樁基后壓漿工藝的應用

摘要：某工程部分區域為樁基形式，采用樁端后壓漿工藝可解決泥漿護壁鉆孔灌注樁固有工藝缺陷，減少沖孔灌注樁沉渣，通過試驗證明后壓漿工藝效果明顯，文章結合工程實踐分析了壓漿量控制的原則和冒漿原因，并提出了相關處理措施。

關鍵詞：樁基；后壓漿；壓漿效果；壓漿量；冒漿 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU473 文章編號：1009-2374（2015）24-0108-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.24.053

某工程為了防止廠房產生較大不均勻沉降，部分區域嵌巖樁采用樁端后壓漿工藝，通過試驗證明后注漿工藝有效地提高了樁基質量。

1 樁端后壓漿施工的必要性

樁端持力層在泥漿浸泡下導致巖層裂隙進一步發展，而通過樁端后壓漿可在樁端形成“梨形體”（受力形式相當于擴底墩），增加了樁端的受力面積，提高了單樁承載力。后壓漿通過高壓注漿能對樁端周圍土體進一步擠壓、密實，從而加固了樁間的土體，增加了工程樁的側摩阻力。通過樁端后壓漿工藝，解決了泥漿護壁鉆孔灌注樁的固有缺陷，提高了樁端混凝土質量，加固了樁周圍土體。

2 后壓漿施工

壓漿原材料采用強度等級為42.5級普通硅酸鹽水泥，漿液水灰比為1∶0.65，漿液采用攪拌桶充分攪拌，攪拌時間應大于2min，保證水泥漿的良好和易性。

在工程樁澆筑完12小時后用清水沖開注漿管的密封，通過試壓漿施工，確定開環48小時后進行壓漿，注漿壓力為3.0～5.0MPa，注漿流量為20～30L/min。施工記錄要明確注漿量、注漿壓力，當注漿壓力達到設計最大值而壓漿量未達設計值時，或者壓降量超過設計值，而壓降壓力一直較少時，應停止注漿0.5～1.0小時，進行二次補漿，二次補漿壓力適當大于首次壓漿壓力1～3MPa，且在壓力穩定15分鐘時，停止壓漿。

3 后壓漿施工效果

為確定本工程中樁端后壓漿工藝對樁身質量以及承載力的影響，進行了基樁試驗工作，共選試驗樁3根，A1、A2、A3。其中A3采用樁端后壓漿工藝。三根試樁養護完成后進行豎向抗壓靜載荷試驗、豎向抗拔試驗等試驗驗證后壓漿施工對樁基質量的影響。

豎向抗壓靜載荷試驗：由于在最大荷載下Q～S曲線均呈緩變形，未出現拐點，因此未到達極限狀態，無法得知樁基極限承載力是否在后壓漿工藝后得到顯著提高，但通過該試驗可知各樁的樁端沉降，通過分析可知，未采用后壓漿工藝的A1樁端沉降量較小，與采用后壓漿工藝的A3比較，差異不明顯。但是，未采用后壓漿工藝的試樁A2樁端沉降量較大，是A3的2.7倍。這也暴露出未采用后壓漿工藝的樁基在沉降控制方面不穩定，說明沉渣控制對樁身沉降影響較大。在泥漿護壁沖孔樁施工中，由于固有的施工缺陷，沉渣厚度較難控制，因此，容易造成樁身質量不穩定，導致灌注樁承載力不滿足設計要求。通過樁端后注漿工藝可以較好地解決泥漿護壁沖孔樁固有工藝缺陷，控制沉渣厚度，減少樁身沉降，保證樁基質量。由于豎向抗壓靜載荷試驗中樁端側摩阻力與樁端阻力同時作用，無法了解后壓漿工藝對樁端側摩阻力的影響，因此，需采用豎向抗拔試驗進行檢測。豎向抗拔試驗：通過試驗采集試驗數據可得樁側摩阻力如圖1所示：

圖1 樁端側摩阻力對比圖

通過上圖1可知試樁A3通過后壓漿施工大幅度提高了樁端側摩阻力，樁端側摩阻力相對A1、A2提高幅度為60%、500%，但是，樁端以上側摩阻力并未見明顯提高，甚至有些區域有所降低。在本工程中，后壓漿工藝只采用了樁端后壓漿，主要作用原理為漿液順著樁端軟弱面流動，加固樁端沉渣與樁端周圍泥皮，增加了樁端側摩阻力，但無法得知對樁側摩阻力是否有明顯提高。

工程樁部分埋深較淺的樁采用人工挖孔樁的形式，因此不產生沉渣，工程結束后，對未采用后壓漿工藝的人工挖孔樁和采用后壓漿工藝的沖孔灌注樁通過高應變試驗檢測兩類樁的極限承載力。

