鉆孔灌注樁后注漿法施工技術在高層建筑中的應用分析

■郭海龍

（河南省地質礦產勘查開發局第三地質勘查院 河南洛陽471023）

鉆孔灌注樁后注漿法施工技術在高層建筑中的應用分析

■郭海龍

（河南省地質礦產勘查開發局第三地質勘查院 河南洛陽471023）

本文以義馬市供水公司綜合樓為例，闡述了后注漿技術在高層建筑中的應用，并對后注漿技術適用的地質條件,加固機理,參數的確定,施工工藝進行分析，對其前景進行了展望。

高層建筑灌注樁后注漿施工技術承載力特征值

1　引言

近年來隨著的經濟的飛速發展，各大、中城市高層、超高層建筑如雨后春筍拔地而起。而相應的凸顯出地基基礎方案選取及地基處理措施科學采用的重要性，在豫西地區高層建筑經驗中，鉆孔灌注樁后注漿措施采用比較廣泛，工藝、技術相對較成熟。本文作者從事巖土工程勘察工作多年，尤其在高層建筑方面更深有體會。科學合理的施工工藝，既能縮短工期、降低成本，又能滿足設計要求，取得了較好的經濟效益。

2　義馬市供水公司綜合樓成功事例

（1）工程概況。義馬市供水公司綜合樓主樓地上28層，地下1層，高度83.20m，基礎埋深4.9m，均布荷載520kPa。該工程巖土工程勘察等級為乙級，地基基礎設計等級為乙級，建筑抗震設防等級為丙類建筑。

（2）方案選取。義馬市供水公司綜合樓主樓地上28層，1層地下室，高度83.20m，基礎埋深4.9m,均布荷載520kPa。結合勘察單位地質報告，擬建主樓不易采用天然地基淺基礎方案。最終經多方論證⑥層卵石層在場區內分布均勻、穩定，且承載力相對較高，可作為樁端持力層。該工程主樓部分采用鉆孔灌注樁基礎上的筏板基礎方案。

表1　單樁豎向承載力特征值計算表

由上表可知，計算出的單樁豎向承載力特征值不能滿足上部荷載要求。該工程若采用加長樁長的施工方案，則其一單樁成孔需穿透兩層卵石層，施工難度較大；其二單樁過長其相對成本較高，施工周期較長。后設計為鉆孔后注漿法進行補強加固，依據設計圖紙，28層主樓采用樁筏基礎時，單樁豎向承載力特征值不應小于2650KN。最終經檢測，該工程共布置的537根基樁，I類樁530根，II類樁7根，無III類、IV類樁，單樁豎向抗壓承載力特征值為2650KN，完全滿足設計要求。經驗算，其亦滿足下臥層及沉降計算要求。并使得整個工程基礎施工工期較前期方案提前21天，產生了較好的經濟、社會效益。

3　后注漿技術在工程中的具體應用

3.1適用的地質條件

該施工方法可用于各類鉆、挖、沖孔灌注樁及地下連續墻的沉渣、泥皮和樁底、樁側一定范圍土體的加固。其加固層可以土類、砂類、卵礫石，粗粒土較細粒土效果好。義馬市供水公司綜合樓鉆孔灌注樁樁端采用第⑥層卵石層為樁端持力層，其下部⑦層粉質粘土層為第四系中更新統粉質粘土層，地質年代老，承載力特征值相對較好，其樁端以下不存在軟弱下臥層，較適宜采用該技術。

3.2加固機理

鉆孔樁后注漿技術分為樁端注漿和樁側注漿兩種。后注漿技術提高樁承載力的機理如下：（1）沉渣和松動土體被重新膠結，裂隙被充填，從而有效地提高樁底的剛度和強度。（2）因漿液的擴散滲透，在樁端附近形成一定范圍的膠結囊體，增大持力層的受力面積，起到了端承擴大頭的作用。（3）在壓力作用下，部分漿液沿樁土界面上浸，使下部樁體與泥皮及土體膠結成整體，使樁端下部樁側摩阻力得到正常發揮。（4）在漿液中摻入膨脹劑或采用膨脹水泥，樁底的膠結體在固結過程中產生微膨脹，對樁端產生一定的預壓力，尤其是在高壓作用下，樁端介質的壓縮變形提前完成，減少了樁在同一樁頂荷載作用下的樁頂豎向位移，從而達到提高單樁承載力的目的。

