后壓漿法在鉆機基礎施工中的應用

席國強 代飛旭

中國石油塔里木油田分公司 新疆巴州 841000

1 后壓漿技術加固原理

后壓漿技術在實際應用中，可利用側面摩擦阻力提高加固穩定性，在摩阻施工控制的過程中，可通過壓漿施工控制，提高土體的穩固性，并提高樁的穩固性與安全性。后壓漿施工控制的過程中，則需要從漿液、樁底沉渣固結作業的角度，提高樁端承載力。在對后壓漿技術加固施工中，則需要在樁底注漿施工控制的基礎上，對持力層的承載力、支承結構等進行綜合控制，提高后壓漿施工的綜合質量。后壓漿施工質量控制中，則需要在壓漿管施工控制的視角下，提高后壓漿的施工控制水平。壓漿管在實際應用與分析中，可通過壓漿管的應用，利用直徑25mm的黑鐵管進行制作，并對施工控制過程、壓漿處理方式等進行整合，從而實現壓漿質量控制的綜合水平。在實際施工中，水泥漿通過注漿孔以及圖釘的孔隙壓入到圖層中，對提高壓漿控制水平有積極作用。在布置壓漿管的過程中，將2 根壓漿管對稱固定在鋼筋籠外側，在安裝的過程中，要注意對壓漿管的保護，并按照規范要求灌注混凝土?？紤]到樁本身的承載能力，與孔底沉渣與成孔泥漿等質量有直接關系，在對沉渣以及成孔泥漿進行控制下，可提高鉆孔灌注樁的承載力。結合底層的實際情況，在對泥漿密度進行控制中，可對水量進行控制，避免出現塌孔的情況出現。在對壓漿施工的實際應用進行研究中，則需要利用整個承臺群樁進行壓漿處理，根據施工周圍樁位的情況，對壓漿過程進行控制，并對壓漿處理過程以及技術參數等進行優化，從而提高壓漿施工控制的綜合水平。

2 工程概況

鉆機基礎施工中心導管施工區域為沙雅縣、庫車縣境內，地貌單元為塔里木河沖積平原與塔里木盆地交匯地帶，地基土由細顆粒地層組成，主要以粉土、粉細砂及局部薄層鈣質膠結地層，特點是容易鉆進，孔壁不穩定易坍塌，鉆進時沉淀快，易埋鉆。

3 成孔工藝

在成孔作業的過程中，可從測放樁位的角度進行施工，結合現場環境，對成孔鉆機施工過程進行管理，并對施工控制方式、打孔中心點等進行綜合控制。定位后，在中心點釘入一根長500mm 的竹竿，并對碾壓位移問題進行控制[1]。在利用鉆機進行施工中，護筒的內徑大于鉆頭直徑為500mm，在這一過程中，設計流漿口，并在護筒施工過程控制的基礎上，對護筒坑挖以及回填施工等進行控制，保證鉆井施工的基本水平。并結合地表土層的實際情況，護筒埋深則要控制在1m 以內。在開鉆施工之前，可結合水準點，對護筒標高進行控制，保證孔的深度。壓漿施工控制中，還需要從泥漿配制施工的角度，對泥漿池的應用進行調整與控制，并保護孔壁，避免出現坍塌的情況。在對膨潤土泥漿進行水化處理中，則需要將泥漿比重控制在1.05～1.1 之間，稠度則控制在16～22 之間。在砂土以及較厚的砂層中進行鉆進作業中，泥漿的比重可控制在1.2～1.45 之間，稠度為19～28。在泥漿黏度控制與質量控制的基礎上，提高后壓漿的施工控制水平。在實際鉆孔施工處理的過程中，則需要結合后壓漿施工控制需求，保證鉆頭中心、井口中心、吊點在一條直線上，在對壓漿施工質量控制中，將泥漿比重控制在1.2～1.45 之間，在實際鉆進施工控制中，對抓卷揚機的進度進行控制，并對地層與地質資料之間的差異性進行評估與分析，避免出現鉆孔精度偏差過大的情況出現。在對終孔進行檢查與分析中，孔深要高于設計控制的500mm 以內，垂直度的偏差要控制在3%以內。在終孔檢查階段，可利用SPC- 600 型車載鉆機進行施工，開孔的鉆頭直徑為φ800mm，成孔深度36m。導管選用外徑Φ529×12m×8mm 螺旋管，材質為Q235b，鉆進泥漿采用膨潤土泥漿，比重大約1.05～1.10，稠度：16～22，失水量＜15。

