灌注樁后注漿施工技術在建筑工程施工中的應用

紀慧來

（鶴崗市龍躍建筑工程有限公司，黑龍江 鶴崗 154100）

基礎是建筑工程的重要構成部分，關系著建筑工程施工質量及穩定性。當前加固建筑工程基礎的技術較多，其中灌注樁后注漿施工技術應用率較高，加強該施工技術在工程中的應用研究，不斷提高施工質量，具有重要的現實意義。

1 灌注樁后注漿施工技術原理

灌注樁后注漿施工指灌注樁成樁一段時間后，通過預設在樁身內的注漿導管及與之相連的樁端、樁側注漿閥將水泥漿注入，加固樁側土體、樁端。灌注樁后注漿施工技術作用機理表現在兩個方面：（1）當注入的水泥漿液在樁周土中滲透達到一定程度后，剩余的漿液會順著樁周孔壁上返，填充、彌補成樁過程中出現的缺陷，保證成樁質量。（2）后壓漿液可填充土顆粒間的孔隙，改善樁間土的飽滿度與孔隙度，促進土物理性能進一步提升。同時，增強土顆粒間的膠結力，加固土體顆粒骨架。另外，樁端可形成一定的擴大頭，提高樁承載力的同時，抑制沉降。

2 灌注樁后注漿施工技術應用

灌注樁后注漿施工技術涉及較多環節，應保證各環節的施工質量，為建筑工程施工工作的順利進行奠定堅實基礎。

2.1 做好工程勘察

灌注樁后注漿施工前，應做好工程地質勘查，分析底層可注性，明確注漿材、注漿壓力、注漿量。同時，對注漿作業后地基土強度增加效果進行評估，以滿足工程設計要求。做好工程勘察作業后，還應認真落實以下內容：首先，認真閱讀工程勘察報告。通過閱讀與分析工程勘察報告，掌握施工場地地層分層以及持力層變化情況；對地下水特性進行分析；研究注漿漿液給環境可能造成的影響。其次，注重與周邊已有注漿工程的類比。后注漿施工質量受注漿量、注漿壓力、土質等的影響較為明顯，因此，施工前應注重借鑒相同區域已有建筑注漿工程經驗，避免施工的盲目性。最后，設計試樁。在掌握施工現場基礎材料后，結合建筑工程上部結構荷載以及變形要求設計試樁，并做試樁的靜載試驗，確定最終承載力以及相關施工參數。

2.2 確定注漿方案

灌注樁后注漿施工中，為保證施工質量，提高施工效率，做好施工各部門的協調工作，應結合工程項目實際，確定合理的注漿作業方案。確定注漿方案時，應重點考慮以下內容：首先，明確豎向抗壓承載力。為掌握單樁極限承載力，應通過靜載試驗確定。一般情況，可參考以下內容，設計豎向抗壓承載力?；鶐r中豎向承載力應提高15%；淤泥質土層、黏土層提高10%～15%；粉砂層中應提高25%。其次，選用合理的注漿泵。注漿時應選用注漿量大的注漿泵，應超過5 m3/h，最大壓力應超過10 MPa。注漿泵運行性能穩定。最后，做好注漿頭設計。目前，注漿頭常使用U型管法、單向閥法、打孔包扎法，其中打孔包扎法不僅適用性廣，而且簡單經濟，因此，具有較高應用率。U型管法常用在公路橋梁工程直徑較大的樁施工中應用。工程中究竟施工何種注漿頭，需綜合分析各項參數而定。

2.3 把握注漿細節

注漿施工中，采用合理的注漿順序尤為重要，當從中心向外進行注漿操作時，可保證各樁注漿量充足，但注漿壓力小、擴散半徑大。當從樁四周開始注漿時，群樁周邊邊界可閉合，但中心樁的注漿壓力較大，因此，需認真分析施工工藝、地質條件、工程上部結構等因素，確定合理的注漿順序。注漿時應把握合理的注漿節奏，采用間歇方式注漿。間隙時間，通過壓水試驗確定，并根據樁底可灌性、注漿壓力變化適當調節。

2.4 控制注漿參數

灌注樁后注漿施工參數較多，包括注漿量、注漿壓力、漿液濃度等，控制不當容易引發質量問題，其中注漿量是主要控制因素，注漿壓力是輔助控制因素。施工中應做好上述參數的控制。其中確定注漿量既可根據經驗（見表1），也可利用公式進行估算。

