關(guān)于城市建筑在選用灌注樁及再加固方面的一些探究

孫明利

Some Research on the Selection of Cast-in-Place Pile and Rereinforcement of Urban Buildings

摘要：在城市中高層建筑樁基礎(chǔ)的選用上，灌注樁較為常用，其有著自身的優(yōu)勢和適用條件，對其的選用應(yīng)綜合各類因素而定。隨著技術(shù)進(jìn)步和建筑物對樁承載力的更高要求，成樁后的再加固-后注漿灌注樁應(yīng)運(yùn)而生，施工中應(yīng)科學(xué)地遵守其相關(guān)規(guī)定。

Abstract： In the selection of pile foundation of high-rise buildings in the city， the filling pile is more commonly used， it has its own advantages and applicable conditions， and its selection should be determined by various factors. With the technological progress and the higher requirements of the pile bearing capacity， the post-grouting grouting pile has been established， and the relevant regulations should be complied with in the construction.

關(guān)鍵詞：灌注樁；后注漿；再加固

Key words： grouting pile；post grouting；reinforcement

中圖分類號：U443.15+4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）15-0192-02

0 引言

灌注樁，作為在城市建筑中常見常用的樁基類型之一，其有著自身的優(yōu)勢和適應(yīng)性條件。可通過干作業(yè)、泥漿護(hù)壁或人工挖孔等不同施工工藝于地基土中形成樁孔，而后放置鋼筋籠、灌注混凝土而形成具有相應(yīng)設(shè)計(jì)承載力的樁基礎(chǔ)。按成孔方法的不同，其又可分為鉆孔樁、沉管樁、人工挖孔樁和爆破擴(kuò)底樁等類別。

從適用土質(zhì)的角度看，采用不同的成樁工藝可使其適用于大多數(shù)的地層，但綜合考慮，要慎用沉管灌注樁，因其在施工錘擊中會產(chǎn)生大振動(dòng)及噪聲，對周邊的建筑穩(wěn)定和人居環(huán)境會產(chǎn)生一定影響，一般在城市內(nèi)不宜使用。

在地下水位較高時(shí)，特別是在有承壓水的砂土層、滯水層、厚度較大的高壓縮性淤泥層和流塑淤泥質(zhì)土層中施工時(shí)，不應(yīng)采用人工挖孔灌注樁。建筑所在地政府有關(guān)規(guī)定不得采用時(shí)，不得采用人工挖孔樁。

1 灌注樁成孔的選用

在施工工藝方面，須明確不同情況下對灌注樁成孔的不同選用。

①泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁（正反循環(huán)）：適用于地下水位以下的粘性土、填土、砂土、粉土、碎（礫）石土及風(fēng)化巖層，以及地質(zhì)情況復(fù)雜，夾層多，風(fēng)化不均、軟硬變化較大的巖層；

②旋挖成孔灌注樁：宜用于粘性土、填土、砂土、粉土、碎（礫）石土及風(fēng)化巖層；

③沖孔灌注樁：不僅能夠適應(yīng)上述各地質(zhì)情況，還可以穿透各類障礙物，包括大孤石、舊基礎(chǔ)等，但該工藝不適用于巖溶發(fā)育地區(qū)，必要的情況下需適當(dāng)加密勘察鉆孔方才采用。

④長螺旋鉆孔壓灌樁后插鋼筋籠：宜用于填土、砂土、粉土、粘性土、非密實(shí)的碎石類土及強(qiáng)風(fēng)化巖層。

⑤干作業(yè)成孔（人工挖孔）灌注樁：適用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等密實(shí)以上的砂土、風(fēng)化巖層；

⑥灌注樁施工時(shí)，應(yīng)使用隔水塞，以保障首次灌注量以擠開孔底沉渣。

2 后注漿灌注樁的特點(diǎn)

后注漿作為一種后實(shí)施補(bǔ)強(qiáng)措施，使得后注漿灌注樁能夠適用各種復(fù)雜地質(zhì)，其特點(diǎn)如下：

①適用地層范圍廣。既適用于地基土質(zhì)滲透較性大的土層加固，比如砂卵石層等，也適用于地基土質(zhì)滲透性較差的軟弱土層的加固，比如粉細(xì)砂層、粉土和粘土、淤泥等。同時(shí)還能夠一定程度上加固地下溶洞的巖溶地層。

