灌注樁后壓漿方法在施工中的應(yīng)用

張 曉 張志強(qiáng)

機(jī)械工業(yè)第六設(shè)計(jì)研究院有限公司（450000）

鉆孔灌注樁后壓漿（樁基后注漿）技術(shù)是利用預(yù)先裝設(shè)于灌注樁底、樁側(cè)的注漿系統(tǒng)和延伸至樁頂?shù)母邏鹤{管進(jìn)行高壓注漿,通過高壓注漿劈裂、擠密樁底沉渣層，同時(shí)漿液沿樁側(cè)向上泛漿，起到樁側(cè)灌漿的作用，大幅提高樁側(cè)摩阻力和樁底端承載力，相應(yīng)減少樁基的沉降，同等條件下提高樁基承載力50%～100%。

下面就鉆孔灌注樁后壓漿施工過程中的質(zhì)量控制及注意事項(xiàng)談一些經(jīng)驗(yàn)。

1 鉆進(jìn)成孔

1）測(cè)放樁位。

場(chǎng)地平整后,根據(jù)甲方提供的建筑軸線控制點(diǎn)，測(cè)放出建筑物軸線控制點(diǎn)，釘入直徑14 mm、長500 mm的鋼筋頭并用混凝土保護(hù)好；根據(jù)軸線控制點(diǎn)一次性測(cè)放出全部樁位，定位后在每個(gè)樁中心點(diǎn)釘入一根直徑8 mm、長300 mm的鋼筋頭，釘入自然地面以下200 mm，以防車輛、機(jī)械碾壓移位。

2）護(hù)筒安放和鉆機(jī)就位。護(hù)筒的內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭直徑大100 mm。護(hù)筒頂部應(yīng)開設(shè)一個(gè)溢漿口，護(hù)筒高出地面0.2 m。因護(hù)筒具有定位、保護(hù)孔口、維持水位的重要作用，故必須定位準(zhǔn)確；鉆機(jī)依據(jù)樁位就位后開始挖護(hù)筒坑，護(hù)筒坑不要太大，坑挖好后將坑底整平，放入護(hù)筒，經(jīng)檢查位置正確后，四周用黃土回填夯實(shí)。埋設(shè)護(hù)筒偏差不大于20 mm。根據(jù)本工程地表土層情況護(hù)筒埋深應(yīng)不小于l m。鉆前由技術(shù)人員依據(jù)水準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量護(hù)筒標(biāo)高并確定設(shè)計(jì)孔深。

3）泥漿配制。泥漿循環(huán)系統(tǒng)由泥漿池、循環(huán)槽等組成。泥漿具有護(hù)壁、攜砂、冷卻和潤滑的作用，其中主要是保護(hù)孔壁、防止塌孔。護(hù)壁泥漿在現(xiàn)場(chǎng)制備,在粘性土中鉆進(jìn)時(shí)可形成適合護(hù)壁的漿液，泥漿比重控制在1.1～1.3;在砂土和較厚的砂層中鉆孔時(shí)，應(yīng)制備泥漿，泥漿比重控制在1.2～1.3；在易塌孔的土成孔時(shí)，泥漿比重應(yīng)加大至1.3～1.5。

4）鉆孔。鉆孔就位后，要首先檢查機(jī)械的安全性和可靠性，各電纜嚴(yán)禁破損漏電，鉆孔垂直度要小于1%。開始前，要檢查吊點(diǎn)、鉆頭中心和樁中心點(diǎn)位置，此三點(diǎn)必須保持在一條直線上。在上部松散雜填土層較厚的地段鉆進(jìn)時(shí),需要事先造漿，且控制泥漿比重1.15～1.2為宜。鉆進(jìn)時(shí)，機(jī)長應(yīng)隨時(shí)掌握主卷揚(yáng)機(jī)的進(jìn)度，并注意地層與地質(zhì)資料是否一致，做好記錄。

