淺析鉆孔灌注樁后壓漿法樁端地基加固施工技術(shù)

韓春光

摘 要：文章簡述了灌注樁后壓漿法的原理、適用地質(zhì)條件、施工工藝以及建造施工實際工作中參數(shù)的確定、施工工藝流程及要點，并對施工過程中有那些易出現(xiàn)的問題、如何解決進行了簡單說明。

關(guān)鍵詞：灌注樁；壓漿參數(shù)；施工技術(shù)；地質(zhì)條件

現(xiàn)代化的高層建筑可以提高土地利用率，節(jié)約空間，減少管理成本，但隨著建筑高度的逐漸加高，對地基的強度和承載力的要求也越來越高，為了滿足建筑設計要求，現(xiàn)在一般采取灌注樁的形式，灌注樁的高度和直徑往往做得很大，施工難度很高，對當?shù)氐刭|(zhì)條件要求嚴格，使得地基造價很高，提高了建筑總體造價。在我國某些地區(qū)，地質(zhì)上屬于沖積平原，在粘土層下，有一層較厚的碎石層，如果可以加強加固這一地層，使地基穩(wěn)固程度達到設計要求，將大大降低施工難度建筑成本，因此，經(jīng)過多年的理論研究和實踐，我國設計和施工工作者總結(jié)了一套鉆孔灌注樁后壓漿法加固樁端地基的方法，降低了施工成本，減小了樁長，獲得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益，為提高我國人民的生活環(huán)境和生活成本做出來卓越的貢獻。

1 灌注樁后壓漿法對地質(zhì)條件的要求

灌注樁后壓漿法適用于碎石含量超過50%，石質(zhì)堅固的持力層，碎石分布要規(guī)則，均勻，碎石厚度滿足設計要求，碎石與填充土輕微或無膠結(jié)。

2 灌注樁后壓漿法的施工原理

在灌注樁施工過程中，管道埋在鋼筋籠外壁，樁的混凝土強度滿足這些需求后，水泥砂漿在鋼管樁壓力作用下向碎石層孔隙滲透，使原來的松散沉積物，瓦礫，土壤顆粒形成高強度的膠粘劑，在水泥漿的壓力下，向碎石層中的孔隙擴散，單樁區(qū)向四周擴大相當于擴大直徑，向下擴散相當于增加樁的長度；群樁區(qū)域的漿液使碎石作為一個整體，所以原來的不符合要求的碎石層結(jié)構(gòu)的承載能力滿足要求。鉆孔灌注樁的施工過程，無論如何清理，底部仍將或多或少孔的留有沉積物。第一次灌裝時，混凝土從長而細導管落下，因落差太大造成混凝土在樁底部位形成“虛尖”、“干碴石”，阻礙了樁孔壁泥和皮及泥土的結(jié)合，減少了摩擦系數(shù)，嚴重影響鉆孔灌注樁樁端承載力的樁側(cè)摩擦阻力?；炷翝{壓入樁端和樁側(cè)首先與首先和樁端的沉渣、離析的“虛尖”、“干碴石”相結(jié)合，提高壓實度，提高承載能力，漿液沿著灌漿樁和土的結(jié)合部返回上升，消除泥皮，改善了樁側(cè)摩阻力、泥漿水平滲透樁側(cè)土也增加了樁的直徑。這幾點是提高單樁承載力的重要方法。

3 灌注樁后壓漿法的參數(shù)設定

（1）壓漿參數(shù)，包括閉盤壓力、灌漿水灰比，和壓漿量，根據(jù)不同的地質(zhì)條件，不同的工程要求和實際情況，應采用不同的漿參數(shù)。工程樁施工前，應根據(jù)以前的工程實踐情況來設計第一組參數(shù)，然后根據(jù)設定的參數(shù)，試樁施工，完成試樁達到設計強度后，進行了靜載樁的試驗，最終確定的參數(shù)進行測試。（2）閉盤壓力是控制壓漿施工的主要參數(shù)。指的是壓漿結(jié)束的控制壓力，一般來說，當樁端壓漿，應按照預定的壓漿量控制，也控制閉盤壓力值。在無法達到預置壓漿量時，達到一定壓力會停止壓漿，壓漿壓力過大，一方面，會使?jié){料偏析，閉塞管道，另一方面，它也可能干擾碎石層，使樁體上浮。（3）水灰比。水灰比一般不宜過大過小，過大會造成灌漿困難，過小壓力會使形成的泥漿分離。（4）壓漿量。壓漿量指的是單樁壓漿水泥用量，它是控制后壓漿施工是否完成的主要參數(shù)，它與碎石層的碎石含量以及樁間距有關(guān)，還取決于碎石層孔隙率，在碎石層碎石含量為50%～70%，樁間距為4～5米的條件壓漿量一般為115～210T，根據(jù)預先設置參數(shù)，測試樁施工，然后根據(jù)試樁結(jié)果的靜載試驗，最后確定工程樁的壓漿參數(shù)，三組參數(shù)，包括壓力壓漿水泥壓漿參數(shù)，壓漿和封閉的壓力，因不同的地質(zhì)條件，采用不同項目的參數(shù)。

