鉆孔灌注樁后注漿試驗(yàn)應(yīng)用實(shí)例

（廣東 廉江 524009）

鉆孔灌注樁后注漿試驗(yàn)應(yīng)用實(shí)例

黃建尊

（廣東 廉江 524009）

本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)廣東省廉江市的鉆孔灌注樁后注漿施工技術(shù)作了詳細(xì)的研究、比較、分析，為該地區(qū)的軟土地基鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)、施工提供了參數(shù)依據(jù)。

鉆孔灌注樁；后注漿；試驗(yàn)；研究

一、前言

廣東省廉江市地處雷州半島，城區(qū)的大部分地基屬軟土地基。前些年鉆孔灌注樁后的注漿技術(shù)開(kāi)始在廉江市應(yīng)用，取得了較好的效果。

一般情況下，鉆孔灌注樁有兩大癥結(jié)，孔底留有難于清理干凈的沉渣，孔壁留有難于剔除的泥膜，不僅較大幅度降低單樁承載力，而且影響其進(jìn)一步推廣使用，此外，還因單樁承載力離散性較大并由此帶來(lái)建筑物產(chǎn)生較大沉降及不均勻沉降問(wèn)題。為此，鉆（沖）孔灌注樁樁端后注漿技術(shù)被開(kāi)發(fā)出來(lái)。 樁端（側(cè)）后注漿是指鉆孔灌注樁在成樁后，由預(yù)埋的注漿通道用高壓注漿泵將一定壓力的水泥漿壓入樁端土層和樁側(cè)土層，通過(guò)漿液對(duì)樁端沉渣和樁端持力層及樁周泥皮起到滲透、填充、壓密、劈裂、固結(jié)等作用來(lái)增強(qiáng)樁端和樁側(cè)的強(qiáng)度，從而達(dá)到提高樁基極限承載力，減少群樁沉降量的一項(xiàng)技術(shù)措施。試驗(yàn)表明：通過(guò)合理的樁端（側(cè)）后注漿，可明顯提高樁端阻力和樁側(cè)阻力，減少樁基累計(jì)沉降量，避免群樁的不均勻沉降。

后注漿后，單樁承載力提高多少？經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益如何？以下是具體的案例。

二、工程案例

1工程概況

廉江市××大廈位于市開(kāi)發(fā)區(qū)，典型的沿海軟土地基。地下二層，地上26層，建筑面積30436m2，框架一剪力墻結(jié)構(gòu)。

2水文地質(zhì)情況

工程地質(zhì)情況見(jiàn)表一。卵石層強(qiáng)度較高且密度較大，可作為樁基持力層。見(jiàn)表1.

3鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)方案

樁基采用鉆孔灌注樁，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)45m，樁徑為700mm，樁端持力層為4-1卵石層，要求樁端進(jìn)入持力層不少于2m，總樁數(shù)286根。

由于樁端持力層為卵石層，樁端注漿可以大幅提高單樁承載力，并能夠有效地減少樁端沉降量，因此本工程取兩組試樁進(jìn)行注漿與不注漿的對(duì)比分析，分析其承載力與沉降情況。注漿樁的樁底注漿記錄見(jiàn)表2。

4、靜載試驗(yàn)分析

靜載試驗(yàn)采用堆載-反力架裝置，共進(jìn)行2組試驗(yàn)，一組為3根未注漿試樁，一組為3根注漿試樁，試樁參數(shù)及結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表3。

（1）未注漿樁試驗(yàn)結(jié)果

在加載至3600kN前曲線(xiàn)基本平滑，2號(hào)樁的Q-s曲線(xiàn)從總體上是一條陡降型荷載沉降曲線(xiàn)，當(dāng)加載至4050kN時(shí)曲線(xiàn)明顯下折，該級(jí)荷載作用下歷時(shí)15min的樁頂沉降量達(dá)100.46mm，為上級(jí)荷載作用下的樁頂沉降量的76倍多，說(shuō)明基樁已經(jīng)破壞。

在加載至2700kN前曲線(xiàn)基本平滑，3號(hào)樁的Q-s曲線(xiàn)從總體上是同樣是一條陡降型荷載沉降曲線(xiàn)，當(dāng)加載至3150kN時(shí)曲線(xiàn)明顯下折，該級(jí)荷載作用下歷時(shí)10min的樁頂沉降量達(dá)116.58mm，為上級(jí)荷載作用下的樁頂沉降量的35倍多，說(shuō)明基樁已經(jīng)破壞。

在加載至1800kN前曲線(xiàn)基本平滑，6號(hào)樁的Q-s曲線(xiàn)從總體上分析也是一條陡降型荷載沉降曲線(xiàn)，當(dāng)加載至2250kN時(shí)曲線(xiàn)明顯下折，該級(jí)荷載作用下歷時(shí)5min的樁頂沉降量達(dá)96.12mm，為上級(jí)荷載作用下的樁頂沉降量的35倍多，說(shuō)明基樁已經(jīng)破壞。