②漿液擴(kuò)散范圍大。壓漿漿液能夠?qū)娚淞鞒唐茐姆秶畠?nèi)的土體起到良好的加固效果，且加固方式繁多，并且在噴射流程破壞范圍之外，相同方法也能夠?qū)ν馏w起到加固作用。

③可控制壓漿的狀態(tài)。通過壓漿可有效控制漿液擴(kuò)散的深度、方向及具體位置，合理布置壓漿管，使其形成連續(xù)的圓柱狀的旋噴樁體。固化漿液完成后，所形成的旋噴樁體會和樁身混凝土緊密結(jié)合在一起，形成一個(gè)固結(jié)受力整體，如此一來其所能承受的荷載將大大提高，此外，可依據(jù)設(shè)計(jì)要求合理調(diào)節(jié)灌注樁后壓漿的固結(jié)體強(qiáng)度。

④由于注漿管的孔徑和鉆孔時(shí)施工的口徑較小，幾乎不會對現(xiàn)有建筑物基礎(chǔ)和地面等造成損壞，符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，其適用范圍為已有建筑基礎(chǔ)的加固補(bǔ)強(qiáng)。

⑤可調(diào)節(jié)漿液的凝固時(shí)間。在實(shí)際施工中可依據(jù)現(xiàn)場情況合理調(diào)整漿液的凝固時(shí)間，如此不僅可控制好建筑物附加沉降和差異沉降，還能夠保證建筑物的整體安全可靠。

⑥施工簡單方便，壓漿機(jī)能夠適應(yīng)各類環(huán)境，對施工現(xiàn)場無要求，既能夠用于狹窄施工場地，也能夠用于既有建筑物加固補(bǔ)強(qiáng)施工。并且施工不會對環(huán)境造成破壞，具有環(huán)保、無噪音的特點(diǎn)。

3 后注漿灌注樁設(shè)計(jì)及實(shí)施的要求

①后注漿導(dǎo)管應(yīng)采用鋼管，且應(yīng)與鋼筋籠加勁筋相綁扎固定或焊接；鋼管內(nèi)徑不應(yīng)小于30mm（兼做聲測管時(shí)，內(nèi)徑不應(yīng)小于50mm），注漿管連接要求采用絲口，不能焊接，防止電焊將注漿管焊穿漏漿；

②直徑不大于1200mm樁截面，宜沿著鋼筋籠周圍對稱設(shè)置兩根注漿管：直徑不大于1200mm但不大于1500mm樁截面，宜均布設(shè)置三根：有聲波透射法檢測要求時(shí)，按照其要求設(shè)置注漿鋼導(dǎo)管；

③對于非通常配筋樁，要求其下部與注漿管等長的主筋組成的通至底部的鋼筋籠至少有兩根；

④注漿器底部與鋼筋籠平齊，應(yīng)設(shè)置逆向閥門，選用專用注漿器（竹節(jié)接頭，每段接頭間前后設(shè)置兩處注漿孔，注漿孔孔徑7mm，用2mm薄型橡皮包住，橡皮與接頭處用硅膠密封，端部用絲口密封）；

⑤為避免出現(xiàn)注漿頭損壞問題，鋼筋籠應(yīng)沉放到底，不得懸吊，嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)；

⑥在注漿試驗(yàn)合格的基礎(chǔ)上，確定最佳注漿參數(shù)，才能正式開始注漿作業(yè)；

⑦灌注樁澆筑后進(jìn)行兩次清水劈裂，第一次時(shí)間宜為3～5小時(shí)，第二次時(shí)間宜為24小時(shí)，5～7天進(jìn)行后注；有聲波透射法檢測要求時(shí)，應(yīng)在注漿前完成；

⑧注漿作業(yè)與成孔作業(yè)點(diǎn)之間的距離至少8～10m；

⑨對于非飽和土宜先樁端后樁側(cè)，多斷面樁側(cè)注漿應(yīng)先上后下；對于飽和土中的復(fù)式注漿順序宜先樁側(cè)后樁端；樁端樁側(cè)兩者之間的注漿時(shí)間間隔最好超過2小時(shí)；

⑩樁端注漿應(yīng)依次等量注漿同一根樁的各注漿導(dǎo)管；

{11}樁群注漿應(yīng)按照先外圍、后內(nèi)部的順序開展；

{12}采用P.O42.5水泥普通硅酸鹽水泥，水泥漿液水灰比宜為0.55（重量比），水泥漿應(yīng)二次攪拌，在攪拌池內(nèi)攪拌完畢后，再經(jīng)過3*3mm濾網(wǎng)過濾后進(jìn)入盛漿池，最后進(jìn)行注漿工作。