通過試驗數據可知，本工程人工挖孔樁和采用后壓漿工藝的沖孔灌注樁基本消除了沉渣等不利因素的影響，在此前提下極限承載力相差不多，說明中風化巖層巖體均勻、裂隙較少，后壓漿工藝對提高該層巖體承載力作用不大。而且規范并未給出中風化巖層的樁端側阻力和樁側阻力增強系數，可見，在沉渣較少的情況下，中風化巖層或微風化巖層采用樁端后壓漿工藝對土體承載力的增強效果就不是非常明顯。

從上述三組試驗可知，持力層為中風化巖層的灌注樁采用樁端后壓漿工藝最大作用是控制沉降厚度，提高樁端質量，但是對樁端巖層承載力的提高效果不大，對樁側摩阻力也未有明顯提高，僅提高了樁端的側摩

阻力。

4 壓漿量分析

壓漿量對承載力影響較大，隨著壓漿量提高，樁端、樁側的土體越密實，承載力提高幅度越大，但壓漿存在一個合理的壓漿量，超過該值后，無助于承載力的提高。

根據《建筑樁基技術規范》（JGJ94-2008）6.7條規定后注漿工藝以注漿量控制為主，至少保證注漿量為設計值75%以上。

經過分析，規范中的后注漿工藝一般適用于孔隙較大的地層中，而樁基持力層為中風化、微風化巖層，根據勘察報告，中風化巖層裂隙較少，微風化巖基本沒有裂隙。雖然實際注漿量僅為設計值的6%～40%，但已達到設計目的，已基本消除沉渣影響。此外增加壓力強制注漿有較大弊端，主要如下：（1）壓力過大，容易造成水泥漿離析，堵塞管道；（2）壓力過大可能擾動土層，擴大巖體裂隙，另外也有可能造成樁體上浮。因此，在二次壓漿后，壓漿量仍沒有較大增加時說明已達到設計目的，不必繼續壓漿。

5 冒漿原因分析和處理

后壓漿施工中冒漿是比較普遍的現象，對冒漿現象的處理是否得當直接關系壓漿效果，但冒漿的原因各有不同，處理方式也不同。以下為冒漿的主要原因分析和處理措施：

注漿剛開始時本樁頂即發生大量冒漿，有可能是注漿管堵塞或注漿管接口漏漿，應停止注漿先檢查注漿管，確定不是注漿管的原因后，有可能是樁身周圍毛細孔道引起冒漿，可將該注漿管用清水或壓力水沖洗干凈，等第二天原先壓入的水泥漿凝固，堵塞冒漿的毛細孔道后重新進行壓漿。

水泥漿在注漿一段時間后在其他樁或地面冒出，說明樁底已飽和，可以停止注漿，若從本樁側壁冒出，若注漿量滿足或接近附近樁的注漿量，也可停止注漿。

此外，為防止注漿時水泥漿在壓力作用下從周圍薄弱地點冒漿，在注漿的樁周圍10米范圍內應禁止進行鉆孔作業，且確保周圍的樁混凝土澆筑完成時間應在3天以上。

6 結語

該工程樁基采用后壓漿施工效果較好，滿足設計要求，而且工藝簡單，經濟效益好。由于樁基持力層為中風化、微風化基巖，巖層裂隙較少，巖體承載力高，后壓漿工藝對樁端土體承載力增加效果不明顯，樁端后壓漿工藝更適合在強風化、砂石、土質基礎中灌注樁。但是，樁端后壓漿工藝能減少沉渣，從而減少樁身沉降，保證建筑結構的工程質量和使用功能。而且通過本工程的實踐可知，后壓漿工藝由于不是在常規的裂隙較大的施工區域，注漿量的控制不必機械遵守規范的規定。在今后類似工程中，希望通過借鑒本工程的施工經驗能達到提高施工效率，提高樁基質量的目標。

參考文獻

[1] 中華人民共和國建筑部.建筑樁基技術規范[S].（JGJ94-2008）北京：中國建筑工業出版社，2008.

[2] 黃生根，龔維明，張曉煒，蘇沛東.鉆孔灌注樁壓漿后的承載性能研究[J].巖土力學，2004，（8）.

[3] 張曉煒，黃生根.鉆孔灌注樁后壓漿技術理論與應用[M].武漢：中國地質大學出版社，2007.

作者簡介：周建慧（1982- ），女，浙江杭州人，中核集團三門核電有限公司工程管理處工程師，研究方向：土建施工技術。

（責任編輯：黃銀芳）