4 后注漿樁技術(shù)

4.1 施工過程

灌注樁成孔→鋼筋籠制作→壓漿管制作→灌注樁清孔→壓漿管綁扎→下鋼筋籠→灌注樁混凝土后壓漿施工。

4.2 施工要點

4.2.1 樁位的選擇。根據(jù)工程實踐，在碎石層中，水泥漿在工作壓力下的影響面積較大。為防止附近的弱點地點灌漿水泥漿冒出，應在完成混凝土灌漿3～7天后壓漿，且繞樁8m范圍內(nèi)無鉆機鉆孔，該范圍內(nèi)樁混凝土灌注完成以上應該3天以上。

4.2.2 注漿管的布置。在鋼筋籠外側(cè)綁兩根，注意注漿管的對稱性。開始鉆孔，清孔，下鋼筋籠后，在鋼筋籠吊放過程中應注意注漿管的保護，不得扭曲鋼筋籠，以免注漿管的絲扣松動，噴嘴部分應添加混凝土塊保護，不得摩擦孔壁，以避免因爆胎堵塞灌漿孔。按照規(guī)范的要求澆灌混凝土。

4.2.3 注漿管的生產(chǎn)。在同一時間在生產(chǎn)注漿管和鋼筋籠。注漿管使用國產(chǎn)25毫米直徑的黑色管，接頭采用螺紋連接，兩端采用密封絲堵。注漿管長度大于鋼筋籠55厘米，在樁底部大于鋼筋籠5厘米，上部比混凝土樁頭的表面高50厘米，但不高于地面保護鋼筋籠的部長的長度。注漿管在底部20厘米做注漿嘴（俗稱花管），在這部分均勻的鉆4行（每行4個）各行，以間距3厘米，直徑3毫米注漿孔為注漿噴嘴；灌漿孔壁用一個圖釘密封，將自行車內(nèi)胎用膠帶密封，套在壓漿管上，與注漿嘴形成一個簡單的單向裝置：注漿注漿管壓力使輪胎爆裂，圖釘彈出，漿從注漿孔和滲入礫石層，壓力和設備保證混凝土漿不會將注漿管塞。

4.2.4 注漿施工順序。灌漿時最好采用整個承臺群樁一次性壓漿，注漿施工先四周在中間，注漿采用2根樁注漿時，先第一根樁A管，注漿量約70%的份額（111～114噸水泥），再次接連另一根的A管道，然后其次是第一根樁B和第二根樁管的B，它可以保證相同的2根根管注漿樁時間間隔30～60分鐘，給水泥漿蔓延在礫石層的提供時間。在灌漿施工中做好記錄，該記錄應包括施工時的內(nèi)容，灌漿開始和結(jié)束時間，注漿量和異常情況和處理措施。

5 壓漿施工中出現(xiàn)的問題和相應措施

（1）噴頭打不開，可在另一根管中補足壓漿數(shù)量。（2）出現(xiàn)冒漿。壓漿時常會發(fā)生水泥漿沿著樁側(cè)或在其他部位冒漿的現(xiàn)象，若水泥漿液是在其他樁或者地面上冒出，說明樁底已經(jīng)飽和，可以停止壓漿；若從本樁側(cè)壁冒漿，壓漿量也滿足或接近了設計要求，可以停止壓漿；若從本樁側(cè)壁冒漿且壓漿量較少，可將該壓漿管用清水或用壓力水沖洗干凈，等到第二天原來壓入的水泥漿液終凝固化、堵塞冒漿的毛細孔道時再重新壓漿。（3）單樁壓漿量不足，若出現(xiàn)個別樁壓漿量達不到設計要求，可視情況加大臨近樁的壓漿量作為補充。

6 結(jié)束語

不同的地質(zhì)條件不可能有相同的壓漿參數(shù)，預先設定的壓漿參數(shù)往往參考相似工程的經(jīng)驗，壓漿參數(shù)的最終確定要依賴于試驗樁的結(jié)果，后壓漿鉆孔灌注樁與傳統(tǒng)的壓漿方法比，可以最大化的提升建筑的承載能力和一定程度的提高的抗震性能。相同條件下（主要的因素，如地層，樁徑，樁長）單樁一般豎向承載力可提高20%～40%，最多增加80%，如果考慮注漿的承載力的設計，樁的數(shù)量相對減少的有利影響，減少樁長，樁徑，或減少樁帽的大小，將減少工作量，減少用鋼，混凝土數(shù)量，縮短工期，節(jié)約了大量生產(chǎn)成本。如果按照正常的設計承載能力的設計，不考慮后壓漿對承載力的影響，并作為安全儲備，也可以提高建筑的安全系數(shù)。所以，在具備條件的工程中推廣后壓漿施工工藝有著重要的意義和廣闊的前景。

參考文獻

[1]沈保漢.后注漿樁技術(shù)（1）—后注漿樁技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展[J].工業(yè)建筑，2001.