5）終孔檢查?？咨顟?yīng)大于設(shè)計(jì)孔深+300 mm以內(nèi)。終孔垂直度偏差不大于1%。終孔各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定后，及時(shí)認(rèn)真填寫施工記錄。

2 鋼筋籠制作與安設(shè)

1）依據(jù)樁體配筋圖，嚴(yán)格按照規(guī)范要求，合理分段制作鋼筋籠，在井口焊接。

2）鋼筋籠主筋的保護(hù)層用事先制作的鋼筋沿圓周均等的4個(gè)點(diǎn)上焊接,沿籠長每4 m設(shè)置一組，保護(hù)層厚度50 mm，允許偏差±20 mm。

3）主筋采用雙面搭接焊，焊縫長度按規(guī)范要求不小于5 d。

4）鋼筋籠制作時(shí)，加筋箍設(shè)在主筋外側(cè)，焊接口不得向內(nèi)圈伸露,以免妨礙導(dǎo)管活動(dòng)的暢通性；同時(shí)本工程為非通長鋼筋籠，因此在制作時(shí)應(yīng)保證至少兩根與注漿管等長的主筋組成的鋼筋籠通底。

5）鋼筋籠制作完畢后，應(yīng)先進(jìn)行自檢，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修整和補(bǔ)焊,質(zhì)檢員檢驗(yàn)并請(qǐng)監(jiān)理驗(yàn)收后，方可進(jìn)行下道工序。

6）鋼筋籠制作后應(yīng)進(jìn)行中間驗(yàn)收，合格后方可安裝。

3 灌注水下混凝土成樁

灌注順序:安裝導(dǎo)管→初灌混凝土→邊灌混凝土邊提升導(dǎo)管→灌注完畢，拔出導(dǎo)管。

4 樁端后壓漿施工

后壓漿工序操作順序如下:

按設(shè)計(jì)水灰比攪拌制作水泥漿；水泥漿經(jīng)過濾至儲(chǔ)漿罐準(zhǔn)備灌漿；注漿泵、漿管、活接頭與樁身壓漿管聯(lián)接；打開排氣閥并開泵放氣；關(guān)閉排氣閥壓漿，終止標(biāo)準(zhǔn)由壓漿量來控制。終止壓漿時(shí)關(guān)閉止?jié){閥靜置10 min后再拆卸管件,壓漿管用堵頭堵上。

4.1 注漿管的制作

1）采用2根35 mm無縫鋼管，絲扣連接，長度與成孔深度一致。

2）注漿頭:鋼管35 mm長600 mm，注漿孔直徑8 mm孔數(shù)8～10個(gè)，梅花形排列，上疏下密，底口用堵頭封閉。

4.2 注漿管的安裝

1）用14號(hào)鉛絲對(duì)稱綁扎在鋼筋籠內(nèi)壁上,隨鋼筋籠入孔內(nèi)。2）注漿管連接方法，用自來管路絲扣連接法，絲料帶纏絲。3）管路下入時(shí)應(yīng)向管內(nèi)加入清水,以減少內(nèi)外差。4）注漿管上口應(yīng)高出樁頂30～50 cm，并用堵頭堵死方可灌注混凝土。

4.3 樁開始注漿的時(shí)間

當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定值(通常為75%)，大概10 d左右時(shí)間可通過同條件養(yǎng)護(hù)試塊施壓確定。

4.4 壓水疏通注漿管

當(dāng)樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)注漿先壓水，通過這一程序，可以預(yù)先疏通注漿通道。待注漿之后，再壓注水泥漿。注漿管預(yù)壓水的時(shí)間一般在混凝土后的3～7 d進(jìn)行，壓水按2～3級(jí)壓力逐級(jí)施加,并要求有一定的壓力時(shí)間和壓力量，壓力量一般控制在0.6 m3左右，開塞壓力一般小于6 MPa，以注漿管道疏通為準(zhǔn),如果另一管冒水，則表示注漿管間連通。

