鉆孔灌注樁后壓漿質(zhì)量控制

中鐵六局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司 太原 030045

1 工程概況

鉆孔灌注樁后壓漿是在灌注樁施工中將鋼管沿樁鋼筋籠外壁埋設(shè)，待樁混凝土強(qiáng)度滿足要求后，將水泥漿液通過鋼管由壓力作用壓入樁端的碎石層孔隙中，使得原本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙膠結(jié)成一個(gè)高強(qiáng)度的結(jié)合體[1,2]。太原南地區(qū)配套生產(chǎn)生活設(shè)施基礎(chǔ)采用后壓漿鉆孔灌注樁，共336 根，鋼筋混凝土灌注樁施工完成后，采用2 根端壓漿管和2 根側(cè)壓漿管進(jìn)行壓力灌漿加固地基，其中端壓漿管布置在樁底，側(cè)壓漿管底端在距樁底15 m處，每根灌注樁的樁端截面壓漿量為2 t。壓漿管采用φ25.4 mm鋼管，壁厚≥3 mm，注漿采用P.O 42.5水泥，水灰比控制在0.5～0.6之間，注漿時(shí)間在樁體施工完畢2～3 d后進(jìn)行，注漿壓力控制在3.0～10.0 MPa之間。

2 關(guān)鍵施工技術(shù)

1）避免端壓漿管或側(cè)壓漿管因端頭堵塞導(dǎo)致的無法注漿。可將長40 cm、φ32 mm的PVC鋼絲管彎成半橢圓形（5 cm≤直徑＜6.5 cm），一端套入壓漿管底端管口10 cm位置處，然后與另一端一起用16#鐵絲綁扎固定在注漿管上，如此形成一個(gè)簡易的單向壓漿噴頭：當(dāng)澆筑混凝土?xí)r，混凝土漿液不會(huì)進(jìn)入壓漿管，同時(shí)具有一定剛度的PVC鋼絲管不會(huì)受擠壓變形，半橢圓形保證PVC鋼絲管與孔壁土層有接觸；當(dāng)注漿時(shí)，壓漿管中壓力將PVC鋼絲管崩裂，水泥漿通過PVC鋼絲管的裂口壓入樁端持力土層中。如此有效解決壓漿管因端頭堵塞導(dǎo)致的無法注漿的問題。

2）防止壓漿管安裝過程中彎曲、脫扣、折斷?？赏ㄟ^采用定尺下料、對(duì)稱定規(guī)綁扎、絲扣連接、堵頭封堵等施工方法來解決。

3 施工工藝及質(zhì)量控制

3.1 施工工藝流程

壓漿管進(jìn)場→壓漿管套絲、噴頭制作→吊放鋼筋籠并安裝固定端壓漿管和側(cè)壓漿管→灌注樁混凝土澆筑→清水疏通端壓漿管和側(cè)壓漿管→配制水泥漿→注漿泵注水泥漿→注漿量和注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)要求后轉(zhuǎn)入下一根

3.2 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.2.1 壓漿管套絲、噴頭制作

按照施工交底制作鋼筋籠，鋼筋籠每4 m的截面上對(duì)稱布置4 個(gè)耳筋，一方面保證了保護(hù)層厚度，另一方面也避免了壓漿導(dǎo)管在鋼筋籠下放過程中因碰觸土壁而彎折。

制作鋼筋籠的同時(shí)，加工進(jìn)場的壓漿管原材（內(nèi)徑25 mm的無縫鋼管）。加工前，由操作人員檢查壓漿管是否有裂紋、孔洞、堵塞等缺陷，并疏通壓漿管。每節(jié)壓漿管長6 m，接頭采用絲扣連接，連接絲扣加工長度不少于30 mm，并保證絲扣正直，以確保壓漿管連接牢固和正直。壓漿管安裝前需進(jìn)行試套，檢查其通水性。

把φ32 mm的PVC鋼絲管截成長40 cm的小段，然后將PVC鋼絲管彎成半橢圓形，制作形成一個(gè)簡易的單向壓漿噴頭。

壓漿噴頭制作完畢后，需二次清理壓漿管，保證管內(nèi)干凈，避免堵塞壓漿噴頭。

3.2.2 吊放鋼筋籠并安裝固定端壓漿管和側(cè)壓漿管

成孔后吊放鋼筋籠，鋼筋籠下放時(shí)保證垂直緩慢放入孔內(nèi)，嚴(yán)禁強(qiáng)力下放及來回猛力轉(zhuǎn)動(dòng)。盡量避免觸碰孔壁，防止PVC鋼絲管松動(dòng)掉落。

下放鋼筋籠的同時(shí)安裝壓漿管（圖1），每根樁按軸心對(duì)稱布置4 根壓漿管（2 根側(cè)壓漿管，2 根端壓漿管）。壓漿管對(duì)稱綁扎在鋼筋籠外側(cè)的主筋上，每根壓漿管從底部到頂部順直地綁扎在同一根主筋上。壓漿管與主筋必須牢固可靠。綁扎方法：每節(jié)長6 m的壓漿管兩端距離管口30 cm處各綁扎1 道12#鐵絲，壓漿管的中部綁扎1 道12#鐵絲（綁扎時(shí)盡可能與加勁箍筋綁扎在一起）。如此可以保證壓漿管在鋼筋籠下放過程中不會(huì)彎曲或者折斷。

