淺談鉆孔灌注樁后注漿施工工藝及質(zhì)量控制

摘要：后注漿可以大幅度提高基樁承載力、減少樁頂沉降，同時(shí)改善基樁的承載性狀。本文結(jié)合本人施工過的過程實(shí)例對該工法及質(zhì)量控制進(jìn)行介紹和探討。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；后注漿質(zhì)量控制；注漿管質(zhì)量控制；注漿量控制；注漿壓力

鉆孔灌注樁，因具備施工簡單、對地層適應(yīng)性強(qiáng)、造價(jià)經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)得以廣泛應(yīng)用。但是，隨著我國建筑業(yè)的廣泛發(fā)展，對樁基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。

下面將結(jié)合本人施工過的工程實(shí)例對本工法進(jìn)行介紹。

一、鉆孔灌注樁后注漿工作機(jī)理

1.1、樁端注漿

樁端注漿，即在樁端壓注入水泥漿液，漿液首先滲透到最疏松的樁端沉渣間隙中，與沉渣相結(jié)合，凝結(jié)成一個(gè)強(qiáng)度高、化學(xué)性能穩(wěn)定的水泥結(jié)塊，能消除孔底沉渣的不良影響；在粘性土、粉土、粉細(xì)砂中進(jìn)行樁端注漿時(shí)，若漿液壓力達(dá)到劈裂壓力，則土體產(chǎn)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(cè)土，促使土體固結(jié)成為水泥復(fù)合體，從而提高注漿區(qū)的土體強(qiáng)度及樁端阻力；水泥漿液進(jìn)一步向樁端持力層中滲透、擠密、填充及固結(jié)，大幅度提高持力層的強(qiáng)度和變形模量，并在樁端形成擴(kuò)大樁頭，增大的樁端的承壓面積，提高了鉆孔灌注樁的樁端承載力；對于泥漿護(hù)壁的灌注樁，注入樁端的漿液在壓力作用下，會(huì)沿著樁土間泥皮上滲到樁端以上一定高度范圍內(nèi)膠結(jié)，并填充樁身與樁周土體間的縫隙，提高樁側(cè)摩阻力。

1.2、樁側(cè)注漿

樁側(cè)注漿可以破壞和消除泥皮，充填樁側(cè)的間隙，提高樁側(cè)混凝土與周圍土體間的粘結(jié)力，消除樁側(cè)泥皮存在對樁側(cè)摩阻力的影響，從而提高樁基承載力。當(dāng)漿液壓力很大時(shí)，漿液可滲透到土體中，與樁側(cè)土體結(jié)合，相當(dāng)于增大了樁徑，從而也提高單樁承載力。

1.3、樁側(cè)樁端聯(lián)合注漿技術(shù)

樁端樁側(cè)聯(lián)合注漿，即對同一根樁同時(shí)采用樁端注漿和樁側(cè)注漿，可以提高承載力。其注漿效果優(yōu)于樁端與樁側(cè)分別注漿的樁，可以獲得更大的極限承載力；其注漿順序，宜自上而下逐段進(jìn)行樁側(cè)注注漿，最后進(jìn)行樁端注漿，但由于此技術(shù)含量要求較高，因此在選用此注漿法施工時(shí)應(yīng)慎重。

二、結(jié)合工程實(shí)例介紹注漿工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)

本工程位于上海市世博園區(qū)B02B地塊國家電網(wǎng)辦公樓，其中工程樁抗壓樁需要樁端注漿，抗拔樁需要樁端樁側(cè)同時(shí)注漿。抗拔樁樁身強(qiáng)度為35m，抗壓樁樁身長度為49m/45m兩種，樁端注漿土層為⑤2-3層灰色粉砂夾粉質(zhì)粘土層，抗拔樁樁側(cè)注漿土層為⑤2-2灰色粉質(zhì)粉土夾粉質(zhì)粘土層。下面將結(jié)合施工過程介紹注漿施工中需重點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量控制的幾個(gè)方面。

2.1注漿管

注漿管采用無縫鋼管，鋼管內(nèi)徑為25mm，壁厚3.2mm，每根樁埋設(shè)2根注漿管（抗拔樁是4根注漿管），長度根據(jù)設(shè)計(jì)樁深加工注漿管。每根樁中注漿管必須與鋼筋籠主筋牢靠固定，并與鋼筋籠整體下放，管與管之間采用絲牙連接，外面螺紋處用止水膠帶包裹，并牢固擰緊密封。對鋼筋籠不到底及未到孔口的樁，則必須增加引導(dǎo)鋼筋籠一起下放，引導(dǎo)鋼筋籠由4根主筋及箍筋構(gòu)成，必須保證剛度，以確保壓漿管的穩(wěn)定性及垂直度。注漿管要高出孔口20㎝左右，使用堵頭堵住，防止雜物撣入注漿管內(nèi)，影響注漿。

安裝注漿管前應(yīng)清除管內(nèi)雜物，以防堵塞，并做好注漿頭和注漿管的密封；端部花管、壓漿管連接完好，每節(jié)或每段應(yīng)采用具有一定壓力的自來水檢驗(yàn)其是否密封，如存在滲水應(yīng)及時(shí)返工整改。