（2）注漿樁試驗(yàn)結(jié)果

在加載至4200kN前曲線(xiàn)平直，各級(jí)荷載作用下的樁頂沉降均能在較短的時(shí)間段內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定。26號(hào)樁的Q-s曲線(xiàn)在加載至4200kN前曲線(xiàn)基本圓滑，該級(jí)荷載作用下的樁頂累計(jì)沉降量為15.0mm，卸荷后的樁頂回彈率為42.4%，殘余沉降量為8.6mm。

表1 地基土主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)參數(shù)表

表2 樁底注漿記錄

表3 注漿與非注漿樁參數(shù)及結(jié)果對(duì)比

106號(hào)樁的Q-s曲線(xiàn)在加載至4200kN前曲線(xiàn)光滑，該級(jí)荷載作用下的樁頂累計(jì)沉降量約為10.8mm，卸荷后的樁頂回彈率為55.7%，殘余沉降量為4.8mm，說(shuō)明該樁的承載性能較好。

圖1 兩組試樁靜載試驗(yàn)Q-s曲線(xiàn)對(duì)比

265號(hào)樁的Q-s曲線(xiàn)在加載至4200kN前曲線(xiàn)基本光滑，該級(jí)荷載作用下的樁頂累計(jì)沉降量約為13.5mm，卸荷后的樁頂回彈率為62.4%，殘余沉降量為5.1mm，說(shuō)明該樁的承載性能較好。

（3）注漿與未注漿試驗(yàn)對(duì)比如圖1。從圖中可以看到以下幾個(gè)特點(diǎn)：

①注漿樁的單樁極限承載力均達(dá)到比非注漿其單樁極限承載力增幅達(dá)17%-133%。在樁端未注漿的情況下，其單樁豎向極限承載力遠(yuǎn)低于樁端注漿工中的樁端沉渣清理困難及灌注樁施工中的使得三根未注漿樁的極限承載力也有較大差異，分別為1800kN、2700kN、3600kN。②從試驗(yàn)結(jié)果可以看到，注漿后樁的承載力和沉降都比較穩(wěn)定，可見(jiàn)卵石層采用樁端后注漿對(duì)上部結(jié)構(gòu)的不均勻沉降控制有著顯著的效果。最后，本工程所有工程樁都采用了樁端后注漿技術(shù)。

5、試驗(yàn)檢測(cè)注意事項(xiàng)。

由于樁端后注漿屬于地下隱蔽工程，對(duì)其進(jìn)行完整的注漿效果檢測(cè)難度較大。目前，對(duì)一般檢測(cè)注漿效果的方法主要有單樁靜載試驗(yàn)、注漿樁端部位的預(yù)埋孔超聲波檢測(cè)、注漿樁端部位的采樣取芯方法。除了在注漿過(guò)程中嚴(yán)格遵守注漿規(guī)程外，注漿效果檢測(cè)一般是對(duì)注漿村抽樣進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)，并與未注漿樁進(jìn)行對(duì)比。

（1）單樁靜載試驗(yàn)

對(duì)單樁注漿效果檢驗(yàn)的最準(zhǔn)確辦法是單樁豎向靜載試驗(yàn)法，一般要求每一個(gè)注漿工程要做3組試樁，進(jìn)行注漿與不注漿對(duì)比，并檢驗(yàn)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（2）注漿樁端部位的預(yù)埋孔超聲波檢測(cè)

注漿樁端部位可采用預(yù)埋孔中超聲波法檢測(cè)，檢驗(yàn)數(shù)量按規(guī)范規(guī)程執(zhí)行。

（3）注漿樁端部位的采樣取芯

在現(xiàn)場(chǎng)最好針對(duì)樁端持力層采用相同的級(jí)配注入水泥漿進(jìn)行注漿試聲抗壓試驗(yàn)，有條件時(shí)也可對(duì)樁端持力層注漿后鉆孔取芯樣查看其膠結(jié)情況。

（4）樁端后注漿處理的樁基驗(yàn)收

對(duì)樁端后注漿處理的樁基其驗(yàn)收的規(guī)定按規(guī)范進(jìn)行。同時(shí)，在房屋建造過(guò)程中應(yīng)按規(guī)定觀(guān)測(cè)長(zhǎng)期沉降情況。

結(jié)語(yǔ)

從該案例研究分析得出，采用后注漿后，鉆孔灌注樁的成本可節(jié)約40～45%，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

該工程已經(jīng)竣工，大樓累計(jì)沉降量很小且沉降均勻，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范的要求。

[1] 張忠苗．灌注樁后注漿技術(shù)及工程應(yīng)用[M]． 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009．

身份證號(hào)：452528196411097051

TU473

：A