3.3注漿施工工藝

（1）施工工藝流程。樁位放線、開挖漿池→護筒埋設→人工挖孔→鉆機就位、孔位校正→鉆進、清除廢漿泥渣→清孔換漿→終孔驗收→注漿管綁扎→下鋼筋籠、注漿管、鋼導管→投碎石→檢查鋼筋籠頂標高→砼灌注→成樁砼養護→注漿施工（2）施工工藝。①工藝選擇：a、根據現場場地的土層特點、樁基設計要求及注漿后單樁抗壓豎向承載力要求，本基樁工程采用樁端注漿工藝。b、單樁水泥用量按每組樁0.8t、1.0t、1.2t考慮。②注漿管布置：a、注漿管采用2 根φ25鋼管，用套管連接。b、兩根端壓管底部置于樁頂，上部超出地面200mm。c、注漿管隨鋼筋籠下放，逐根用鐵絲擰緊固定在鋼筋籠外側，在下放過程中注入清水并檢查連接密封情況，若發現漏水應將其提出重接，確保注漿管路密封。③注漿控制原則及控制方法：注漿總體控制原則：實行注漿量與壓力雙控，但由于樁端進入持力層（卵石層）不小于600mm，卵石層滲透性強，所以將以注漿量控制為主。④注漿控制設置與制作：注漿管采用2φ25鋼管，用錘子將鋼管的底部砸成尖形開口并焊牢，鋼管底端長350～500mm左右鉆若干個φ10小孔，做好花管，然后在每個小孔中放上圖釘，再用絕緣膠布夾膠帶包裹，以防小孔被澆樁的砼阻塞。每根管底連接注漿閥門，注漿管順鋼筋籠主筋固定在鋼筋籠上，注漿管與管間用螺紋接，移動鉆機、灌注砼時不得損壞注漿管。

3.4后注漿施工控制措施

（1）注漿器在埋置前，必須采用橡膠皮密封，嚴禁泥漿或水泥漿進入注漿管。安置前應事先注滿水。（2）在鋼筋籠調放及灌注過程中，必須保證接頭的密封性，嚴禁劃傷、劃破注漿管及注漿管。（3）注漿前頭部高出作業面0.2m，并用堵頭密封。（4）投石后，用測繩在不同方向探測碎石實際上升高度。保證孔底碎石0.5m，且分布均勻。（5）注漿前，要用測繩探測注漿管內是否有異物，若發現異常可先下入水管進行沖洗，直至暢通。（6）注意檢查壓力表，保證能反映真實情況。（7）嚴格控制水灰比（0.5～0.55），漿液進入儲漿桶時要用16目紗網過濾，且兩次過濾。（8）注足水泥漿后，關閉設在管上端的逆止閥，封壓時間30min，待其壓力消散后，再卸掉閥門。

4　結束語

工程地質條件不同，其基礎方案選取也大不相同；在有可選擇性方案時，其各種效益的對比分析就顯得尤其重要，既能滿足設計要求，又能創造較好的效益，必然是首選之項。建設工程中勘察、設計部門及施工單位都應廣泛征取意見，并結合相關成功經驗將鉆孔灌注樁后注漿技術進行推廣。其意義深遠，而前景廣闊。

[1]義馬市供水公司綜合樓巖土工程勘察報告.洛陽.河南省洛陽豫西水文地質工程地質勘察公司，2007.

[2]義馬市供水公司綜合樓工程項目設計施工方案.鄭州.中建七局第四建筑有限公司，2008.

[3]地基基礎工程檢測報告.鄭州.黃河物探研究院（河南）有限公司，2008.

TU745.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-2-373-1