注漿噴頭位置的控制：導(dǎo)管安放時(shí)應(yīng)將注漿噴頭埋入沉渣或虛土中一定深度，即避免出漿口被水泥漿包裹，防止初始注漿就需高壓充裂，又可保證水泥漿充分加固樁底沉渣或虛土，還為漿液向樁底周邊土層滲透提供充分條件。

下圖2.1-1為注漿頭開孔示意圖，2.1-2為注漿端部密封示意圖。2.1-3為抗拔樁（抗壓樁同）的注漿管孔口情況，一共4根注漿管，2根用于樁端注漿，2根用于樁側(cè)注漿，2根粗管為聲測管。

2.2清水開塞

主要是對開塞時(shí)間及開塞壓力的控制，開塞時(shí)間的控制關(guān)乎后續(xù)施工的順利及樁端混凝土的完整，開塞時(shí)間過早則樁身下部混凝土未形成一定強(qiáng)度，在高壓水的沖射下會(huì)破壞樁端形成的混凝土強(qiáng)度；開塞時(shí)間過遲，則包裹注漿管的混凝土強(qiáng)度過大，造成注漿頭保護(hù)層打不開，使隨后的注漿施工無法進(jìn)行。故開塞時(shí)樁端混凝土應(yīng)保持在C10～C15之間，開塞時(shí)間應(yīng)在成樁后三天左右。開塞時(shí)應(yīng)對壓力進(jìn)行關(guān)注，開塞最大壓力不應(yīng)超過10MPa。且開賽完成后壓力應(yīng)明顯回落。若壓力超過10MPa或持續(xù)長時(shí)間處于高壓力狀態(tài)，則表明下部注漿管堵塞或注漿頭周邊存在異常情況，應(yīng)進(jìn)行記錄，研究后再行處理。對各注漿管的開塞情況應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)記錄，下圖2.2為清水開塞示意圖。

2.3最佳注漿時(shí)間

注漿宜在成樁1～3周內(nèi)進(jìn)行，注漿過早，會(huì)導(dǎo)致因側(cè)樁阻力溢出地面；注漿過晚，可能難以形成混凝土注漿通道，導(dǎo)致漿液向遠(yuǎn)方流失，從而使樁中心形成低強(qiáng)度區(qū)。

2.4注漿壓力

注漿過程中宜優(yōu)先采用低壓、慢速注漿，讓漿液在土層中均勻滲透和緩慢刺入，以得到最佳加固效果。只有漿液注入困難，才逐步提高注漿壓力，最高注漿壓力一般在終止注漿階段使用。

注漿壓力為0.4~0.8MPa（設(shè)計(jì)規(guī)定），注漿速度為32~47L/min。壓力偏高時(shí)，速度宜取低值，壓力偏低時(shí)，速度宜取高值。注漿時(shí)一定要控制好注漿壓力，避免因壓力過小，對樁端、樁周土的加固范圍深度小，加固作用小；注漿壓力過大，則可能損壞注漿管。

注漿壓力表示意圖見圖2.4

2.5注漿材料、漿液配比

（1）注漿液應(yīng)采用P.O42.5級水泥漿液；

（2）漿液的水灰比應(yīng)為0.55~0.6；

為了保證水泥漿的質(zhì)量，必須采取計(jì)量投料，以保證漿液水灰比的準(zhǔn)確性；本工程清水罐采取用紅油漆在內(nèi)部標(biāo)示刻度，在加水過程中嚴(yán)格監(jiān)控，根據(jù)水灰比控制水的用量及水泥的用量。見下圖2.5所示，

2.6注漿終止條件

當(dāng)注漿過程中達(dá)到以下兩種情況之一時(shí)即可停止注漿。

（1）注漿總量和注漿壓力均達(dá)到設(shè)計(jì)要求；

（2）注漿總量已達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%，且注漿壓力達(dá)到2MPa，并持續(xù)三分鐘以上；

三、注漿異常情況及處理措施

3.1、噴頭打不開

若壓力達(dá)到10Mpa仍然打不開注漿噴頭，說明噴頭部位已經(jīng)損壞或堵塞，不要強(qiáng)行增加壓力，可在另一根管中補(bǔ)足注漿量。若兩根管都無法開塞，群樁：可在其相鄰周邊樁均勻地增加注漿量；單樁：重新引管注漿。

3.2、單樁注漿量不足：

注漿時(shí)最好采用整個(gè)承臺(tái)、群樁，一次性注漿，注漿時(shí)先注周圈的樁，形成一個(gè)封閉圈后再注中間的樁，這樣就能保證中間樁位的注漿量，和發(fā)揮注入漿液最大能效；出現(xiàn)個(gè)別樁注漿量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的，應(yīng)適當(dāng)增加周圍相鄰樁的注漿量，單樁：重新引管注漿。

3.3、壓力過小：

注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)要求但壓力很小（一般在注漿初期遇到），應(yīng)適當(dāng)增加注漿量、或采取間歇注漿。

四、結(jié)束語

綜上所述，鉆孔灌注樁后注漿是提高樁端承載力、樁側(cè)摩阻力、減小單樁沉降量的有效方法，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。但合理的注漿工藝和先進(jìn)的注漿設(shè)備是實(shí)現(xiàn)注漿效果的前提，規(guī)范的質(zhì)量控制是注漿質(zhì)量的保證。鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)作為新技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

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