建筑地基處理中灌注樁后注漿工法的運用分析

郭 寧

江蘇雙樓建設集團有限公司

1 引言

現代化城市發展過程中高層建筑施工的數量不斷地增多，尤其是高層和超高樓層的建筑施工在地基處理過程中多采用灌注樁的施工方式。隨著建筑樓層層高的不斷增加，對于地基的承載能力帶來了極大地挑戰，相應地灌注樁的長度也隨層高逐步增長。然而隨著地質環境的影響，增加灌注樁的長度不僅會增加施工工程的總量，而且對樁體質量、工期以及成本的把控則相對變弱，同時也會出現因沉降導致樓體變形的問題。因此我們需要針對灌注樁后注漿工法進行討論，通過不斷地實踐和改進來提升該工藝的應用效率。

2 工程概況

該項目工程的地基主要采用鉆孔灌注的方式，樁長在51.5～51.8之間，直徑達到60cm。結合設計樁長要求以及造價等因素，為了滿足高層建筑單樁的承載力，該項目采用灌注樁后注漿施工工法進行地基施工。

圖1

3 具體應用方式

3.1 基礎設施

后注漿的施工需要借助壓力泵，同時利用注漿管將漿液注入樁基中。壓力注漿泵自身對于漿液的排漿量要求并不高。通過壓力泵的加壓方式進行注漿能夠穩定地將漿液注入，通常情況下注漿過程中的最大壓力值不得超出額定壓力的1.5 倍。注漿管多采用Φ31.8mm 的無縫鋼管，樁內長度控制在0.3m～0.5m之間，在樁體上方預留0.15m～0.25m的距離并在該段設置梅花注漿孔[1]。注漿口的數量控制在16 個左右。為了防止漏漿，應當對孔口進行封堵。通常情況下一個樁需要配兩個注漿管同時將其與鋼筋籠固定，確保綁扎固定的對稱，將鋼筋籠放進鉆孔內部，而注漿管則需要一直插到樁底的虛土層或是砂層內。

圖2

3.2 施工流程

關于灌注樁后注漿的工藝流程可見圖3。

圖3 施工流程圖

3.3 后注漿工藝應用方式

3.3.1 設定參數

在進行地基施工過程中，漿液的質量和壓力值對于注漿后的固化有著非常大的影響，所以必須要對漿液的質量、漿液的總量以及注漿壓力進行精準把控，以確保注漿后的施工質量。該工程項目所處的位置的淺層結構主要為淤泥質土層，而在樁端則主要是粉狀的細砂經過注漿后其密實性程度較高[2]。在注漿時只需要把控注漿壓力即可。當壓力過大就會導致整個樁體上升，出現懸空的狀況。而如果壓力過低，則漿液無法完全填充至土層影響注漿效果。

圖4

對于漿液的控制主要包括漿液的數量、配比以及漿液的性質。漿液主要由石灰與水構成。為了滿足注漿過程中漿液的質量要求可以適當添加減水劑或是早強劑。而決定漿液的濃度的因素主要是注水量與石灰的搭配比例。當注漿管內部被填滿清水，在增加壓力的過程中注漿管的注漿孔開塞，在進行漿液注漿時需要確保注漿速度的均勻，避免漿液流量過大。在注漿過程中要依據實際需求調整注漿液的濃度、壓力和速度。

3.3.2 注漿時間

由于漿液的配比材料的原因，導致注漿時間具有局限性。如果注漿時間超出漿液的凝固時間就會導致注漿質量下降，漿液浪費，耽誤工期。如果注漿時間過短又會造成地基內漿液質量無法滿足施工要求。通常情況下，本工程的注漿施工時間多為2h-3h。所以在注漿時必須要記錄開始時間，如果灌注樁混凝土已經成型，需要選擇使用后注漿的方式進行基地注漿。注漿時間一定要合理，過早則會導致強度不足，而過長又會導致冒漿的情況出現，對周圍的樁體產生破壞。而注漿時間過長，前期注入的漿液會開始固化，導致注漿通道不暢甚至發生樁體位移，難以保障注漿的質量。因此為了確保注漿的效果，通常情況下注漿作業應當在混凝土灌樁之后進行。完成灌樁工作后的1周～2周時間內開始注漿效果最佳，混凝土的自身強度此時可以達到70%且不會受到漿液的影響[3]。

3.3.3 定樁位

施工過程中需要施工人員參照設計圖紙對樁位進行放樣，確保樁位符合設計要求。在樁位位置利用木樁進行標記，利用“十字栓樁”的辦法確定點位。

3.3.4 護筒埋設

選擇厚度在4mm～6mm 鋼板制作護筒效果最佳。利用鉆機對地面進行施工，開挖坑洞的直徑要超出護筒直徑的0.2m～0.4m，確保坑洞的深度與護筒的高度保持齊平。在護筒的上方位置設置溢水口，在埋設時還應當做好與樁位的距離復核[3]。確保護筒的重心位置與樁體中心距離偏差值不得超出20mm。在進行鉆孔之前需要對距離再次復核，確保距離的準確性。完成護筒的固定之后需要對坑洞進行回填，回填過程中需要對回填土的水分進行確認，確保回填土具備一定的黏性，而且在回填過程中必須采用分層回填夯實的方式，確保最終地基的施工質量。

