鉆孔灌注樁后注漿技術在高層住宅樓基礎施工中的應用

宋潔偉 敏捷集團工程師

由于大量農村人口涌入城市，使得城市建設用地越來越緊張，高層住宅樓的出現有效緩解了這一社會矛盾，因此人們對高層住宅樓的施工質量愈發重視，而高層住宅樓基礎施工直接關系到建筑的使用壽命與性能，不容輕視。近年來，鉆孔灌注樁注漿技術以其良好的優勢被廣泛應用于各種高層住宅樓基礎施工中，并取得了很好的施工效果，獲得了業內人士的一致認同與推廣。如圖1所示，為傳統鉆孔灌注樁和后注漿施工工藝對比。

圖1 傳統鉆孔灌注樁和后注漿施工工藝對比

1 工程概況

本工程為某城市2棟高層住宅樓施工項目，2棟住宅樓總共有32層，裙樓（商鋪）為2層，地下1層為停車場，其建筑面積達到57000 m2。該住宅樓地處城市中心地段，交通方便，人流量大。為了確保工程的順利開展，在正式施工之前，工程師對該住宅樓施工場地進行了一系列的地質勘探，發現該場地的地基層位以及厚度空間分布都比較穩定，施工地質條件良好，適合本工程建設。由于該建筑樓層較高，單一工藝的灌注樁已經無法滿足該建筑基礎施工要求，為此本次施工需要著重解決樁承載力和質量穩定性問題。在施工過程中，需要在鋼筋籠底側面預設注漿裝置，成樁后20～30d實施后注漿這樣能夠有效加固樁底和樁側周邊土體，從而大大提高樁的承載力，在最大程度上減少沉降。

2 施工技術實施

2.1 施工方案

本次工程灌注樁施工設計樁孔共有82個，孔深10～48 m。其中2棟住宅樓的主樓設計樁孔有58個，其裙樓設計樁孔有24個，鉆孔工作量為3028 m，設計混凝土灌注量為6300 m3。經過工程師的研究分析，決定后壓漿注漿部分選擇在2棟主樓樁孔4～20 m粉土、含砂粉土、中砂層孔段以及樁孔底部，2棟住宅樓裙樓則選擇在其樁孔底部。

2.2 后注漿裝置設置安裝

（1）由于注漿管在注漿過程中很容易出現因脫落而中斷的不良情況，為了能夠連續、充足地供應本次工程所需注漿量，本次工程注漿導管選用?25 mm＊3.25 mm的鋼管絲扣進行連接，并和鋼筋籠加強筋牢牢綁扎，之后跟隨鋼筋籠一起慢慢下沉到底部進行注漿[1]。

（2）樁底后注漿導管以及注漿閥數量需要根據本次工程樁徑大小進行設置。比如，樁直徑為800 mm的需要沿著鋼筋籠圓周對稱設置2根，樁直徑為600 mm的，只需設置1根即可。施工人員在進行后注漿導管設置安裝過程中，需要注意導管底部要比設計樁底端高出50 cm，注漿管底部要超出地面30 cm，樁底后注漿導管出漿口安裝管閥需要壓入樁底沉渣30～50 cm，方便進行注漿作業。

（3）根據樁長度，選擇不一樣的注漿方式，若其長度在15 m以上，施工人員就需要選擇樁底樁側復式注漿方式進行注漿，并根據施工實際情況設置相應數量的樁側后注漿管閥。

（4）為了確保后注漿施工的順利開展，工程所使用的后注漿管閥必須要具備逆止、抗壓以及抗損功能。

2.3 注漿參數選擇

（1）漿液最佳配比。在正式注漿之前，需要先結合土的飽和度、滲透性等進行一系列試驗，得出本次工程注漿所需水泥漿液需要使用到32.5普通硅酸鹽水泥，水灰比要控制在0.6～0.7，攪拌時間至少要在2分鐘以上，這樣攪拌均勻的水泥漿在施工過程中不易出現離析或注漿困難等不良情況，確保了成樁質量[2]。

（2）在正式注漿之前，要結合本次工程實際施工情況，預估好注漿量，在注漿過程中，終止注漿一般都是根據預估好的注漿量進行控制。施工人員需要一邊注漿，一邊控制好注漿壓力，以免壓力過大、過小產生不良影響，從而降低成樁質量。本次工程樁底注漿壓力需控制在6～8MPa，樁側注漿壓力需控制在3～4MPa。另外還需要注意控制好注漿流量，每根樁都要求一次注漿成樁，不得中斷，具體的施工參數如表1所示。