4.5 初注

在壓力試驗(yàn)之后，就可以將配置好的水泥漿通過高壓泵和預(yù)埋管注入到樁底。在這一階段注漿壓力要小，漿液由稀到稠。初注時(shí)要密切注意壓力、注漿量和注漿管的變化，并注意注漿節(jié)奏，同時(shí)用百分表檢測(cè)樁的上抬量。

4.6 壓漿

1）漿液配比及注漿壓力:漿液的水灰比應(yīng)根據(jù)土的飽和度、滲透系數(shù)等確定，并適當(dāng)加入減水劑，不同濃度有不同的性能。根據(jù)土層性質(zhì)和注漿點(diǎn)深度確定，一般在 1.2～10 MPa 范圍內(nèi)。

2）注漿量:根據(jù)樁長、樁徑、樁端樁側(cè)土層性質(zhì)，單樁承載力增幅及是否復(fù)式注漿等因素，按下式估算:

Gc=apd+asnd。

其中，ap、as分別為樁端樁側(cè)注漿量經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，ap=1.5～1.8，as=0.5～0.7；n 為樁側(cè)注漿斷面數(shù)；d 為樁基設(shè)計(jì)直徑；Gc為注漿量，以水泥質(zhì)量計(jì)（t）。

按照上述公式計(jì)算得出:水泥用量 1.8～2.6 t，在注漿作業(yè)前應(yīng)進(jìn)行注漿試驗(yàn)，優(yōu)化并最終確定注漿參數(shù)。

二次注漿:第一次注漿結(jié)束后，漿液只能擴(kuò)散到一定的范圍，為了充分發(fā)揮注漿的作用，可進(jìn)行第二次甚至多次注漿，這樣可取得最佳效果。

3）壓漿終止標(biāo)準(zhǔn):壓漿量與壓漿壓力是壓漿終止的控制標(biāo)準(zhǔn)，其滿足下列條件之一終止壓漿:a）壓漿量達(dá)到設(shè)計(jì)要求;b）壓漿總量已達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%,且壓漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)壓漿壓力的150%并維持5 min以上；c）壓漿總量已達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%，且樁頂或地面出現(xiàn)明顯的上抬。

5 注意事項(xiàng)

1）鋼筋籠制作長度或焊接后的鋼筋籠長度應(yīng)丈量準(zhǔn)確，以確保注漿管能夠準(zhǔn)確到達(dá)孔底。

2）注漿管應(yīng)綁扎牢靠，上下提動(dòng)導(dǎo)管時(shí)要穩(wěn)，避免碰撞鋼筋籠而損壞注漿管。

3）注漿前應(yīng)對(duì)注漿泵、壓力表、安全閥、離合手把認(rèn)真檢查，工作狀態(tài)正常方可投入使用。

4）水泥投入攪拌經(jīng)過篩，入漿池灰漿經(jīng)過篩，吸水管水龍頭應(yīng)采用砂網(wǎng)包裹，以防水泥漿結(jié)塊堵管。

5）壓漿時(shí)有專人操作注漿泵，隨時(shí)處理憋泵和注漿工作情況。

6）在兩根注漿管均為通暢的情況下，可進(jìn)行雙管交替注漿，以獲得更好的效果。

6 結(jié)語

鉆孔灌注樁后壓漿的整個(gè)施工過程屬隱蔽工程項(xiàng)目，質(zhì)量檢查比較困難，因此對(duì)樁基各個(gè)施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心施工，掌握施工過程實(shí)際情況與施工記錄,認(rèn)真做好成孔記錄與灌注記錄，分析記錄中出現(xiàn)的機(jī)械故障及孔內(nèi)異常情況、事故等,并進(jìn)行推斷，及時(shí)消除隱患。只有這樣，混凝土灌注樁的質(zhì)量控制才能得到保證。