4 中心導管底部后壓漿施工

后壓漿法在實際施工中，還需要對中心導管底部的壓漿施工過程進行控制，在實際操作中，按照水灰比對水泥漿進行質量控制，并對注漿泵與中心導管的連接質量控制，在打開排氣閥后，可對注漿泵進行放氣處理。在完成排氣處理后進行壓漿作業，并通過壓漿量的調整與控制，保證后壓漿施工控制的綜合水平。在壓漿施工的過程中，可對漿液處理過程以及漿液析水率等進行控制，在泥漿黏度控制的前提下，提高漿體施工質量控制的綜合水平。在對析水率進行計算與分析中，可對漿體的質量與體積之間的關系進行計算ρ=m/ V。

利用泥漿比重對積液密度進行計算中，可在一定溫度下，對參加反應的進行混合，直到凝結發生并不再有漿液流出為止，時間用t 來表示。由于凝結時間沒有明確的標準，所以，在穩定漿液后，可對漿液的流動過程以及抗壓強度等進行控制，提高后壓漿施工的總額華水平。為提高后壓漿的強度控制水平，可按照（70.7×70.7×70.7）mm 的模具進行凝結，并在20℃±5℃的水中進行養護。在進行養護的過程中，可從3d、7d、28d 齡期的角度，對結石抗壓強度進行檢驗，每次選擇3 組數據的平均值進行計算，有助于提高后壓漿的質量控制水平。在后壓漿施工技術的應用中，則需要對漿液凝結過程及西寧控制，并在后壓漿施工控制下，提高壓漿處理的綜合水平。

4.1 注漿管的制作

選用32 mmPPR 管制作注漿管，采用熱熔機連接，注漿管設置兩組，一組為主注漿管，另一組為備用注漿管，一組長度與成孔深度一致，另一組自中心導管24m 處開始下入。采用φ32mm 鍍鋅PPR 管做成環形狀，圍繞中心導管一圈，環形注漿管上部設置注漿孔，注漿孔直徑8mm，間距10cm，梅花形排列，上疏下密，底口用堵頭封閉。

4.2 注漿管的安裝

用14 號鐵絲對稱綁扎在中心導管外壁上，隨中心導管一道下入孔內；注漿管連接方法[2]，用熱熔機焊接；注漿管下入時應向管內加入清水，以減少內外壓力差；注漿管上口應高出中心導管頂30cm～50cm，并用堵頭堵死方可灌注混凝土。

4.3 注漿固井

中心導管置入孔底后，對井口位置進行校正，居中后開始安裝注漿設備，開始固井。

4.4 壓水疏通注漿管

壓水疏通注漿的過程中，則需要對注水泥漿進行處理，并根據壓力強度變化，對壓水疏通注漿管的質量進行檢驗，提高壓漿處理中的壓強控制效果，可提高壓漿處理水平。在對注漿通道進行疏通處理的過程中，可對壓力時間、壓力量等進行綜合控制，將其控制在0.6m3左右，并在2MPa 壓力下，對注漿管道進行疏通處理，提高注漿施工控制的綜合水平。壓水疏通注漿管的疏通處理，可在注漿施工處理的基礎上，對注漿管道的抗壓強度進行檢驗，保證后壓漿施工控制的綜合水平。

4.5 水泥漿液要求

4.5.1 漿液配比及注漿壓力

漿液的水灰比要結合施工需求以及后壓漿施工工藝，對土飽和度、滲透系數等進行計算，結合計算結果，可以適當添加水玻璃溶液（Na2O·nSiO2），并提高壓漿施工控制的綜合水平。不同濃度有不同的性能，根據土層性質和注漿點深度確定，一般在1.2～2MPa 范圍內。

