鋼筋混凝土灌注樁后壓漿施工技術研究

靳力勇

【摘要】隨著社會經濟的快速發展，建筑工程成為人們關注的重點，現階段，鉆孔灌注樁作為樁基工程中的主導樁型在工程實踐中應用的也越來越廣泛，但由于鉆孔灌注樁施工過程中形成的泥皮阻礙了樁身與樁周土的結合，降低了摩擦系數，從而導致了樁側阻力的減小，而清孔不徹底常在樁底形成較厚的沉渣（虛土），使得鉆孔灌注樁的樁端阻力未能有效地發揮，造成鉆孔灌注樁承載力偏低。基于此，本文就鋼筋混凝土灌注樁后壓漿施工技術進行分析與研究。

【關鍵詞】鋼筋混凝土；灌注樁；后壓漿

引言

鋼筋混凝土灌注樁后壓漿施工技術，利用預先設置在樁身內的壓漿管，在灌注樁成樁過程中，將水泥漿液注入樁端與土層之間，加固樁端松軟持力層，增強了樁的端阻力、提高了豎向承載力，減少了建筑物的沉降，改善了樁的受力特性，是能減少工程投資的一種先進技術。

1.后壓漿技術作用機理

后壓漿技術，是針對傳統灌注樁施工工藝存在的缺陷而發展起來的一種施工工藝，它是指鉆孔成樁后，利用預埋在樁身的注漿管，通過地面壓力系統，將以水泥為主劑的固化液（純水泥漿或含外加劑的水泥漿）經樁端注漿裝置均勻地注入樁端或樁側地層。根據漿液性狀、土層特性和注漿參數等不同，壓力漿液對樁端土層、樁端沉渣及樁端、樁側附近土體起到滲透、充填、壓密、劈裂及固結等不同作用，改變土體的物理力學性能，從而提高樁的承載力。水泥漿液的作用形式主要表現以下幾種。

1.1樁土間的縫隙得到了處理。成樁過程中，樁土之間不可避免地存在著縫隙，使得樁側的摩阻力減小，采用樁底壓漿技術，水泥漿液可由樁底進入樁四周的泥皮縫隙中，填充了縫隙，還滲入到周圍的土體中，增大了樁與樁周土體之間的摩擦系數，提高了樁的承載力。

1.2沉渣和泥皮的固化效應。由于沉渣強度較低，加之水泥漿本身的性質，采用樁底壓漿后，漿液對樁底沉渣和樁周泥皮會起到加固作用，粗顆粒沉渣會成為中低強度的混凝土，細顆粒沉渣或虛土會被固化為網狀結石復合土體。

1.3對樁端持力層起到了加固作用。樁底的壓力灌漿，使漿液沿持力層的孔隙，由樁底向其周圍輻射，擠掉孔隙中的地下水和氣泡，此時漿液貫通形成了一體，客觀上起到了加固的作用，可有效地減小沉降量。

2.工程概況

鉆孔灌注樁后壓漿是在灌注樁施工中將鋼管沿樁鋼筋籠外壁埋設，待樁混凝土強度滿足要求后，將水泥漿液通過鋼管由壓力作用壓入樁端的碎石層孔隙中，使得原本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙膠結成一個高強度的結合體。某地區配套生產生活設施基礎采用后壓漿鉆孔灌注樁，共336根，鋼筋混凝土灌注樁施工完成后，采用2根端壓漿管和2根側壓漿管進行壓力灌漿加固地基，其中端壓漿管布置在樁底，側壓漿管底端在距樁底15m處，每根灌注樁的樁端截面壓漿量為2t。壓漿管采用φ25.4mm鋼管，壁厚≥3mm，注漿采用P.O42.5水泥，水灰比控制在0.5～0.6之間，注漿時間在樁體施工完畢2～3d后進行，注漿壓力控制在3.0～10.0MPa之間。

3.灌注樁后壓漿技術施工工藝

根據場地現狀和設備條件，后壓漿技術采用的工藝流程包括三個體系：

3.1樁土體系：設置到達樁端和樁側土的通道，即采用人工鉆孔的辦法或樁身混凝土澆注前預埋設管道通達樁側土層面或樁端土層內，且端部應設置相應的擴散器。這是注漿前的準備工作，也是注漿開始的關鍵步驟。

