高層建筑鉆孔灌注樁樁端后注漿施工技術

摘 要：樁端后注漿鉆孔灌注樁技術是高層建筑中用于提高樁基單樁承載力、減小樁基變形的一項新技術。本文主要就高層建筑鉆孔灌注樁樁端后注漿施工技術進行了探討，分析了樁端后壓漿加固機理，鉆孔灌注樁后壓漿主要施工工藝和壓漿施工中常見問題對應對策。

關鍵詞：高層建筑； 鉆孔灌注樁； 樁端后注漿； 施工

后注漿技術是灌漿技術與樁基施工的有機結合，設備簡單，操作便捷，工藝日臻成熟，成效顯著，采用后注漿技術大大提高了單樁承載力量，能有效減小建筑物的沉降，在高層建筑鉆孔灌注樁中得到廣泛的運用，是一項值得推廣的工程技術。目前高層建筑很多都采用鉆孔灌注樁、水下混凝土澆注方案，但鉆孔灌注樁最大的質量風險就是樁底沉渣較難清理且不易控制，而且護壁泥皮過厚影響側摩阻的發揮，導致基樁承載力下降，采用樁端后注漿施工技術可較好解決以上問題。

一、樁端后壓漿加固機理

樁端后注漿技術是在鉆孔灌注樁成樁后樁身混凝土達到預定強度時，采用高壓注漿泵通過預埋注漿管注入水泥漿液或水泥與其它材料的混合漿液，滲透到疏松的樁端沉碴中結合成強度較高的混凝土，增加該部的密實程度提高樁端承載力，水泥漿液在壓力作用下，從樁端向四周中擴散，在砂土間隙中固結形成一個新的擴大頭，增大了樁端的受力面積，同時，滲透時受到周圍致密土層的限制，使壓力不斷升高，漿液沿著樁身和土層的結合層上返消除了泥皮，提高了樁側摩阻力，從而大幅度提高了單樁承載力。

二、鉆孔灌注樁后壓漿施工技術

（一）施工工藝流程

灌注樁成孔鋼筋籠制作——壓漿管制作——灌注樁清孔——壓漿管綁扎——下鋼筋籠——灌注樁混凝土——后壓漿施工。

（二）施工技術要點

a、成孔

根據地層土質、地下水位及工程所處的周邊環境，本工程采用旋挖法泥漿護壁鉆孔灌注樁。

b、壓漿管的制作

在制作鋼筋的同時制作壓漿管。壓漿管一般采用直徑為30～45mm、壁厚大于2.5mm的鋼管制作，接頭采用絲扣連接，兩端采用絲堵封嚴。壓漿管長度比鋼筋籠長度多出55cm，在樁底部長出鋼筋籠5cm，上部高出樁頂混凝土面50cm但不得露出地面以便于保護。壓漿管最下部20cm制作成壓漿噴頭（俗稱花管），在該部分采用鉆頭均勻鉆出4排（每排4個）、間距3cm、直徑3mm的壓冰鎮孔作為壓漿噴頭；用圖釘將壓漿孔堵嚴，外面套上同直徑的自行車內胎并在峽谷端用膠帶封嚴，這樣壓漿噴頭就形成了一個簡單的單向裝置：當注冰鎮時壓漿管中壓力將車胎進裂、圖釘彈出，水泥漿通過注漿孔和圖釘的孔隙壓入卵礫石碎石層中，而混凝土灌注時該裝置又保證混凝土漿不會壓漿管堵塞。

c、壓漿管的布置

將2根壓漿管對稱綁在鋼筋籠外側。成孔后清孔、下鋼筋籠，在鋼筋吊裝安放過程中要注意對壓漿管的保護，鋼筋籠不得扭曲，以免造成壓漿管在絲扣連接處松動。噴頭部分應加混凝土墊塊保護，不得摩擦孔壁以免車胎破裂造成壓漿孔堵塞，并按照規范要求灌注混凝土。

d、注漿管預埋、隱蔽

在下鋼筋籠時，將注漿管沿鋼筋籠內側與主筋綁牢，在距孔底時要輕放，防止壓迫注漿短管造成堵管；管端及時用堵頭密封，防止泥漿及雜物進入管內。

e、沖孔

做同條件混凝土試模，可用15L塑料桶埋入注漿短管，同標號混凝土水下養護，試驗時注射清水，當壓力達到1MPa時能將試件混凝土沖裂，即可對樁端正式沖孔注漿。樁身混凝土清水沖孔壓力不能超過4MPa，防止損壞樁體混凝土造成樁身缺陷。沖孔后可以立即注漿，也可在樁身混凝土強度達75%前任何時間內注漿。