樁端壓漿管底端長出鋼筋籠20 cm，頂端高出自然地坪30 cm；側(cè)壓漿管底端距離樁底15 m，頂端高出自然地坪30 cm。

高出自然地坪的壓漿管頂部管口用堵頭封嚴(yán)。為方便接下來的注漿施工，用堵頭封好壓漿管口后，可用彩色膠布在側(cè)壓漿管露出自然地坪的管壁外側(cè)纏繞一周以區(qū)分側(cè)壓漿管與端壓漿管。對(duì)露在孔口出地面的注漿管，要加強(qiáng)工序間的協(xié)調(diào)保護(hù)，防止施工機(jī)械和人為損壞[3,4]。

圖1 下放鋼筋籠的同時(shí)安裝壓漿管

3.2.3 灌注樁混凝土澆筑

鋼筋籠及壓漿管吊裝完畢，應(yīng)進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收，合格后應(yīng)立即澆筑混凝土。混凝土必須具備良好的和易性，配合比應(yīng)通過試驗(yàn)確定。

利用漏斗及長33 m快速卡口垂直導(dǎo)管作為串斗澆筑混凝土，防止在施工過程中混凝土對(duì)壓漿管的破壞。施工中，一邊澆筑混凝土，一邊提升料斗及串管，保證管底距離混凝土面小于2 m，吊車提升出的串管應(yīng)及時(shí)拆除、清理并碼放整齊?；炷翝仓叨纫鲈O(shè)計(jì)長度1 m作為超灌高度。

3.2.4 清水疏通端壓漿管和側(cè)壓漿管

在灌注樁混凝土澆筑完成2 d后，開始用清水疏通灌注樁中的端壓漿管和側(cè)壓漿管。疏通時(shí)，先疏通端壓漿管，后疏通側(cè)壓漿管。無論端壓漿管還是側(cè)壓漿管均為2根對(duì)稱布置，因此若一根壓漿管開始注水，從另一根管中冒出，則表明注漿管連通。采用注漿泵壓水時(shí)，按2～3級(jí)壓力逐級(jí)施加，壓水量控制在0.6 m3左右，開塞壓力小于6 MPa，以注漿管疏通為準(zhǔn)。

3.2.5 配制水泥漿

水泥漿水灰比為0.5～0.6。制備水泥漿采用雙層攪拌設(shè)置水泥攪拌機(jī)，上層制備好水泥漿后放到下層連接注漿機(jī)的攪拌桶內(nèi)，繼續(xù)制備水泥漿，連續(xù)作業(yè)。

3.2.6 注漿泵注水泥漿

根據(jù)以往工程實(shí)踐，為防止壓漿時(shí)水泥漿液從鄰近薄弱地點(diǎn)冒出，壓漿施工宜于成樁2 d后開始，不宜遲于成樁30 d后。對(duì)于非飽和土注漿順序宜先樁端后樁側(cè)，樁端樁側(cè)注漿間隔時(shí)間不宜少于2 h；樁端注漿應(yīng)對(duì)同一根樁的各注漿管依次實(shí)施等量注漿。每根試樁的樁端截面壓漿量為2 t、樁側(cè)壓漿量2 t，壓漿用水泥為P.O 42.5水泥；壓漿壓力為3～10 MPa。

3.2.7 注漿量和注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)要求后轉(zhuǎn)入下一根

當(dāng)滿足下列條件之一即可終止壓漿：

1）壓漿總量和注漿壓力均達(dá)到設(shè)計(jì)要求；

2）壓漿總量已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)值的75%，且注漿壓力超過3 MPa。

當(dāng)注漿量或者注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，注漿完成，停止注漿，轉(zhuǎn)到下一根樁。

4 結(jié)語

利用16#鐵絲綁扎PVC鋼絲管制作壓漿管的注漿噴頭，施工簡便，速度快，較一般的給排水三通噴頭，每個(gè)節(jié)省造價(jià)1.2 元，本工程共336 根后壓漿鉆孔灌注樁，每根后壓漿鉆孔灌注樁需設(shè)置4 個(gè)注漿噴頭，即節(jié)約了4×336×1.2=1 613 元。

本施工工藝的應(yīng)用對(duì)于后壓漿鉆孔灌注樁工程的施工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，具有顯著的社會(huì)效益。采用此工藝施工，可解決后壓漿鉆孔灌注樁施工過程中壓漿管彎折、堵管、漏漿等問題，保證注漿施工質(zhì)量，從而真正發(fā)揮后壓漿鉆孔灌注樁的優(yōu)勢，為類似的工程提供了參考依據(jù)，具有積極的推廣意義[5,6]。