填石壓漿混凝土樁基礎(chǔ)的成樁工藝及施工要點(diǎn)探析

李海波

（中鐵二十三局集團(tuán)第二工程有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

引言

填石壓漿混凝土（stone-fill grouted concrete，亦稱預(yù)填骨料混凝土），是將石料中的細(xì)粒除掉后，把粗骨料（15mm粒徑以上的石子）預(yù)先充填在樁基礎(chǔ)內(nèi)或模板內(nèi)，再以適當(dāng)壓力將砂漿（或水泥漿）注入其空隙中而成的一種混凝土。

早在二十世紀(jì)三十年代，日本在已建構(gòu)筑物的修補(bǔ)施工技術(shù)研究中，開始應(yīng)用灌漿混凝土，即填石壓漿混凝土。目前，國(guó)內(nèi)也已將填石壓漿混凝土新技術(shù)應(yīng)用于我國(guó)樁基礎(chǔ)建設(shè)工程。

1 填石壓漿混凝土樁基礎(chǔ)的成樁工藝

填石壓漿混凝土樁基礎(chǔ)的成樁工藝，包括：

①樁基礎(chǔ)鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高：②鋼筋骨架和壓漿管安設(shè)；③預(yù)填粗骨料；④清底封頂清隙；⑤壓注水泥砂漿；⑥填石壓漿混凝土樁頂處理。

2 填石壓漿混凝土樁基礎(chǔ)的施工要點(diǎn)

2.1 鋼筋骨架和壓漿管的安裝與設(shè)置

2.1.1 鋼筋骨架和壓漿管的安裝與設(shè)置均應(yīng)在清孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行；安設(shè)鋼筋骨架應(yīng)以吊機(jī)吊放入孔內(nèi)，應(yīng)校正定位。

2.1.2 預(yù)埋壓漿管 粗集料厚度小于4m時(shí)，可采用壓漿管外圍不設(shè)護(hù)筒的單管式，管身直接與預(yù)填粗集料接觸，依靠吊力提升，不能往下插；預(yù)填粗集料厚度超過(guò)4m時(shí)，須在壓漿管外面設(shè)護(hù)管筒，其管壁周圍設(shè)有小孔或小槽，也有用螺旋形鋼筋卷焊而成，或采用刻有使砂漿流出孔隙的鋼管；不論是孔隙或小孔，不能大于最小粗集料粒徑的2/3，以防止粗集料流入兩層管的空隙中，造成漿液堵塞。護(hù)管筒與壓漿管間的空隙應(yīng)盡量小，一般以smm～10mm為宜；壓漿時(shí)頂部宜設(shè)阻漿塞。

2.1.3 鉆孔插入壓漿管 此法一般作為預(yù)埋壓漿管使用中損壞時(shí)的補(bǔ)救措施；先用回轉(zhuǎn)式巖心鉆機(jī)在預(yù)填粗集料中鉆孔，鉆孔時(shí)壓入鉆巖鋼套管；鉆到需要深度后，在套管內(nèi)插入壓漿管，然后拔除套管，使壓漿管在粗集料中壓漿。

2.2 預(yù)填粗集料

預(yù)填粗集料時(shí)，應(yīng)注意使集料大小搭配；為使孔壁受力均衡，宜采用平拋方式，即保證孔內(nèi)各處粗集料高度均衡上升，不可集中在一處拋填；拋填至樁頂面時(shí)，宜高出設(shè)計(jì)高程50cm～100cm，并進(jìn)行人工整平。

2.3 清底，封頂，清隙

2.3.1 清底。粗集料填到設(shè)計(jì)高程后，即通過(guò)壓漿管以泵壓入清水至孔底，待揚(yáng)排管上排泥漿，先濃后稀，先濁后清，直至排出的完全是清水為止。

2.3.2 封頂。在粗集料頂面上加壓重覆蓋物或澆筑20cm～30cm厚的低強(qiáng)度混凝土作為封頂壓重。

2.3.3 清隙。粗集料間的縫隙可能殘留有泥漿，應(yīng)予清洗，以保證水泥砂漿與粗集料以及鋼筋間的粘結(jié)力；清洗順序：先下層，中層，后頂層，循環(huán)反復(fù)清洗，直至各揚(yáng)排管都排出清水時(shí)為止。

2.4 壓注水泥砂漿

壓漿順序：先下層，后中層，逐層逐段逐管從下至上，上提壓漿管至頂層；并要求做好拌漿和壓漿記錄；壓漿過(guò)程如下：

2.4.1 初始?jí)簼{

①先壓注清水，測(cè)定吸水量并檢查管路泄漏情況，然后按試驗(yàn)配合比，攪拌水泥漿液或水泥砂漿；②水泥砂漿拌制合格后，用標(biāo)準(zhǔn)濃度和壓力壓注，粗集料的空隙率應(yīng)同時(shí)試驗(yàn)掌握，壓注過(guò)程中，不得變動(dòng)配合比，相對(duì)密度應(yīng)大于1.83～1.95；③初始?jí)鹤r(shí)，可以將注漿管稍往上提，提管高度使?jié){液流動(dòng)暢通即可，一般為3cm～5cm，以便盡快將注漿管底口埋入水泥砂漿液里。