4.5.2 注漿量

注漿量根據成孔深度、成孔直徑、土層情況等影響，注漿量按式（1）估算。

式中：R——鉆孔半徑0.4m；

H——注漿長度，為36m；

V——注漿區域體積0.306m3；

η——巖體裂隙率，取0.09。

則，Q=3.14×0.2×0.2×36+0.306×0.09=4.55m3。

按照上進公式計算得出，水泥用量為7.0～10.0t，在注漿作業前應進行注漿試驗，優化并最終確定注漿參數。

4.5.3 壓漿終止標準

壓漿量、壓漿壓力與返漿情況是壓漿終止的控制標準，其滿足下列條件之一終止壓漿：壓漿量達到設計要求；壓漿總量已達到設計值的80%且壓漿壓力達到設計壓漿壓力的150%，并維持5min 以上；壓漿總量已達到設計值的80%，且返還地面漿液全部為水泥漿。

4.6 固井

采用水灰比（體積比）1∶1 純水泥漿固井，選用WB250 泥漿泵雙管孔注漿法將純水泥漿從φ32mm 注漿管底部返涌至井口[4]。中心導管采用滿焊連接，吊車下管，卡口采用穿管，焊口采用滿焊接確保焊接質量。后壓漿是利用預先裝設于中心導管底側的注漿系統和延伸至頂部的注漿管進行注漿，通過灌注水泥漿使中心導管與孔壁之間填充密實，起到固井的效果。

5 施工過程質量控制及注意事項

5.1 施工過程質量控制

在利用后壓漿法進行施工的過程中，則要以《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》（GB 50202—2002）為標準，對樁基施工過程、質量控制等進行完善，從而提高施工控制的綜合水平。在實際施工的過程中，則需要對施工過程以及施工參數等進行針對管理，提高后壓漿施工作業的整體質量。在后壓漿施工中的成孔作業階段，對孔深度進行控制，在鉆進砂層后，對鉆機撈砂次數進行控制，控制次數為3 次，避免鉆孔作業過程中對砂層產生破壞。在螺旋中心導管安裝階段，則要對壓漿管、閥門等進行控制，避免出現壓漿管、閥等出現堵塞的情況。鉆機成孔的過程中，可對沉渣厚度進行控制，如果出現沉渣過厚的情況，則可以對加壓漿量進行調整，提高沉渣厚度的控制水平。在《灌注樁后壓漿技術規程》（Q／JY 14—1999）的要求下，壓漿管注漿作業中，壓力超過6.0MPa 時，可以通過間歇壓漿的方式進行施工，如果兩次間歇壓漿仍然出現超壓的情況，則可以利用另一壓漿管進行壓漿作用。后壓漿施工控制中，要對水灰比以及水泥降壓入量等進行綜合控制，并在間歇壓漿的基礎上，將間歇壓漿控制在30min 以內，保證壓漿施工控制的綜合水平。

5.2 注意事項

在對后壓漿施工作業進行分析中，則需要在鉆機基礎施工的過程中，對注漿管、中心導管施工等進行綜合控制，在對注漿管以及螺旋管中心導管進行中會亮控制的過程中，則需要對導管施工進行質量控制，提高后壓漿施工控制的綜合水平。在后壓漿施工控制的過程中，則需要對注漿泵壓力表、安全閥施工控制等進行整合，在工作狀態檢驗以及堵管施工質量控制的基礎上，則需要對注漿泵施工控制以及砂網安全性等進行綜合控制，對提高堵管施工質量控制水平有促進作用。在后壓漿施工的過程中，則可通過雙管交替注漿的方式進行控制，在壓漿施工控制的基礎上，可提高注漿施工的綜合控制水平。

6 結語

后壓漿法在鉆機基礎施工中的應用，則是通過中心導管的應用，對施工過程以及壓漿處理過程等進行優化，從而實現后壓漿的施工控制水平提升。在鉆機基礎施工過程中，則需要在后壓漿施工控制的前提下，對導管安裝、注漿等施工流程進行針對控制，并消除后壓漿法施工的隱患問題，提高后壓漿法的實際應用效果。