高壓噴射注漿技術加固樁基礎應用

和海波

河南五建建設集團有限公司，河南 鄭州 450000

樁基礎工程施工過程中具有一定的復雜性，由于其屬于隱蔽工程，導致施工時對地層中的具體情況掌握不透徹，如果在樁基礎施工過程中沒有注重施工質量的控制和監督，會使其埋下嚴重的隱患，最終導致部分樁與設計要求差異較大，例如：灌注樁樁底沉渣較厚、管樁無法穿透硬夾層等不良現象。與此同時，樁基礎工程容易受到外界因素的影響，導致附近的土層發生變化，使得樁側的阻力降低。最終導致樁基出現落后等不良現象。針對于樁基承載力降低或不符合承載力要求這一情況，傳統方式是通過補樁進行加固，這種加固方式具有造價高、工期長等特點。而隨著科學技術的不斷進步，高壓噴射注漿技術逐漸被應用，這種先進的技術能夠在樁端或樁側進行主講，使樁增加端阻力和側摩阻力。同時具有節約成本、加固效果好的特點，受到施工單位的一致好評。

1 高壓噴射注漿技術加固樁基礎的優勢

高壓噴射注漿技術是隨著科學技術不斷發展衍變而來的一種注漿技術，能夠通過對樁側和樁端進行注漿，從而提高樁側與樁端的阻力，是一種當前應用較為廣泛的注漿技術。利用高壓噴射注漿技術對樁進行加固處理，主要是利用高壓泵實現漿液輸送，在通過特制噴嘴產生巨大的噴射流，噴射流對地層進行切削，從而與地質中的圖或啥進行攪拌、凝結，從而形成強度較高的加固體。一般情況下，高壓噴射注漿的壓力能夠達到40MPa 左右，結合經驗和實際工程應用可以看出，高壓噴射注漿技術適用于各種形式的土層，通過這種技術進行古裝，具有強度高、效果好、耐久性強的特點，并且這種技術操作簡便、相對于以往的加固樁基礎方式而言具有噪音低、環境影響小等優勢［1］。

1.1 高壓噴射注漿加固樁基礎的方式

應用高壓噴射注漿技術時，設備和施工參數之間具有差異性，那么加固體的尺寸也會存在差異性。并且，不同的地層條件，及時通過同樣的設備展開高壓噴射注漿施工同時參數也一樣，那么加固體的尺寸也存在差異性，所以，在實際施工前，施工單位需要結合施工區域的地層條件進行現場試驗，從而確定施工參數，保證參數具有科學性和合理性。

通過高壓噴射注漿技術展開樁基礎加固具有靈活性，不僅能夠對樁側進行加固，還能夠對樁底加固，并且，在加固過程中，注漿方式還有全包圍和半包圍兩種方式，如圖1 所示。在實際施工過程中，技術人員只需要結合樁側的長度和加固要求進行分析，從而選擇注漿方式，除此之外在利用高壓噴射注漿技術前，首先要做好準備工作，對注漿孔展開施工，并且制定具有科學性和可行性的加固方案，在設計方案過程中不僅需要保證加固質量，還要綜合考慮造價和工期等問題。

在對樁底應用高壓噴射注漿技術時，預應力管樁能夠直接從樁孔中心差勁土層，從而進行注漿孔施工，灌注樁首先需要在混凝土樁身抽芯成孔［2］，進而進行土層注漿。

1.2 加固樁基礎后計算單樁豎向最大承載力的方法

通過高壓噴射注漿技術對樁基礎進行加固后，樁基沿深度可以分為未加固段和加固段兩種，其中未加固段，需要有樁和樁側土界面的阻力確定樁基的承載力。而加固段需要通過樁和加固體界面或狀語樁側圖界面阻力確定樁基承載力。與此同時，需要對加固體和樁側土界面的阻力進行驗算。結合相關規章制度進行分析，在計算單樁豎向最大承載力值時，需要按照公式進行計算，通過計算取其最小值。

2 實際案例分析

圖1 樁側注漿包圍方式

2.1 案例實際概況

某住宅建筑工程的樁基礎在施工過程中使用PHC 500 AB 125 管樁，該管樁是平底十字形的閉口剛樁尖，長度30 米，該建筑共使用302 根樁，在具體施工過程中是通過靜壓法以梅花形布樁方式進行施工，樁間的距離為2 米。搞工程中，土層以黏土和姜石為主，姜石的直徑大約為5 厘米左右，層底到地表大約為26米，施工現場場地標高為25米。該工程在施工過程中，為了能夠使樁穿透姜石層，通過引孔施工，施工直徑為40 厘米，但是在施工過程中，依然有部分姜石層沒有達到設計標高管樁，因此，施工將引孔的直徑增加5 厘米后繼續施工，引孔的深度是樁頂標高下22 米［2］，引孔后，仍然有16 根樁沒有送至標高處，通過對其計算，確定其單樁豎向最大承載值只有原設計的50%，不能夠充分滿足設計要求，因此，需要對16 根管樁采取加固處理。

