漿液濃度的變換。注漿過(guò)程中，每隔10min～20min記錄一次漿液注入量和注漿壓力（表壓力），在設(shè)計(jì)注漿壓力下，掌握好注漿延續(xù)時(shí)間，使?jié){液注入量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，即可結(jié)束注漿。

7）每次注漿結(jié)束，應(yīng)及時(shí)用清水清洗攪拌機(jī)、高壓注漿泵及高壓注漿管，為下一次注漿做好準(zhǔn)備。

5、補(bǔ)救措施

5.1 當(dāng)壓漿量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求而泵壓很高無(wú)法壓漿時(shí)，將起用備用的壓漿管壓漿，滿足設(shè)計(jì)壓漿量；

5.2 如發(fā)現(xiàn)樁側(cè)壁有漏漿時(shí)，應(yīng)立即停止壓漿，并用清水把壓漿管洗凈，待水泥漿液初凝后，再進(jìn)行壓漿；

5.3 當(dāng)上述措施仍不能滿足設(shè)計(jì)壓漿量，或者因其他原因堵塞、碰壞壓漿管無(wú)法進(jìn)行壓漿時(shí)，將采用在離樁側(cè)壁20cm～30cm 處打小孔（150 mm）作引孔，埋置好壓漿管，進(jìn)行補(bǔ)壓漿，直至壓漿量滿足設(shè)計(jì)要求，此時(shí)補(bǔ)壓漿應(yīng)不小于設(shè)計(jì)壓漿量。

6、結(jié)語(yǔ)

由于成功運(yùn)用對(duì)鉆孔灌注樁進(jìn)行樁端、樁側(cè)后壓漿工藝，有效地消除鉆孔灌注樁因施工工藝原因所造成的不良隱患，提高單樁承載力，確保工程質(zhì)量，降低成本，具有明顯的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益，值得深入地研究探討。

參考文獻(xiàn)：

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