灌注樁后注漿施工技術在建筑工程施工中的應用分析

郭偉

1 引言

灌注樁后注漿施工技術是現(xiàn)階段在建筑工程尤其是大型、高層建筑中普遍采用的的施工技術，這一技術不僅可以防止建筑樁基底泥皮和沉渣的出現(xiàn)，還可以適應多種不同的地質土壤條件，科學有效的利用建筑樁后注漿施工技術，不僅能夠節(jié)約建筑生產(chǎn)成本，還能夠保障建筑工程的質量和進度。

2 灌注樁后注漿施工技術的原理

灌注樁后注漿施工技術實際上可以算是劈裂注漿技術和滲透注漿技術結合的新型施工技術。劈裂注漿技術是指通過注漿管，將具有足夠壓力的水泥漿液強力壓如建筑樁基底和建筑樁側的土層，使原本結構疏松、土層分散不穩(wěn)定、具有較多土壤顆粒和其他雜質的建筑樁底側周圍的土壤結構變成一個高強度、高密度的穩(wěn)定結構體，從而保障建筑樁的安全和穩(wěn)定。灌注樁后注漿施工技術通過注漿管將高壓水泥漿注入建筑樁底部土層，高壓使得土壤被劈裂，產(chǎn)生土層的縫隙和空間，水泥漿液就順著這些空隙進入，在土壤中凝固，水泥在土壤空隙中的凝固將會改變土壤的物理性質和化學性質，使得土壤中的土渣和泥皮凝固成一個整體，建筑樁與巖層發(fā)生劈裂效應，形成具有較高強度的復合型土體，提高整個建筑樁的建筑承載能力。

3 灌注樁后注漿施工技術的優(yōu)勢與不足

3.1 優(yōu)勢

首先，灌注樁后注漿施工技術可以克服不同土壤地質條件對建筑施工的影響，可以克服原有的挖孔灌注漿對各種地質條件的挑剔，應用范圍更加廣泛；使用灌注樁后注漿施工技術還可以改變以往建筑樁基底的泥皮、塵土土渣等等現(xiàn)象；該技術還可以固化各種疏松、松動的泥土層，使得建筑基底更加牢固，穩(wěn)定，對于大型、高層建筑更加穩(wěn)固安全。該技術在原材料使用、實踐和人力投入都比較節(jié)約節(jié)能，降低建筑的生產(chǎn)成本。

3.2 不足

首先，在技術應用的過程中樁基的應力會受到泥皮的影響而降低，樁基底的基層將會受到泥皮塵渣的影響，在混凝土強度沒有達標的情況下會導致鉆孔灌注樁的豎向承載力難以保證。因此，灌注樁后注漿技術不是百分之一百完美無缺的，在使用的過程中，要注意綜合運用各種手法手段，彌補該技術的不足之處，在前期準備、注漿管安裝和注漿階段等關鍵環(huán)節(jié)，都需要對這些工藝進行細化和優(yōu)化。

4 實例分析灌注樁后注漿施工技術的應用

4.1 實例概況

4.1.1 基本概況

某CBD區(qū)塊內集中了兩棟超高層建筑及多棟高層建筑；結構形式為：框架-核心筒；結合結構特性、周邊交通條件和荷載情況等，擬定采用灌注樁后注漿施工技術。

4.1.2 項目工程地質條件

（1）地形地貌：地勢較為平緩；場地地面高程一般在1.85～3.01m間。

（2）地質特性：項目工程地質情況。

（3）水文地質：擬建場地內地下水屬潛水類型，地下水主要以大氣降水及地表水系的補給為主；地下水對混凝土結構具有微腐蝕性。

4.2 灌注樁后注漿的施工工藝

灌注樁后注漿施工過程示意圖見圖1。

圖1 后注漿施工過程示意圖

4.2.1后注漿裝置的設置

（1）注漿導管的設置。通常采用低壓流體輸送用焊接管作為漿液注入樁基的導管，且要求管壁的厚度應滿足相關施工要求；在實際施工中，低壓流體輸送用焊接管還可作為超聲波檢測管使用，但在使用過程中值得注意的是，應適當增加注漿導管的直徑；根據(jù)樁身直徑能夠確定注漿導管的埋設數(shù)量，且至少為兩根。

（2）注漿閥的設置。注漿閥所能承受的靜水壓力至少為1MPa；注漿閥外部基層具有較強的抗壓性、抗變形性；注漿閥應具備逆向停止的作用。

4.2.2 后注漿的相關要求分析

（1）后注漿的施工時間。注漿作業(yè)宜在成樁2～30d開展；

（2）施工順序。針對飽和土中的復式注漿順序為先樁側后樁端；非飽和土的施工順序為先樁端后樁側；樁群注漿宜先外圍、后內部；

（3）施工速率。樁端注漿宜對同一根樁的各注漿導管依次實施等量注漿。

4.2.3 后注漿施工中的注意事項

（1）在后注漿施工中，一旦出現(xiàn)注漿壓力長時間偏低、地面冒漿或樁孔串漿等問題，可采取的解決措施包括間歇注漿或降低漿液水灰比；

（2）在非飽和土中開展后注漿施工中，針對地表隆起、樁頂上抬量超出正常值等問題，可采取的解決措施有：采取間歇注漿、提高漿液水灰比；

（3）在后注漿施工中，針對注漿壓力長時間高于正常值、注漿泵運轉效率下降等問題，可采取的解決措施有：提高水泥強度等級、摻加減水劑等。

4.3 注漿管制作

注漿管是灌注水泥漿的通道，注漿管的材質必須要滿足注漿的條件和要求，以鍍鋅管和無縫鋼管制作注漿管，結合建筑工程的規(guī)模和性質進行三段式制作。運用塑料膜制品或者專業(yè)的膠帶對注漿管進行完全密封，確保在注漿過程中不會出現(xiàn)滲透現(xiàn)象。

