鉆孔灌注樁后壓漿施工技術(shù)

方成名， 李 斌

(中國水利水電第十工程局有限公司，四川都江堰 611830)

鉆孔灌注樁后壓漿施工技術(shù)

方成名， 李 斌

(中國水利水電第十工程局有限公司，四川都江堰 611830)

針對旋挖灌注樁施工，闡述了樁端后壓漿作用機理，根據(jù)實測數(shù)據(jù)分析了樁端后壓漿對樁身承載性能的影響以及后壓漿技術(shù)的優(yōu)點。

后壓漿；旋挖鉆孔灌注樁；復雜地層；樁基承載力

后壓漿技術(shù)是在鉆孔灌注樁成樁后采用高壓注漿泵通過預埋注漿管注入水泥漿液，通過漿液的劈裂、填充、壓密、固結(jié)等作用提高樁基的側(cè)摩阻力和端承載力。鑒于傳統(tǒng)鉆孔灌注樁難以徹底解決的樁周泥皮和沉渣之頑癥，使其優(yōu)點得不到充分發(fā)揮，而鉆孔灌注樁“后壓漿技術(shù)”能更大限度地節(jié)約樁基成本，縮短施工工期，從而有效地增強樁的質(zhì)量穩(wěn)定性并能提高單樁的承載力。筆者以武漢海賦江城項目施工為例進行說明。

1 概 述

海賦江城項目位于武漢市江岸區(qū)興業(yè)路北側(cè)，由21棟31～34層高層住宅樓、1棟4層集中商業(yè)、1棟3層幼兒園及一個整體地下車庫組成，共分為三個標段修建。高層住宅地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級，需進行灌注樁基礎(chǔ)施工。

2 工程地質(zhì)條件

該地層屬于長江沖積平原，場地平坦開闊，土層自上而下分別為雜填土、透水性較差的淤泥質(zhì)域粉質(zhì)粘土、細沙層、含礫的沙夾卵石層、強風化粉砂質(zhì)泥巖及中等風化的粉砂質(zhì)泥巖。

3 樁端后壓漿作用機理分析

普通灌注樁一般采用二次清孔工藝。由于施工時采用泥漿作為沖洗介質(zhì)，同時，在灌注混凝土與二次清孔之間肯定有時間間隔，故或多或少存在孔底沉渣。孔底沉渣是影響灌注樁樁端承載力的重要因素之一。在首灌混凝土時，由于導管長而細，落差大，首灌混凝土因離析在樁底處產(chǎn)生“虛尖”，樁端混凝土強度低，從而影響到樁端的承載力。因此，在樁端高壓注漿時，漿液滲透到疏松樁端“虛尖”及沉渣中，結(jié)合并形成強度高的混凝土，隨著注漿量的增加，水泥漿液不斷向受泥漿浸泡而松軟的樁端持力層中滲透，在樁端形成“梨形體”擴大端，增加了樁端的承壓面積，相當于對鉆孔樁進行擴底。當“梨形體”不斷增大時，滲透能力受到周圍致密土層的限制，使其壓力不斷升高，對樁端土層進行擠壓、密實、充填、固結(jié)，提高了樁端土體的承載力，從而提高了樁端承載力。

4 后壓漿施工

本次后壓漿施工選擇S1、S2#各兩根場外試樁做樁端壓漿對比試驗，兩根樁的地質(zhì)條件均相同，施工工藝均為旋挖成孔灌注樁，S1#樁采用樁端后壓漿施工，S2#樁不作后壓漿施工。

4．1 水灰比的選擇

注漿水灰比控制原則為:一般先用稀漿，再用中等濃度漿液，最后注濃漿。經(jīng)過試驗，該工程最終選定水灰比為0．6的水泥漿液進行后壓漿施工。

4．2 開 塞

在S1#灌注完成后24 h進行高壓水開塞，預埋的兩根樁端壓漿管均沖開。開塞采用逐步升壓法，壓力達到2 MPa左右時驟降，流量突增，此時的管路已經(jīng)打通，及時關(guān)閉高壓泵，防止大量的水涌入地下。