另外，還可使用以下公式進行估算：

其中n、d、Gc分別表示樁側注漿斷面數、基樁設計直徑、注漿量。Ap、as分別表示樁端注漿量經驗系數（一般取1.5～1.8）、樁側注漿量經驗系數（一般取0.5～0.7）。

不同濃度的漿體性質存在一定差別，施工中應根據不同階段，配制不同濃度的漿液。其中確定水灰比時應綜合分析土的滲透性、飽和度。如為非飽和土應將水灰比控制在0.7～0.9，對于飽和土水灰比應控制在0.45～0.65。另外，針對水灰比較低的漿液，應添加適量的減水劑。

表1 注漿水泥量的經驗數據（單位：kg）

2.5 做好注漿養護

注漿養護時，確定注漿終止條件、采用科學的養護方法尤為重要。一方面，當一根樁中單管注漿量滿足設計要求，可以不注第二根管。如第一根管未滿足要求，應將第二根注漿管打開，采用間歇注漿方式，直到滿足設計要求。進行多次注漿操作后，注漿量仍未滿足要求，注漿壓力連續達到8 MPa保持3 min以上時間，停止注漿操作。同時，增加相鄰樁的注漿量。另一方面，為獲得預期的承載力要求，注漿后應進行超過25 d的保養。

3 灌注樁后注漿施工應用實例

3.1 工程概況

某商業街工程包括1幢4層商業樓、4層商業輔樓、1幢20層高層建筑、1幢26層高層建筑，地下均帶有2層車庫。通過對該工程項目地質情況進行勘察，得知地基土自上而下分別為：雜填土、粉質黏土、黏土、黏土與粉質黏土互層、粉質黏土混卵礫石、強風化泥質砂層、中風化泥質砂巖。

3.2 樁基礎及注漿方案

通過研究與論證，基礎使用鉆孔灌注樁，樁身混凝土強度C35、樁徑800 mm、有效長度為26 m。其中，持力層為中風化泥質砂巖，入巖深度為3 m。通過分析土層狀況以及設計要求得知，單樁豎向承載力特征值為4 800 kN。

本工程樁施工采用樁端后注漿方式，鋼筋籠和壓漿管同時制作，其中壓漿管壁厚至少為3 mm，直徑不小于25 mm。壓漿管使用絲扣相連接，并使用膠帶纏緊。壓漿管上部漏出地面300 mm，下部處在鋼筋籠底部200 mm位置。制作漿液所用的水泥標號為32.5，注漿量控制在75 L/min以下，水泥漿的水灰比為0.5，樁端終止注漿壓力為2.5 MPa。注漿操作在注漿后的兩天進行。如符合以下任一條件則終止注漿：（1）注漿總量為75%設計值且壓力高于設計值。（2）注漿壓力與注漿總量滿足設計要求。通過實驗確定，該工程實際施工參數為：注漿量1.6～1.8 t，注漿壓力為5 MPa、漿液水灰比為0.6。

3.3 檢測結果

施工完成后，對施工質量進行檢測，檢測方法為：結合施工實際，選擇5根工程樁做單樁抗壓承載力試驗，選取3根樁做單樁抗拔承載力試驗。隨機選取10%的工程樁，使用聲波透射法擠鉆心法，檢測樁身完整性、樁身混凝土強度、持力層狀況、樁底沉渣情況。經檢測獲得以下結果：靜載試驗結果符合承載力設計要求，單樁整體沉降量2 cm左右；經小應變檢測，多數為一類樁、二類樁，沒有三類樁；經抽芯檢測樁強度滿足設計要求，后注漿位置交接良好。

4 結語

灌注樁后注漿施工內容多、流程復雜，做好該施工技術的應用研究對保證工程樁質量具有重要意義。本研究得出以下結論：（1）應用灌注樁后注漿技術施工時，要求技術人員提高認識，做好充分的應用準備，明確施工流程以及施工的重點與難點，結合施工工藝及規范要求，嚴格控制各環節施工參數。（2）在實際工程中應用灌注樁后注漿技術時，應做好工程地質調查，全面掌握工程的地質狀況。同時，施工中做好施工過程檢查，認真核對相關施工參數是否滿足規范及設計要求。注漿施工完成后需按照規范進行養護，并做好成樁質量檢查。