4.4 壓水實驗需要注意灌注樁質量

壓水實驗一方面是確保注漿管路的清潔與通常，另一方面也是確保建筑樁基底的安全與穩(wěn)定。專業(yè)技術人員需要對注漿管管路進行規(guī)范化和科學化的管路疏通，一旦發(fā)現(xiàn)注漿管出現(xiàn)各種注漿孔的塌陷或者孔洞的擴張等現(xiàn)象，要采取各種補救措施進行補救。

4.5 工程經(jīng)驗總結

基樁持力層為基巖、砂礫層或碎石層的鉆孔灌注樁，其樁基受力形式分別以端承樁、摩擦端承樁為主。其中基樁持力層為基巖的鉆孔灌注樁，在施工完成后樁底沉渣往往較難清理，而后注漿技術的應用能夠有效解決這一問題，固化樁底沉渣，確?；鶚赌塬@得良好的受力性能?；鶚冻至訛樯暗[層或碎石層的鉆孔灌注樁，若將其應用在淤泥層較厚、基巖埋深較深的區(qū)域，則難以保證基樁承載力達到預期的效果，同時還要采取增大樁徑、增加樁長的措施，而灌注樁后注漿施工技術的運用能夠有效提高基樁承載力，控制樁基沉降；若選擇基巖作持力層時無需增大樁徑及樁長，經(jīng)濟性良好。

灌注樁注漿施工工藝的核心環(huán)節(jié)是注漿過程，是決定整個工程進行質量和成效的關鍵步驟，也是整個施工過程的收尾結束階段。注漿過程的施工質量和效果直接影響到灌注樁的施工質量進而影響到整個建筑的安全性和可靠性，為此，該項環(huán)節(jié)的重要性極為突出。在注漿施工環(huán)節(jié)之前，要確保之前的的所有環(huán)節(jié)也就是所有準備工作要做好做足，參與注漿工作的施工人員和設備投入要確保足夠，要確保施工材料的質量，例如水泥漿的配比、原材料、水和水泥的使用要進行嚴格把控。在注漿過程中，控制好注漿的壓力和施工連續(xù)性，一次性完成灌注樁注漿工作。施工人員要注意將每一個施工的細節(jié)做好，細節(jié)關鍵決定成敗。除此之外，人也是決定施工進程和效果的保障，每一個施工人員要做到對灌注樁后注漿施工技術的環(huán)節(jié)和操作方式了然于心，保障建筑工人對于業(yè)務的熟練程度和經(jīng)驗。

5 灌注樁后注漿的質量檢驗

5.1 單樁豎向抗壓靜載荷試驗

5.1.1 檢驗手段

建筑施工中常用于檢測單樁豎向承載力的手段主要包括：基樁鉆芯法、基樁靜載荷試驗、基樁高應變法等。建筑工程中對單樁豎向抗壓靜載荷的試驗方法包括地錨法、自平衡法、錨樁法（機械設備為錨樁-反力裝置）和堆載法（機械設備為壓重平臺-反力裝置，如圖2所示）等。

圖2 堆載-反力裝置

5.1.2 加載及卸載方式

（1）加載分級；采用分級加載的方式，且每一級的增加荷載宜為預估極限承載力的1/10，且應逐級等量加載；

（2）采用分級等量卸載的方式，且每一級的卸載量應是加載時分級荷載的2倍；

（3）在加載或卸載過程中，應將每級荷載在傳遞過程中的變化幅度控制在分級荷載的±10%范圍內，以保證荷載傳遞的均勻性、連續(xù)性；

（4）在灌注樁后注漿施工中，單樁豎向抗壓靜載試驗是用于檢測后注漿施工質量、確定基樁承載力的重要手段。

5.2 低應變法對樁身完整性的檢測

常見的低應變法類型有反射波法和機械阻抗法兩種，前者用于檢測樁身結構的完整性，檢測依據(jù)的規(guī)范為《建筑基樁檢測技術規(guī)范》（JGJ106-2014）；后者用于檢測樁身結構的完整性和承載力。

6 結語

灌注樁后注漿施工技術是一項適宜現(xiàn)代建筑特點的新型建筑施工技術，該技術能夠最大程度地降低建筑生產(chǎn)成本并且極大地提高建筑樁的安全性能。建筑工人應當充分掌握該項技術的應用程序和應用方法，把握這項技術的關鍵環(huán)節(jié)和要點，不斷結合該項技術的不足之處進行細節(jié)的科學創(chuàng)新，在規(guī)范化的操作中不斷實現(xiàn)建筑施工技術的進步。

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