4．3 注 漿

在壓水開塞后24 h后開始后注漿作業(yè)。注漿應連續(xù)進行，壓力遵循由小到大逐級增加的原則。首先在高速攪拌機中進行制漿，測試漿液的濃度達到要求后，再把漿液輸送至低速攪拌機中，最后輸入到高壓注漿泵內(nèi)、打開孔口的注漿閥后即進行注漿施工。

在注漿過程中，嚴格控制單位時間內(nèi)水泥漿的注入量和注漿壓力。將注漿速度一般控制在30～50 L/min。

根據(jù)本次注漿的S1#樁繪制的注漿曲線圖見圖1。

圖1 海賦江城項目S1#樁注漿壓力、注漿量曲線圖

S1#樁在注漿過程中最高壓力達到3．8 MPa，但其不能穩(wěn)定；當注漿量達到2 t左右時，注漿壓力達到2．5 MPa且后續(xù)壓力基本處于平穩(wěn)狀態(tài)，停止注漿。

5 樁體檢測

本次試驗中的兩根樁均在達到28 d強度后可開始進行靜載檢測，所得到的靜載曲線見圖2、圖3。

圖2 海賦江城項目S1#樁靜載曲線圖

靜載結(jié)果顯示:經(jīng)過后壓漿施工的S1#樁累積沉降值為31．7 mm左右，對應荷載值為5 040 kN；而未作后壓漿施工的S2#樁累積沉降值為43．1 mm左右，對應荷載值為4 400 kN左右，當S2#樁荷載值達到4 2 00 kN時，沉降值已達到31．7 mm左右。

沉降值:S1#樁比S2#樁小25%左右。

相同沉降值的荷載值:S1#樁比S2#樁高16．7%左右。

6 結(jié)語

由以上試驗可以說明:樁端后壓漿提高的樁體承載力達到16．7%。由于本工程試驗條件有限，因此，根據(jù)以上試驗得到的結(jié)果還有待進一步論證。但后壓漿在一定程度上不失為節(jié)約經(jīng)濟成本的一種施工工藝，如在設(shè)計時考慮后壓漿對承載力提高的有利影響，可相對減少樁的數(shù)量，或減少樁長、樁徑，或減小承臺尺寸，由此而會減少工作量、鋼筋及混凝土的用量，縮短施工周期，從而節(jié)約大量的生產(chǎn)成本。

圖3 海賦江城項目S2#樁靜載曲線圖

既便不考慮節(jié)約成本，在設(shè)計時按正常地基承載力進行設(shè)計，不考慮后壓漿對承載力的影響而將其作為安全儲備，亦可提高建筑物的安全系數(shù)。

隨著現(xiàn)代建筑技術(shù)的飛速發(fā)展，對樁基礎(chǔ)承載能力和抗變形的要求越來越高，加之后壓漿技術(shù)具有的眾多優(yōu)點，后壓漿施工工藝具有重要的意義和廣闊的前景。

［1］ 建筑樁基技術(shù)規(guī)范，JGJ94－2008［S］．

［2］ 建筑地基處理規(guī)范，JGJ79－91［S］．

［3］ 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范，JTG/T F50－2011［S］．

［4］ 建筑樁基技術(shù)規(guī)范，JGJ94－2008［S］．

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

［6］ 段新勝，顧 湘．樁基工程［M］．武漢:中國地質(zhì)大學出版社，1998．

TV52;TV553;TU94+3

B

1001-2184(2015)05-0033-03

方成名(1966-)，男，重慶云陽人，基礎(chǔ)工程分局黨委書記，副分局長，高級工程師，從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作；

(責任編輯:李燕輝)

2015-08-25

李 斌(1974-)，男，甘肅嘉峪關(guān)人，工程師，從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作．