{13}注漿量根據(jù)土層情況確定，砂土、粉土、黏土中可選用較高的注漿量，泥巖、巖石中可適當(dāng)減少；可分兩次注漿，第一次注漿量為總量的70%，間隔1.5～2小時(shí)后再進(jìn)行第二次注漿；

{14}注漿泵流量不大于40L/min，第二次注漿終止壓力不小于2.5MPa，若壓力過低，則需采取間歇式注漿。

4 后注漿灌注樁施工中易出現(xiàn)的主要問題及對應(yīng)措施

①壓漿施工中，一個(gè)孔的壓漿可能中斷，應(yīng)盡量避免被迫中斷。恢復(fù)壓漿后，若情況未回歸正常，則需考慮間歇一段時(shí)間后在附近鉆孔補(bǔ)注。

②壓漿壓力達(dá)不到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)的情況，可以采取如下措施：

1）采用水灰比比較大的漿液，提高漿液的濃度。

2）適當(dāng)加入速凝劑，合理控制漿液凝膠時(shí)間。

3）采取有效方式減小漿液在裂隙中的流動(dòng)速度，盡快沉積漿液中的顆粒。

4）采用間歇壓漿的方式，促使?jié){液在靜止?fàn)顟B(tài)下沉積，根據(jù)地質(zhì)條件和壓漿目的決定材料用量和間歇時(shí)間的長短。若有地下水的流動(dòng)，宜反復(fù)間歇壓漿。

5）若為填充壓漿，可在漿液中加入砂等粗粒料，采用專門的壓漿設(shè)備。

③漿液流失。壓漿過程中，出現(xiàn)壓力一直較低，注入一直比較容易的狀況。這時(shí)候就要查看地質(zhì)報(bào)告，研究是否有地下土層斷裂帶、溶洞孔洞、地下暗河或者地下設(shè)施的通道等漿液流失途徑。此時(shí)應(yīng)該采取的措施主要是先查清原因，同時(shí)可采用的幾種措施有：用水泥～水玻璃雙漿液；控制水灰比，增加水泥用量；在水泥漿液中加入速凝劑等方法。

④對地面和樁頂進(jìn)行隆起觀測。當(dāng)壓漿過程中發(fā)現(xiàn)樁體有明顯上抬現(xiàn)象或地面有隆起時(shí)，應(yīng)立即降低壓漿壓力，繼續(xù)一段時(shí)間壓漿，然后停止。查明導(dǎo)致樁體上抬和地面隆起的原因，采取有效措施。

⑤出現(xiàn)冒漿。若在其他樁或者地面上冒出水泥漿液，說明該樁底的漿液已經(jīng)達(dá)到飽和，可以停止壓漿。若從施工樁的側(cè)壁冒出漿液，說明壓漿量應(yīng)滿足或接近了設(shè)計(jì)要求，可以停止壓漿。若壓漿量較少，但漿液仍從施工樁側(cè)壁冒出，應(yīng)暫停壓漿，同時(shí)用壓力水或用清水將壓漿管路沖洗干凈，等到24小時(shí)之后，已壓入的水泥漿液凝結(jié)固化，并將冒漿的毛細(xì)孔道堵塞時(shí)再重新壓漿。

⑥單樁壓漿量不足。壓漿時(shí)最好采用整個(gè)承臺群樁一次性壓漿，先四周后中央，先將施工場地周圍的樁壓漿，使壓漿樁形成封閉的圓圈，然后在對中間的樁進(jìn)行壓漿。

5 結(jié)語

建筑物的造價(jià)有約50%花費(fèi)在地下四大塊的工程上，而樁基作為深層中的重要部分，在城市中又常見于灌注樁的選擇，以上僅為筆者就此寫就的一些思考和看法，希望值得借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]戴國亮，龔維明，程曄，薛國亞.自平衡測試技術(shù)及樁端后壓漿工藝在大直徑超長樁的應(yīng)用[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2005（06）.

[2]地下四大塊方案指引.萬達(dá)商業(yè)規(guī)劃研究院&設(shè)計(jì)中心，2014.

[3]沈保漢.后壓漿樁技術(shù)（3）[J].工業(yè)建筑，2001.