后注漿施工技術(shù)在房屋建筑樁基中的應(yīng)用

謝志專 李慧明

摘要：鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)克服了傳統(tǒng)鉆孔灌注樁成孔工藝方面的固有缺陷，有效預(yù)防樁底成渣及樁周泥膜等隱患，提高樁基承載力并減少沉降發(fā)生。文章以某房屋建筑工程為例，對后注槳鉆孔灌注樁技術(shù)的參數(shù)設(shè)定、施工工藝流程等加以探討。

關(guān)鍵詞：后注漿；房屋建筑；樁基

1 項目簡介

某地上高層房屋建筑工程總建設(shè)面積5.35km2，基坑深度11.5m，建筑物內(nèi)承壓樁為小720鉆孔灌注樁，拔樁為Φ660鉆孔灌注樁。施工地層主要由粘土、淤泥、沙粒及混礫砂等構(gòu)成，樁基持力層主要由砂石粒和粉粒構(gòu)成，飽和度及密實度高。施工開始前試樁試驗結(jié)果表明，Φ720鉆孔灌注樁縱向承載力為5031kN，未達到設(shè)計要求。原因主要是鉆孔灌注樁在后砂石地質(zhì)中樁側(cè)摩阻力與樁端承載力并未充分釋放，故通過在孔底壓密注漿以充分發(fā)揮單樁縱向承載力及摩阻力。

2 設(shè)定注漿參數(shù)

采用壁厚S為2mm的D25mm型焊接管為注漿管，接頭為套筒螺縫接頭，通用硅酸鹽水泥，注漿泵選用SGB6-10型。漿液水灰比、注漿量、閉盤壓力等參數(shù)主要結(jié)合工程實踐及地質(zhì)條件確定，根據(jù)參數(shù)進行試樁，待結(jié)果符合設(shè)計強度，隨即進行靜荷載試驗，施工參數(shù)最終確定。

2.1 水灰比

水灰比參數(shù)的選擇應(yīng)盡量適中，水灰比過大會加重注漿難度，過小則會引發(fā)泥漿離析，本項目建筑樁長度很容易引起翻漿，對水灰比參數(shù)的選擇與控制要求較高，通過翻漿實驗確定水灰比為0.5-0.8。

2.2 注漿量

注漿量即單樁注漿施工所需水泥量，注漿量取決于碎石含量、樁間距及地基層孔隙率，工程裙樓的注漿量在3.0-3.5t范圍內(nèi)，主樓的注漿量在2.5-3.0t范圍內(nèi)，根據(jù)注漿量的取值可以推算后注漿施工的完成時間。

2.3 閉盤壓力

注漿結(jié)束時的控制壓力稱為閉盤壓力，灌注樁注漿是否結(jié)束主要取決于對事先設(shè)定的注漿量及其壓力值的控制程度，當(dāng)事先設(shè)定的注漿量無法達到，但壓力值滿足時必須停止注漿。隨著注漿壓力的升高，水泥漿出現(xiàn)離析并堵塞注漿管的可能性增大，同時碎石層受擾動后引發(fā)樁體上浮的可能也隨之增加。試樁結(jié)果表明，閉盤壓力應(yīng)保持在2-4MPa范圍內(nèi)，具體取值視泥漿濃度而定[1]。

3 后注漿施工技術(shù)應(yīng)用

3.1 工藝流程

后注漿施工工藝流程詳見圖1。

3.2 制作及布設(shè)注漿管

注漿管的制作與鋼筋籠同時進行，采用直徑25mm的焊接管，焊接管中間接頭以套筒方式連接，兩端進行焊接。注漿管應(yīng)比鋼筋籠長8.5m左右，超出的部分每間隔2m用Φ12鋼筋綁扎鋼筋籠。注漿管高出基坑2cm，敲扁頂端并封嚴(yán)，以防泥漿及雜物灌入。樁底部比鋼筋籠長出5cm，在注漿管下端20cm位置制作注漿噴頭，并按照間隔45°均勻打出4排直徑0.08cm的孔并封死。注漿過程中產(chǎn)生的壓力會將封口迸裂，泥漿隨著壓力的增大通過孔進人礫石層，這些孔還會防止泥漿堵塞注漿管。

在鋼筋籠里側(cè)對稱綁扎兩根相同的注漿管，加混凝土墊塊在噴頭位置，同時避免孔壁之間發(fā)生摩擦，防密封損壞而堵塞注漿孔。僅將注漿管上端與鋼筋籠綁扎，未綁扎的鋼筋籠下端應(yīng)與注漿管焊接，下放至基坑內(nèi)后進行混凝土灌注。灌注時必須妥善保護注漿管，防止其發(fā)生彎曲斷裂而混人泥漿及雜質(zhì)，增加注漿管堵塞的可能。

