樁底(淺層)后注漿技術(shù)工程應(yīng)用

師金鋒 劉 備

中國(guó)人民解放軍火箭軍工程大學(xué)

駐洛某部培訓(xùn)中心工程，基礎(chǔ)采用人工成孔的大直徑擴(kuò)底樁基礎(chǔ)。該項(xiàng)目建筑面積12000平方米，地上10層，地下1層，總高43米，框架結(jié)構(gòu)，最大單柱荷重7000KN。工程建筑場(chǎng)地地處洛河北岸約300米，為非自重濕陷性黃土場(chǎng)地，濕陷等級(jí)為I級(jí)。地層屬洛河II級(jí)階地，上覆為第四紀(jì)沖洪積作用形成的黃土狀粉土及粉質(zhì)粘土，下伏為卵石層和粉質(zhì)粘土層，上部土層中部有薄層透鏡體形成的中砂層。地下水穩(wěn)定水位埋深在11.90 至12.50米，場(chǎng)區(qū)東側(cè)有該部主排水溝。因此，該場(chǎng)地卵石層屬不均勻卵石層。

該工程擴(kuò)底樁身穿過(guò)黃土狀粉土、粉質(zhì)粘土及中、細(xì)砂層，樁端置入強(qiáng)度較高的(5)層卵石層中，但由于地下水埋藏較淺，水量比較豐富，部分樁端處于地下水位以下1～2米。

樁基礎(chǔ)擴(kuò)底施工過(guò)程中，樁底卵石層中填充的細(xì)砂顆粒，因水的排出而流失，造成卵石層密度降低，承載力下降；其次，樁底因存有積水，沉渣、掉土難以清除干凈，使樁端阻力降低。

壓力注漿，使水泥漿滲入土層，填充并擠密卵石之間的空隙，增強(qiáng)因擾動(dòng)而降低的強(qiáng)度，固結(jié)難以清除的樁底沉渣，有效提高樁端承載力，確保施工質(zhì)量，保證建筑物均勻沉降。

現(xiàn)將后注漿技術(shù)的施工工藝及步驟簡(jiǎn)述如下：

1.注漿管、注漿室的制作和安放

本工程采用雙管預(yù)埋注漿，注漿管采用兩根DN25普通焊接鍍鋅鋼管，注漿管頂部與樁頂豎筋相齊，底部與注漿室相接。注漿管中間靠絲扣連接，制作和運(yùn)輸過(guò)程中上端用絲堵保護(hù)，下部用膠帶、麻袋等纏繞保護(hù)。

注漿室采用兩根長(zhǎng)為1.5m的豎管，底部0.5m左右，鉆φ6～φ 8mm的小孔10-20個(gè)，小孔外用膠帶或編織麻布等材料進(jìn)行包裹，使其具有單向閥的作用。

注漿室底部0.5m置入樁底卵石層中，基樁持力層檢驗(yàn)時(shí)，在樁底中心兩側(cè)對(duì)稱定出注漿室豎管位置，兩管間距在0.7-1.0m之間，避開(kāi)鋼筋籠。在確定好的位置處，首先將特制的雙管成孔設(shè)備砸入卵石中0.5m，然后拔出內(nèi)管，裝入注漿室豎管，最后拔出外管，同時(shí)注漿室外四周用碎石填牢。

注漿室埋設(shè)的好壞是注漿成功的關(guān)鍵，在澆注樁身砼的過(guò)程中需確保注漿管中不得進(jìn)入水泥砂漿，嚴(yán)禁將注漿室豎管碰壞。必要時(shí)，可以先放置鋼筋籠，再進(jìn)行注漿管連接，并將注漿管固定在鋼筋籠豎向鋼筋上。

2.注漿時(shí)間

基樁混凝土澆注完后，應(yīng)有一定的間隔時(shí)間，注漿過(guò)早會(huì)造成因樁身混凝土強(qiáng)度過(guò)低而破壞樁身，因此以成樁后7天左右(砼強(qiáng)度達(dá)到60%左右時(shí))，注漿為宜。

3.注漿設(shè)備

根據(jù)本工程的巖土工程條件，采用2臺(tái)，工作壓力高(6-7Mpa)，性能穩(wěn)定操作方便的BW系列注漿泵，以滿足沖孔及注漿壓力的需要。同時(shí)在每臺(tái)注漿泵處配置2臺(tái)攪拌桶，攪拌桶容積0.5 m3。注漿泵、攪拌桶在固定位置安放，利用高壓注漿管移動(dòng)方便的特點(diǎn)進(jìn)行注漿操作，以提高工作效率。

4.壓水沖孔、開(kāi)塞

實(shí)施壓力注漿前，進(jìn)行壓水試驗(yàn)，通過(guò)壓水試驗(yàn)檢查注漿管的埋設(shè)質(zhì)量，查清持力層的可灌性，壓水試驗(yàn)以壓水時(shí)間和壓水量進(jìn)行控制，壓水時(shí)間為3～5min，壓水量控制在0.5～2.0m3，通過(guò)注入清水，打開(kāi)注漿“通道”開(kāi)塞壓力控制在0.5～4Mpa。

5.注漿量

注漿的主要目的是填充持力層(卵石)中的空隙，確保端承力滿足設(shè)計(jì)要求，卵石層的密實(shí)度、受擾動(dòng)的程度、樁徑及樁間距的大小將直接影響樁的注漿量，根據(jù)本工程卵石層為中密～密實(shí)的特點(diǎn)，考慮孔隙率為25～40%，確定樁的水泥注入量為0.2～1.0t。

6.注漿材料及注漿控制

注漿材料采用素水泥漿，水泥采用普通32.5R硅酸鹽水泥，漿液濃度的控制原則：依據(jù)壓水試驗(yàn)情況，選擇初注濃度，先稀漿，隨后漸濃。根據(jù)本場(chǎng)地卵石層的密實(shí)度特點(diǎn)，本工程采用的水灰比為 0.5～1.8 。

注漿終止標(biāo)準(zhǔn)，以注漿量為主，并參考注漿壓力的大小，同時(shí)參考地面及基坑的注漿滲出情況。本工程的注漿過(guò)程，壓力選擇在0.5～2.0Mpa之間，具體每樁情況視樁底驗(yàn)槽情況而定，當(dāng)樁端下軟弱夾層較厚時(shí)，可視情況加大注漿壓力，注漿終止壓力定為2～4Mpa。

7.注漿順序

由于施工工期較緊，樁間距較大，樁基施工順序有間隔，故按照樁基礎(chǔ)施工順序進(jìn)行注漿。

8.注漿結(jié)果

本培訓(xùn)中心樁基壓漿工程，累計(jì)注漿48根，水泥用量35噸。樁底后注漿使該工程的基礎(chǔ)承載力大大提高，工程竣工后，經(jīng)連續(xù)觀測(cè)，大樓的沉降均勻。

師金鋒，火箭軍工程大學(xué)營(yíng)房處工程師劉備，火箭軍工程大學(xué)營(yíng)建辦工程師