f、漿液配制和壓漿量控制

壓漿配制采用強度等級為52.5MPa的普通硅酸鹽水泥，漿液的水灰比應根據土的飽和度、滲透性確定，本工程摻入水泥用量0.5%的減水劑，水灰比為0.6，水泥漿液應經過篩網過濾，防止有未攪開的水泥顆粒堵塞壓漿管，后注漿作業開始前應進行注漿試驗，優化并最終確定注漿參數。成樁后3d～7d通過壓漿管向樁端注入設計要求的水泥漿液，壓漿時先慢速壓漿逐步達到設計要求，并盡可能保持壓力穩定。后壓漿質量控制采用注漿量和注漿壓力雙控制方法，以注漿量控制為主，注漿壓力控制為輔，當注漿總量和注漿壓力均達到設計要求即可終止注漿。

g、壓漿施工順序

壓漿時采用2根樁循環壓漿，即先壓第一根樁的A管，壓漿量約占總量的70%（111～114t水泥），壓完后再壓另l根樁的A管。然后，依次為第1根樁的B管和第2根樁的B管，這樣就能保證同一根樁2根管壓漿時間間隔在半個小時到一個小時之間，給水泥漿一個在卵礫石層中擴散的時間。壓漿時應做好施工記錄，內容包括施工時間、壓漿開始及結束時間、壓漿數量以及出現的異常情況和處理措施等。

三、壓漿施工中出現的問題和相應的處理措施

（一）后壓漿鋼管的連接

a、存在的問題

有些單位為節約成本常采用焊接方法連接壓漿鋼管，但由于壓漿鋼管壁比較薄，很容易被電焊焊穿，鋼管雖然連接上了，但卻存在孔洞，澆注混凝土時壓漿管將會被水泥砂漿堵塞。結果由于無法壓漿導致承載力達不到設計要求，最終引起質量事故。

b、處理措施

①采用絲扣連接方式連接壓漿鋼管。②每節壓漿管安設入孔后均應同步進行注水檢驗，發現管內水位下降應及時查明原因。

（二）壓水

a、存在的問題

灌注樁后壓漿工藝施工時有些施工單位只注重壓漿施工本身，卻往往忽視壓水以疏通壓漿的通道，誤以為壓漿管安裝沒有問題就能正常壓漿了。

b、處理措施

①壓漿成功與否的關鍵程序之一是壓水，一般正常情況下應在樁身混凝土澆注完24h內進行壓水，以疏通壓漿通道。②在樁端或樁側壓漿部位如出現擴孔、塌孔或充盈系數較大時，特別注意應提前壓水，壓水應在混凝土澆注完5h左右進行，以確保能沖開較厚的混凝土覆蓋層。

（三）噴頭打不開

存在的普遍問題：壓力達到10MPa以上仍然打不開壓漿噴頭。處理措施：出現上面情況時，就說明噴頭部位已經損壞，不要強行增加壓力，只可在另一根管中補足壓漿數量。

（四）終止壓漿的控制

a、存在的問題

①某些施工單位常以壓力大大超過設計壓力為由，在壓漿量與設計要求相關較大時即終止壓漿。②壓漿量雖然超過了設計要求，壓卻很小即終止壓漿。③壓漿量還未達到設計要求時，水泥漿從附近冒出地面就終止壓漿。

b、原因分析

①壓漿量與設計要求相差較大進壓力卻較高，往往是因為不當引起的，即壓漿開始或剛壓入部分水泥漿時就掛高檔壓漿，壓力立即升高，形成無法壓漿的假相。②如一開始壓漿壓力就較小，并且漿液從附近冒出，說明水泥漿很可能不足從指定的樁端或樁側壓漿部位壓出的，而是從上部壓漿管接頭處壓出的。③水泥漿液是向最為薄弱、阻力最小的地方進行滲透的，如果壓漿初始狀態就采用高檔壓漿，水泥漿液即會順著樁身上竄冒出地面。

c、處理措施

終止壓漿總的控制原則是以壓漿量為主，壓為控制為輔。若水泥漿液是在其他樁或者地面上冒出，說明樁底已經飽和，可以停止壓漿；若從本樁側壁冒漿，壓漿量也滿足或接近了設計要求，可以停止壓漿：若從本樁側壁冒漿且壓漿量較少，可將該壓漿管用清水或用壓力水沖洗干凈，等到第2d原來壓入的水泥漿液終凝固化、堵塞冒漿的毛細孔道時再重裝壓漿。

參考文獻：

[1]劉金礪.樁基設計施工與檢測[M].北京：中國建材工業出版社.2003.

[2]王平，曾輝.鉆孔灌注樁及后壓漿施工幾個問題的探討[J].施工技術.2004（5）.