3.3 注漿設(shè)備與施工

砂礫層是注漿施工中灌注樁的主要持力層，由于滲透系數(shù)大，必須采用低壓注漿模式，使用8MPa額定壓力的注漿泵并加以固定，注漿時移動使用，可以大大節(jié)省輔助注漿時間，確保注漿施工速度。注漿時間與成樁時間間隔較短時，混凝土無法達到規(guī)范強度，當(dāng)混凝土注漿澆筑完畢后必須在48h內(nèi)先開孔，開孔過程中必須實時進行注漿泵壓力變化情況的觀測，并記錄成樁孔開塞情況。

3.4 注漿控制與順序

注漿前先檢查水泥是否出現(xiàn)結(jié)塊，并核對水泥量的配合比與水泥漿濃度，檢查高壓注漿泵的壓力表、閥門和管線等部分是否處于正常作業(yè)狀態(tài)。用清水進行通管連通試驗。注漿開始后記錄注漿壓力，低壓慢注，根據(jù)工程實際情況隨時調(diào)整注漿壓力，漿液流速連貫后開始勻速增壓。始終以注漿壓力和注漿量作為主要控制因素，當(dāng)注漿壓力達到規(guī)范且注漿量達到預(yù)定量時應(yīng)停止注漿[2]。由于礫石層水泥漿壓力所影響范圍大，注漿過程中泥漿冒出薄弱環(huán)節(jié)的可能性大，在混凝土澆筑結(jié)束20d后進行注漿，且避免澆筑8m范圍內(nèi)鉆機鉆孔作業(yè)。

3.5 單樁承載力檢測

施工開始前試樁試驗結(jié)果表明，Φ720鉆孔灌注樁縱向試驗荷載承載力為5031kN，未達到設(shè)計要求，后注漿結(jié)束后，對Φ720鉆孔灌注樁單樁縱向靜載荷載試驗表明，其縱向承載力極限值為6610kN，注漿前后Φ720鉆孔灌注樁縱向試驗荷載承載力明顯提高。

4 后注漿施工中常見問題

4.1 噴頭無法打開

隨著注漿壓力不斷上升，噴頭所承受的壓力越來越大，其打開難度也隨之增加，當(dāng)注漿壓力≥8MPa仍無法打開碰頭則說明碰頭已損壞，此時不應(yīng)繼續(xù)增大壓力，而應(yīng)通過另一根注漿管補足注漿。

4.2 冒漿

注漿過程中地面出現(xiàn)冒漿則說明樁基已經(jīng)飽和，立即停止注漿；如果灌注樁側(cè)壁冒漿則說明注漿管堵塞或側(cè)壁破損，停止注漿，并用清水或壓力水進行注漿管開塞，待開塞2d后，之前所注水泥漿凝固并將冒漿側(cè)壁堵塞后繼續(xù)注漿，如仍存在側(cè)壁冒漿則說明注漿管已破損，果斷放棄注漿并通過備用注漿管補足注漿。

4.3 單樁注漿量補足

本次建筑工程最好進行整個承臺群樁一次性注漿，先在施工周圈樁內(nèi)注漿形成封閉圈，而后進行中間樁注漿，為確保全部中間樁達到設(shè)計要求，必須注意漿液配比及注漿質(zhì)量，對個別低于設(shè)計要求的中間樁應(yīng)加大臨近樁注漿量進行補充和輔助。

4.4 樁頂標(biāo)高的測量

注漿前必須測量樁頂標(biāo)高并據(jù)此判定注漿之后是否出現(xiàn)浮起現(xiàn)象，如果樁頂泥漿出現(xiàn)冒泡或抬高，表明注漿后會出現(xiàn)微量浮起，應(yīng)停止注漿，完成澆筑的水泥漿靜置1.5h浮起消失后繼續(xù)注漿，直至達到設(shè)計要求，可有效防止注漿浮起。

5 結(jié)論

高層房屋建筑所要求的樁基承載力較大，而本工程持力層為碎石層，所以工期短、造價低且能滿足承載力要求的鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)較為適用，經(jīng)濟效益與社會效益顯著。隨著后注漿施工技術(shù)的不斷應(yīng)用與發(fā)展，其試驗數(shù)據(jù)及施工工藝將不斷完善，應(yīng)用將越來越廣泛。

參考文獻：

[1]黃培洪.關(guān)于建筑工程中灌注樁后注裝施工技術(shù)的應(yīng)用研究[J].低碳世界，2014（13）.

[2]郭彩東.沖孔灌注樁樁端后注漿施工技術(shù)探討[J].福建建材，2013（10）.