3.3.5 成孔環節

在開始鉆孔之前，施工作業人員應當借助水準儀對孔洞的標高距離進行測量，進而為后續施工控制鉆進深度提供參考。在進行鉆孔的過程中應當合理把控鉆孔速度，在不同地層選擇使用不同的鉆進速度。在施工過程中，要始終確保鉆孔的泥漿面超出護筒頂部位置的40cm。在提鉆時應當及時對轉孔內進行補漿以保證泥漿的整體高度。

3.3.6 鋼筋籠施工

（1）鋼筋籠安裝和檢查。在放鋼筋籠之前需要對鋼筋籠的質量進行檢查，如果鋼筋籠質量不符合規定，則需要調整后再進行入孔。作業人員應當按照樁號對樁入孔，并對相關數據進行詳細記錄。同時在吊裝之前對鋼筋籠的穩定性以及相關的附著物進行細致的檢查。

（2）鋼筋籠吊裝。吊裝工作需要安排專業人員進行指揮，確保吊裝過程中鋼筋籠不會變形。

（3）鋼筋籠。鋼筋籠依據實際施工需要，需要在現場進行連接，連接期間要確保所有的接頭的密實程度符合施工要求。而且要對上下兩節鋼筋籠進行編號記錄。在鋼筋籠連接過程中需要確保上下鋼筋籠主筋處于一處，并采用強度較高的鋼筋對鋼筋籠進行固定和支撐。在起吊和下放作業過程中要保障速度均勻，同時不斷地調整籠體方向，確保在對接時外露的鋼筋能夠對準接頭[4]。

3.7 水下灌注施工

（1）下導管施工。在導管正式使用之前需要對導管進行預前拼裝實驗，對目前所采用的材料進行充水加壓實驗。當壓力值達到0.6MPa～1MPa，停止加壓，并觀察管道是否存在出水的情況。

（2）依照鉆孔深度進行管道匹配，確保導管和孔底之間的間距值達到500mm以上。

（3）完成導管下設工作后應當對孔深進行測量，測量達標后對管道孔洞進行清理，確保孔洞通暢，管道內沒有沉渣。

（4）在澆筑混凝土之前應當在導管內部隔離塞或是球膽以防止出現管塞的情況。完成這個工作之后便可以進行混凝土澆筑施工。

（5）在混凝土灌注過程中，應當結合實際情況控制灌注方量。確保灌注后導管的預埋深度超出0.8m 而且導管底部得到填充。

（6）依據混凝土灌注深度對導管進行拆除，拆除之前需要對混凝土的深度進行檢測，確保導管處于混凝土面下方2m～6m的位置，整個過程中導管不可以被移除，需要由專業人員對相關數據進行測量并記錄。

（7）樁基檢測。施工作業人員應當對灌注的樁基組織進行靜載試驗，確保單樁樁基的承載力符合設計要求。通常情況下灌注樁在測量后會依照數據情況被分為兩類，只要符合這兩類標準要求就能夠滿足建筑施工的標準。在該項目中對于灌注樁檢測之后的數據為：①通過對灌注樁荷載力的檢測，我們得到了Q-S曲線值，該曲線呈現出緩慢浮動的狀態，曲線上方的加載數據呈現出平直的狀態，而且在最大加載端位置并沒有出現破壞的情況。同時在做極限承載測試時其數值已經超出最大加載值，樁端的阻力承載力灌注樁承受的壓力[5]。通過對測試數據分析我們發現，后注漿灌注樁組織在實驗測試過程中呈現的曲線較為平緩，這主要是由于通過灌注注漿液將樁體下端的土層、地基層以及周圍結構進行了加固，而在注漿液凝固之后整個樁體底部的穩定層面積擴大。通常情況下Q-S曲線呈現出陡降的趨勢，此時端樁與破壞點數值非常接近，表現出端樁承載著極大地壓力近乎接近其極限值。如果樁體沉降非常明顯，則有可能是由于樁體端部存在虛土或是樁體周圍結構不穩定導致的。②該工程項目進行實驗的后注漿灌注樁，樁長長度為51.5m～51.8m，所能夠承載的壓力可達到10600kN，在荷載力的作用下其出現的沉降范圍被控制在9.8mm～12.4mm。結合其他工程中采用灌注樁的注漿方式分析，我們發現當樁徑、樁長度達到一致的情況下，其所能承受的承載力水平要超出其他灌注樁[6]。而且其在混凝土的使用量上也可以減少約1/3～1/5的總量，并且能夠確保施工質量，為后期節約施工成本投入提供助力。

4 結束語

通過對該項技術的描述我們可以得知灌注樁后注漿工法對于增強建筑地基穩定性有著非常明顯地促進作用。而且其對材料的用量也會相應減少，縮減工程項目的成本投入，為企業獲得更大的經濟效益。建筑施工單位應當著重對該項技術的應用進行研究，提升其應用能力并發揮其優勢作用以此來提升工程施工的整體質量，滿足高層建筑施工的地基穩定性需求。