淺析鉆孔灌注樁后壓漿法樁端地基加固施工技術(shù)

摘 要：敘述了灌注樁后壓漿適用的地質(zhì)條件，加固機理，參數(shù)的設(shè)定，后壓漿工藝及在施工中遇到問題的解決措施。

關(guān)鍵詞：灌注樁；壓漿參數(shù)；施工技術(shù)

我國高層建筑越建越高，相對的地基承載力的要求也越高，高層建筑的地基基礎(chǔ)是灌注樁基，灌注樁的持力層是完整的巖石層，這樣以來樁的長度和樁直徑都必須加大很多，造成的施工困難也很大，樁端地基的造價在工程總造價中占有很大的比例。對地質(zhì)屬于山前沖積平原，粘土層下是一層較厚的碎石層，在碎石層加固樁基，是考驗我們施工技術(shù)的時候。我們工程的設(shè)計者和施工者，根據(jù)長期摸索和實踐，實現(xiàn)了一種加固地基的方法——鉆孔灌注樁后壓漿法樁端地基加固技術(shù)，不僅縮短樁長和樁直徑，更節(jié)約了成本。

1 適用的地質(zhì)條件

鉆孔灌注樁后壓漿法加固樁端地基的方法適用于碎石層地基施工的方法。地質(zhì)中碎石含量在50%以上，碎石堅硬，分布均勻，碎石層厚度高，或在地層中填充土與碎石等無膠結(jié)或者為輕微膠結(jié)物這樣的地質(zhì)條件才能滿足使用鉆孔灌注樁后壓漿法加固樁端地基的方法

2 加固機理

待樁混凝土凝固強度加大后，將鋼管埋設(shè)在樁鋼筋籠外壁，再將水泥漿液通過鋼管壓入樁端的碎石層空隙中，水泥漿液涌進沉渣、碎石、土粒之間的空隙，并與它們結(jié)合成混凝土結(jié)構(gòu)。水漿泥液在樁端的整個碎石層孔隙里擴散，當在單樁區(qū)四周擴散的水泥漿就加大了端部的直徑，往下擴散的部分增加了樁長；在樁密集區(qū)處所有的水泥漿混合成一體，碎石層成為整體，這樣的碎石層就達到了承載力的要求。在鉆孔灌注樁施工過程中孔底都會有沉渣；灌注時混凝土從導管流下時，落差會使混凝土分離出“虛尖”、“干碴石”；鉆孔壁上的泥使樁身和樁周混凝土沒法結(jié)合，摩察系數(shù)達不到，這三種現(xiàn)象都會對灌注樁樁端承載力和側(cè)壁摩阻力有影響。為提高灌注樁的單樁承載力將將漿液壓入樁端讓其與樁端上的沉渣、分散的“虛尖”、“干碴石”混合密實度加大；漿液順著樁身和樁周土上返時，孔壁的泥皮就消融了，樁側(cè)得摩擦阻力加大；漿液水平滲透到樁側(cè)的土層加大了樁的直徑。

3 壓漿參數(shù)的設(shè)定

壓漿參數(shù)的設(shè)定包括壓漿水灰比，壓漿量和閉盤壓力。地質(zhì)條件不同工程設(shè)定的壓漿參數(shù)也不同。樁基施工時，先設(shè)定好參數(shù)，根據(jù)設(shè)定的參數(shù)進行試樁的施工，試樁完成后，達到設(shè)計需要的強度后，再試驗樁的靜載，靜載力達到后，壓漿參數(shù)才能最終確定。

（1）水灰比。水和灰比例一定要準確，灰比例大時會造成壓漿困難；灰比例過小會使水泥漿在壓力作用下水灰分離，最好使用015～017的水灰比。

（2）壓漿量。壓漿量是指灌筑一根樁的水泥用量。碎石層的碎石含量，樁間距，碎石層的孔隙率都會影響水泥用量。壓漿施工時碎石層的孔隙率小，碎石含量在50%～70%，樁間距4～5m的條件下，壓漿量為115～210t。壓漿量是控制壓漿施工完成最重要的參數(shù)。

（3）閉盤壓力。閉盤壓力是指控制壓漿結(jié)束的力。根據(jù)先設(shè)定的壓漿量可決定灌注樁用多少的壓漿，同時跟壓漿時的壓力有關(guān)。當壓漿量達沒到達預(yù)先設(shè)定的量，但壓力達到時，也必須停止壓漿，否則過大的壓漿力會造成水泥漿離析后堵塞壓漿管的現(xiàn)象；過大的壓漿力會震動碎石層，出現(xiàn)樁體懸浮的現(xiàn)象。所以控制壓漿的的最大壓力不超過018MPa。

依據(jù)設(shè)定的壓漿參數(shù)，施工試驗樁，測試樁的靜載結(jié)果，得出工程樁的壓漿參數(shù)，就開始施工工程樁了。壓漿參數(shù)的設(shè)定直接決定施工工程能否順利進行，而且施工工程的質(zhì)量能否達到標準。