表1 本工程施工注意參數

2.4 注漿過程的注意事項

（1）施工人員在成樁2 d后就可以開始注漿作業。注意注漿作業區不能離成孔作業點太近，一般兩者之間的距離要控制在8～10m。

（2）在進行復式注漿作業過程中，施工人員需要根據不同地質情況選擇不同注漿順序：在飽和砂土中按照先樁側后樁底順序進行，非飽和砂土中則相反，先樁底后樁側。無論哪種注漿順序，樁側和樁底的注漿間隔時間都要控制在2～3h。

（3）在對樁群進行注漿時，按照先外圍后內部的順序進行。

2.5 注漿結束標準

（1）在注漿過程中，若注漿總量和注漿壓力都達到設計要求時，施工人員就可以停止注漿作業；在注漿總量達到了設計值的75%且注漿壓力超過了設計時，施工人員需馬上停止注漿。

（2）若遇到以下兩種情況時，需要將連續注漿方式改成間歇注漿方式，間歇時間一般控制在30～60分鐘，也可以將水泥漿液的配合比調低，再重新進行注漿。這兩種情況為：（1）注漿壓力長時間比正常值低。（2）地面出現冒漿或者周圍樁孔出現串漿。

2.6 質量控制與檢查驗收

為了確保成樁質量，施工人員需要嚴格執行以下幾點內容：（1）嚴格按照相關的規范要求進行操作。無論是后注漿施工過程中所需要的原材料、漿液質量，還是各項工藝參數，都需要進行嚴格檢查，一旦發現不合格之處，需立刻上報，解決問題后才能再次進行。（2）完成后注漿基作業后的20 d，需按照現行的標準對單樁豎向承載力以及樁身完整性進行檢驗，發現問題及時采取相應的補救措施。（3）每處至少抽測2根樁，確定樁底密實度、樁底漿液均勻性以及漿液有效深度是否符合相關的施工要求。另外，每根樁要鉆取一個芯取樣，從而確保整個建筑基礎施工質量。（4）若在后注漿過程中注漿量等主要參數達不到本次工程設計要求，要立刻上報并采取相應的解決措施。

3 施工過程出現的問題以及相應的解決措施

（1）鋼筋籠以及注漿管在下放過程中，如果正循環成孔后孔底沉渣沒清理干凈并且厚度超過1 m，無法下放到指定的準確位置，這時施工人員需要采用氣舉反循環方式清理孔底沉渣，直至其厚度小于10 cm為止，然后再重新下放鋼筋籠和注漿管。

（2）注漿管出現上浮情況。注漿管上浮一般是因為注入孔內的漿液直接沖擊孔底導致的反壓，或者是注漿管沒有跟鋼筋籠牢牢綁扎造成的，施工人員只要將注漿管與鋼筋籠牢牢焊接后再下放到孔內，就可以避免出現注漿管上浮這種不良情況。

（3）在注漿過程中，若遇到一條注漿管堵塞或者逆止閥打不開的情況時，施工人員可以暫停堵塞注漿管的注漿，將全部水泥漿改由另外一條暢通的導管進行注漿，若兩條注漿管均出現堵塞，這時就需采取補注漿措施。

（4）出現冒漿。若在注漿過程中出現水泥漿液沿樁側或者其它部分冒漿的情況，且滿足設計要求時，需馬上停止注漿，若不符合設計要求且有冒漿現象，就需停止注漿，并將注漿管沖洗干凈，等注入漿液終凝后再重新進行注漿[3]。

4 試樁檢查以及效果分析

成樁完成后，結合本次工程設計要求進行試樁，以確保住宅樓基礎工程的質量。（1）加載分級：本工程在進行試樁過程中，按照預估單樁極限承載力的1/10～1/15逐級進行加載試樁。本工程首次加載力為700 kN，每次加載為350 kN。（2）沉降觀測：需要安排專人準確測讀每級加載后的第一個5min、10min以及15min的樁底沉降量，之后每間隔15min進行一次測讀，直至1 h后再按照30min的頻率測讀一次。（3）穩定標準：樁在每級荷載作用下，每小時的沉降量不超過0.1 mm，這種情況如果連續出現2次，就表明該樁承載力符合本次工程施工要求。與普通抗壓樁單樁相比，本次工程采用的灌注樁后注漿抗壓樁的承載力有很大的提高，從而進一步提高了該工程的基礎施工質量。

5 結語

綜上所述，本次住宅樓基礎施工工程采用的是后注漿技術，經過靜壓測試后發現其承載力有了很大的提高且沉降量大大降低，確保了住宅樓基礎工程質量，最終提高了整個住宅樓建筑的使用壽命與性能，因此本次工程采用的后注漿技術得到了預期效果。