3.2泵壓體系：在通道形成且樁身混凝土達到一定的強度后，將樁頂的通道口與注漿泵連結，先灌水試壓試驗，觀察壓水參數和系統反應，再通過注漿泵把可凝固漿液壓入樁側和樁端土層內，實現樁側和樁端注漿的目的。

3.3漿液體系：漿液是發揮注漿作用的主體，一般由凝固材料制成，分無機與有機兩類。建筑工程上大多以水泥為主劑，輔以各種特殊的外加劑以達到改性的目的。

混凝土鉆孔灌注樁后壓漿的施工技術就是通過兩根平行鋼管（鍍鋅管）插入孔底一定深度，另兩根管分別設置在孔間的不同土層處，然后將配制好的一定數量、一定比例的水泥漿在一定壓力下，通過這些管，泵入樁底和樁側，劈裂樁底成渣和臨近土體，并沿著樁端和撥身軸向、徑向滲透擴散，從而使樁端的成渣、樁側泥漿護壁隱患得到根除，提高了混凝土鉆孔灌注樁的樁端承載力和樁周土層的側摩阻力，減少樁基的沉降變形。

其具體操作如下：

1）按鉆孔灌注樁規范要求進行成孔，并在成孔之前或同時按規范要求制作鋼筋籠。

2）后壓漿技術的樁端壓漿管道選用直徑為32mm的國家標準鍍鋅管或黑鐵管，以便于利用超聲波檢測儀在此導管內進行樁基完整性檢測。兩端加工連接絲扣。

3）將兩個樁端壓漿器采用絲扣連接的方法分別接在樁端壓漿管道上，并對稱地綁扎在最下一節鋼筋籠的內側，且樁端壓漿器超出鋼筋籠底部300～500mm。

4）樁側壓漿管選用直徑為20mm國家標準鍍鋅管或黑鐵管，兩端加工連接絲扣。

5）鉆孔灌注樁成孔完成后，進行清孔，然后提鉆，下鋼筋籠。邊下鋼筋籠邊接壓漿導管。下籠結束后，在孔口壓漿導管口擰上堵頭，以免雜物掉入壓漿導管內而使管路不暢。

6）二次清孔，并按設計要求灌注混凝土。樁身混凝土養護8～10d后可以進行樁身超聲波檢查，確認樁體混凝土質量可靠后方可進行壓漿，也可以待樁基靜載荷實驗和樁身無損測試后進行后壓漿工作。

7）安裝壓漿設備，鋪設壓漿管路。后壓漿的裝壓泵選用BW-150型或SGB6-10型泥漿泵或泵壓值超過l0MPa的柱塞式泥漿泵，要求排漿量大于5m3/h，性能穩定，輸漿軟管宜選用耐壓值超過l0MPa的鋼絲編織高壓膠管。

8）攬制水泥漿液，注漿材料為水泥漿液，使用525#普通硅酸鹽水泥，水灰比控制在0.4～0.7，壓漿過程根據水泥漿比重控制水灰比，嚴禁水泥漿離析或沉淀。

9）壓水試驗是在壓漿前向壓漿導管內壓注清水，檢查壓漿管路的暢通情況，提高漿液的可灌性，當確認壓漿管路暢通時方可進行壓漿。

10）壓漿過程。壓漿順序為首先實施灌注樁上側壁壓漿，上側壁壓漿完畢半天后，對灌注樁下側壁注漿，在下側壁注漿完畢半天后，對樁端進行注漿。初注時一般壓力較小，隨注漿過程的進行，漿液也由稀到稠，注漿過程中要注意注漿壓力、注漿量和注漿軟管的變化。

11）壓漿以注漿壓力和注漿量雙向控制。灌注樁上下側壓漿每根管分別達到1～3t水泥量或注漿壓力達到10MPa（瞬間壓力達到15MPa），以其中一項指標達到后可結束壓漿工作，同時用百分表檢測樁和樁周土層的上抬量。

結束語

灌注樁后壓漿裝置構造簡單、安裝方便、成本較低、可靠性高，壓漿管壓漿后可取代等強度鋼筋。后壓漿施工于成樁后3～5天，不與灌注樁作業交叉，對注漿量和注漿壓力進行雙向控制，易于保證施工質量。灌注樁后壓漿技術能明顯改善樁的端承力及樁側摩阻力，提高單樁承載力，減少樁頂沉降。承載力的提高，可以適當縮短樁長、減少樁的數量，降低施工難度，縮短工期，節約投資，應用前景廣闊。

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