4 后壓漿施工工藝

4.1 施工工藝流程

灌注樁成孔→制作鋼筋籠→制作壓漿管→灌注樁清孔→綁扎壓漿管→下鋼筋籠→灌注樁混凝土→壓漿施工。

4.2 施工要點

4.2.1 壓漿管的制作。壓漿管使用直徑為25mm的黑鐵管，壓漿管接頭用絲扣接，接頭兩端用絲堵上纏繞結(jié)實。壓漿管比鋼筋籠長出55cm，壓漿管在樁底部位長出鋼筋籠5cm，壓漿管高出樁頂混凝樁50cm，壓漿管不露出地面以避免損壞。壓漿管末端20cm處制作壓漿噴頭（俗稱花管），用鉆頭均勻鉆出4排，每排4個孔，孔間距3cm，直徑3mm的壓漿孔。當用圖釘將壓漿孔堵嚴，噴頭外面套上自行車內(nèi)胎用膠帶封嚴后，壓漿噴頭就成了單向裝置設(shè)備；注漿時壓力將車胎迸裂，圖釘彈出，水泥漿通過注漿孔和圖釘孔隙涌入碎石層中，完成灌注。單向裝置在混凝土灌注時混凝土漿不會將壓漿管堵塞影響灌注。一般壓漿管與鋼筋籠的制作同時進行，這樣節(jié)省用料，不會剩下角料。

4.2.2 壓漿管的布置。兩根壓漿管分別對稱綁在鋼筋籠外側(cè)后，并保持壓漿管通暢，提起噴頭，把鋼筋籠放下時，防止鋼筋籠扭曲，造成壓漿管在絲扣連接處松動對成壓漿管的損傷。為避免壓漿噴頭摩擦車胎使其破裂堵塞壓漿孔，壓漿噴頭部分使用混凝土塊保護起來。壓漿管布置完成，按照規(guī)范要求灌注混凝土。

4.2.3 壓漿樁位的選擇。碎石層中的水泥漿在壓力大時灌注的面積也很大，為避免壓漿時水泥從薄弱地點冒涌，在混凝土灌注完成3～7d后開始壓漿，樁周圍8m內(nèi)沒有鉆機鉆孔，于是在8m內(nèi)的壓漿樁灌注應(yīng)在3d后開始。所以壓漿位置的選擇至關(guān)重要。

4.2.4 壓漿施工順序。壓漿時整個承臺群樁一次性壓漿，即壓漿從四周的樁位開始向中間樁移動施工；或壓漿采用2根樁循環(huán)壓漿，從第1根樁的A管開始壓漿，這里的壓漿量占總壓漿量的70%（111～114t水泥），再從另1根樁的A管開始壓漿，接著為第1根樁的B管和第2根樁的B管，保持一根樁的2次壓漿時間相差30～60min，留給水泥漿充足的時間去擴散凝固。在壓漿時記錄施工時間、壓漿開始時間，壓漿結(jié)束時間、壓漿的數(shù)量，出現(xiàn)異常情況及處理的措施等，便于考察壓漿質(zhì)量。

5 壓漿施工中出現(xiàn)的問題和相應(yīng)措施

5.1 噴頭打不開。壓漿時壓力達到10MPa時仍不能壓漿，應(yīng)選擇另一根壓漿管代替完成灌注。避免強壓造成壓漿頭損壞。

5.2 出現(xiàn)冒漿。當發(fā)現(xiàn)水泥漿冒出樁側(cè)壁或其它部位，其他它樁，或地面上時，證明灌注樁完成，停止壓漿；冒漿出現(xiàn)在本樁側(cè)壁，此時的壓漿量達到或者接近達到時，也應(yīng)停止壓漿；出現(xiàn)的冒漿在側(cè)壁可壓漿量還沒達到，把壓漿管用清水或用壓力水沖洗干凈后，待水泥漿液凝結(jié)固化后將冒漿的孔道堵塞后，第二天再進行重新壓漿灌注。

5.3 單樁壓漿量不足。壓漿施工時采用整個承臺群樁一次性壓漿，壓漿從周圍樁向中間聚集，這樣一個封閉的施工圈，能提高中間樁位的壓漿質(zhì)量，如果部分樁的壓漿量達不到時，作為補充可以加大鄰近樁的壓漿量。

6 結(jié)束語

根據(jù)不同的地質(zhì)條件，決定施工技術(shù)的不同，和不同的壓漿參數(shù)，壓漿參數(shù)最終確定要根據(jù)試驗樁的結(jié)果，壓漿參數(shù)的確定比較繁瑣，壓漿量又是控制壓漿施工完成最重要的參數(shù)，足以證明灌注樁后壓漿法有提高單樁承載力的功用。灌注壓漿法有效提高高層建筑的建成率，節(jié)約建設(shè)資金的優(yōu)點，因此，在碎石地基的施工工程中推廣灌注樁后壓漿法樁端地基加固技術(shù)在高層建筑建設(shè)上有著重要的意義和廣闊的前景。

參考文獻

[1]周建平.淺談高層建筑施工的控制重點[J].建材與裝飾，2007（8）：194-195.