2.2 加固方案

在展開樁基礎加固處理時，設計人員結合實際情況采取了兩種方案，第一種為補樁方案，因為管樁底部有空樁孔，因此只能夠將孔樁孔作為廢樁進行處理，后壓漿灌注樁滿足設計要求需要樁徑達到0.6 米，樁長達到20 米，對16 根樁進行補樁處理，綜合造價大約為27 萬。第二種方案為高壓噴射注漿技術加固樁基礎方案，通過該技術可以將空孔封堵，原有樁可以繼續使用，綜合計算造價大概在20 萬左右。并且這一方案相對于補樁方案而言，施工流程簡單，加固效果好，耐久性較強。

2.3 采用高壓噴射注漿技術加固樁基礎

該工程選擇通過高壓噴射注漿技術進行樁基礎加固，并采用部分包圍方式展開施工，首先需要將原有管樁下的引孔孔洞封堵，并將管樁樁側的土質改善，從而使管樁的側阻力增強，有利于提高管樁的整體承載力。

該工程施工前，首先要做好準備工作，材料方面，主要選擇袋裝水泥為主，并按照1.0 水灰比進行配置，形成水泥凈漿，成孔設備方面，對成孔進行施工的設備是地質鉆機，注漿設備方面，需要用到空壓機、高壓注漿泵以及高噴劑等。

在具體施工過程中，需要樁將孔到管樁中心35 厘米，注漿孔的直徑為11 厘米。對主講加固底標高的確定為從引孔的孔底標高，以向下1 米起進行計算，注漿范圍在13 米以內，11米以上，并在管樁底端以上的8 米，在管樁地段以下5 米。高壓噴射注漿壓力需要大于30MPa，并且要充分保證注漿的半徑大于45 厘米，在噴射灌漿過程中水泥的用量需要每米高于或等于350 千克，保證加固體強度高于2MPa，由于該工程中2個注漿孔的距離比較近，為了有效避免漿液在噴射過程中穿孔，需要在施工過程中等到第一個孔內漿液凝固后，方可以對下一個孔進行注漿。

2.4 最大承載力驗算

在該工程管樁加固過程中，由于使用了40 厘米與45 厘米兩種不同的引孔直徑，導致在計算管樁樁端阻力和樁側阻力過程中具有一定的難度，因此，在計算加固段中國管樁的側阻力過程中，只需要考慮樁和加固體界面的資歷，以及樁和樁側土界面的阻力，將其作為安全儲備。當計算加固體和樁側土界面阻力過程中，只需要考利加固體側阻力以及加固體端阻力即可，通過計算，可以得出，經過加固后的單樁豎向最大承載力均在3000KN 以上，充分說明加固后的管樁符合工程的設計需求。

3 高壓噴射注漿技術加固樁基礎驗證

該工程通過高壓噴射注漿技術對管樁進行加固一個月后，通過抽取5 根管樁進行載荷能力試驗，可以充分證明，引孔沒有送至標高的管樁通過高壓噴射注漿技術加固后，均滿足設計的最終需求，通過本次驗證，充分說明高壓噴射注漿技術加固樁基礎具有靈活性，并且形成的加固體具有可靠性和牢固性，與此同時，高壓噴射注漿加固樁基礎技術，可以適用于不同的土質條件以及樁基形式，并且在計算最大承載力時，能夠分別結合加固段和未加固段進行計算。與其他補樁方案相比，通過高壓噴射注漿技術加固樁基礎［3］，具有施工操作簡單、施工效率高、施工成本小等優勢，能夠在提高自身經濟效益的基礎上增加社會效益。

4 結語

綜上所述，高壓噴射注漿技術是一種隨著科技發展研發而來的新型技術，其具有較為廣泛的應用范圍，并且在施工過程中具有施工簡單、安全性高、樁身強度大、成本造價低等優勢，同時加固方式靈活，尤其在當前我國社會主義市場經濟不斷進步，工程建設規模擴大的背景下，通過高壓噴射注漿技術，能夠有效提高工程的穩定性，因此，施工單位在施工過程中，首先需要最好施工準備，明確施工流程，同時結合工程實際情況選擇科學的注漿技術，從而在提高自身經濟效益的同時發揮社會效益。