2.4.2 中間壓漿

①控制灌注管上口進(jìn)漿壓力；②壓力值波動(dòng)范圍不宜大于0.1MPa；③加壓注漿管底壓注過(guò)程中埋入水泥砂漿面下深度，一般為lm～1.5m；不能深埋于漿液初凝后的液面，防止擾動(dòng)已固結(jié)的壓漿混凝土；④為避免管路堵塞和氣體壓入初凝的壓漿混凝土內(nèi)部，加壓注漿時(shí)，每隔半小時(shí)或暫停后起壓時(shí)，打開上部排氣閥排放氣體，同時(shí)檢查漿液流動(dòng)度；⑤壓漿提管，為了使?jié){液均衡上升和保持壓力不變，隨著漿液的上升，壓漿管也應(yīng)相應(yīng)地提升；提管原則是少拔多提，維持壓漿管始終在漿液下lm～1.5m，保持壓力不變，正常壓漿，避免粗集料被水分和氣體包裹，形成漏注、包裹泥漿軟弱泥漿；⑥分層設(shè)管壓漿，孔深20m以內(nèi)，直徑大于1.5m的填石壓漿混凝土樁基礎(chǔ)，一般采取分層分段設(shè)管，自下往上逐層逐段壓注水泥砂漿，可便于施工，減少工序；漿液擴(kuò)散，上升至上層管約lm后，停止壓注漿液，在下層漿液初凝前1小時(shí)內(nèi)，改按第二層壓漿管壓漿，依次自下而上，直至頂層管壓注結(jié)束；⑦護(hù)筒管提管壓漿，孔深大于20m以上時(shí)、直徑大于2.5m的填石壓漿混凝土樁，宜采取壓漿管外設(shè)護(hù)筒管，提管壓漿方案，可保證工程質(zhì)量，便于施工，并能防止拋填粗集料時(shí)石屑進(jìn)入壓漿管內(nèi)；管頂高于設(shè)計(jì)粗集料拋填高度50cm以上，當(dāng)內(nèi)外兩管空隙較大時(shí)，可設(shè)阻漿塞（壓漿塞）防止?jié){液上冒。

2.4.3 結(jié)束壓漿

結(jié)束壓漿時(shí)的壓漿量應(yīng)控制不大于計(jì)算量的1.2～1.3倍，持壓時(shí)間為15～30min，持壓力為計(jì)算壓力值的1.1～1.2倍，單位時(shí)間內(nèi)吸漿量為0.4～1.0 L/min。

2.4.4 壓漿過(guò)程的控制

壓漿過(guò)程中應(yīng)觀測(cè)樁頂所壓重物或覆蓋物周邊有無(wú)冒漿現(xiàn)象；觀測(cè)壓力計(jì)有無(wú)突降或突升現(xiàn)象：觀測(cè)揚(yáng)排管的排放狀態(tài)；檢測(cè)揚(yáng)排管排放漿液的濃度；控制壓漿管結(jié)束壓漿時(shí)間的先后順序。

2.4.5 壓注漿終結(jié)操作

待揚(yáng)排管排放物終止，從中心檢查管檢測(cè)返漿濃度合格后，立即關(guān)閉中心檢查管加壓；觀測(cè)樁頂鋼護(hù)筒周邊的揚(yáng)排管，漿液濃度合格后，立即逐個(gè)關(guān)閉揚(yáng)排管加壓；最后依據(jù)通長(zhǎng)揚(yáng)排管的排放物和壓力值，逐個(gè)開放或逐個(gè)關(guān)閉直至全部關(guān)閉揚(yáng)排管；持壓時(shí)間和壓力調(diào)整，應(yīng)以開放或關(guān)閉閥門大小，使?jié){液回漿進(jìn)入攪拌機(jī)，重新攪拌使用，維持持壓時(shí)間或壓力；全部水泥砂漿壓注完成，獲得較為平整的水下壓漿混凝土表面，即可緩慢地拔出壓漿管。

2.5 填石壓漿混凝土頂面處理

待填石壓漿混凝土終凝后，將表面泥砂以壓力水清除，并清除鑿掉超標(biāo)高軟弱松散部分，清洗出新鮮完整的混凝土表面；與樁的承臺(tái)或立柱相接。

結(jié)語(yǔ)

目前，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)仍是在多種地質(zhì)條件下，被多種土木工程建筑物所廣泛采用的基礎(chǔ)型式，為改革傳統(tǒng)的鉆孔灌注樁基礎(chǔ)本身所存在的樁底沉淀層較厚，樁身容易產(chǎn)生質(zhì)量缺陷等問(wèn)題，應(yīng)用空心樁新工藝是大直徑樁基礎(chǔ)發(fā)展的方向與研究的主要內(nèi)容。本文針對(duì)填石壓漿混凝土新技術(shù)在空心樁結(jié)構(gòu)上的研究，全面論述了成樁工藝是影響樁基礎(chǔ)承載力的重要因素之一；總結(jié)了填石壓漿混凝土空心樁的施工工藝要點(diǎn)，為推廣應(yīng)用空心樁新工藝提供了基礎(chǔ)資料。

[l]趙國(guó)運(yùn)，趙明華.填石壓漿混凝土施工技術(shù)簡(jiǎn)述.交通與社會(huì).2003(3):29-30

[2]中華人民共和國(guó)建設(shè)部部頒標(biāo)準(zhǔn)，建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)，北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1989

[3]林天建，熊厚金，王利群.樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)指南.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999