建筑工程中灌注樁后注漿施工技術(shù)的應(yīng)用

李小雄

（五礦二十三冶建設(shè)集團有限公司，長沙410000）

1 引言

近年來，我國建筑樁基施工中，樁端后注漿施工技術(shù)的應(yīng)用越加廣泛。與常規(guī)灌注樁技術(shù)相比，樁端后注漿技術(shù)在提高地基土承載力方面優(yōu)勢顯著，且可有效減小沉降，獲得了各施工單位的一致認可。本文以灌注樁后注漿施工技術(shù)為研究對象展開詳細分析。

2 灌注樁后注漿技術(shù)原理

樁基礎(chǔ)是建筑工程中的常見基礎(chǔ)形式，尤其是隨著高層建筑以及大型建筑的出現(xiàn)，樁基礎(chǔ)的運用越加廣泛。鉆孔灌注樁具有施工簡單、承載力大、經(jīng)濟性好等優(yōu)勢，且在樁長、樁徑選擇等方面較為靈活，施工不受季節(jié)控制，可適應(yīng)各類地層。目前，在建筑工程施工中，鉆孔灌注樁施工樁長、樁徑不斷增加，樁長可達150 m，樁徑可達3 m。然而，根據(jù)建筑工程實踐情況來看，灌注樁施工中還存在不少問題，如樁側(cè)泥皮與應(yīng)力松弛、樁端沉渣與持力層擾動、樁身混凝土質(zhì)量差、樁豎向設(shè)備承載力離散性問題等。此類問題直接影響了鉆孔灌注樁承載力，如何進一步改進鉆孔灌注樁施工方法具有重要的意義。

本文以灌注樁后注漿技術(shù)為研究對象展開詳細分析，此技術(shù)原理是在鉆孔灌注樁成樁后，采用高壓注漿泵借助預(yù)埋的注漿通道將水泥漿壓入樁端與樁側(cè)土層，通過滲透、填充、壓密、劈裂以及固結(jié)等作用，增強樁端、樁側(cè)土強度，切實提高樁基極限承載力，減少群樁的沉降量。不同土層的注漿效應(yīng)有所差異，對以粉細砂為代表的細粒土進行后注漿施工，主要是對樁底沉渣進行填充加固，起到劈裂注漿的作用；對以卵礫石為代表的粗粒土進行后注漿施工，除了樁底沉渣填充加固作用以外，由于漿液滲入率高，漿液可發(fā)揮滲透、擠密等作用，樁底土與樁底共同形成帶有擴大頭的整體，相當于增加了樁底進入持力層的深度與樁底受力面積，切實增大了樁底阻力。

3 建筑工程中灌注樁后注漿施工技術(shù)的應(yīng)用要點

3.1 樁端后注漿技術(shù)類型

樁端后注漿技術(shù)類型較多[1]，根據(jù)不同的劃分依據(jù)可將其劃分為表1中的3種類型。

表1 樁端后注漿技術(shù)類型

3.2 灌注樁后注漿施工技術(shù)的應(yīng)用要點

本文主要從注漿管制作與安裝、清水劈裂、注漿工藝等方面出發(fā)，具體分析灌注樁后注漿施工技術(shù)的應(yīng)用要點。

3.2.1 注漿管制作與安裝

灌注樁后注漿施工過程中，注漿管的應(yīng)用非常重要，注漿管的制作與安裝質(zhì)量直接關(guān)系到注漿施工效率。注漿管材料選擇以鍍鋅管、無縫焊為宜，注漿管直徑控制應(yīng)在26～31 cm，具體視工程實際情況來定。出漿孔以梅花狀為常見布置形式，完成注漿孔設(shè)置后，用膠帶、塑料等進行纏裹，并使用鐵絲纏繞，防止出現(xiàn)漏漿，以免影響注漿施工的正常進行。

嚴格按照圖紙安裝注漿管，注漿管數(shù)量、位置要精確，焊接牢固，做好注漿管對接情況檢查工作，確保注漿管與套管密封良好。注漿管安裝時，注漿管低端需穿過鋼筋籠底部20 cm以上，同時頂端也要超過地面20～30 cm，用膠帶封閉孔口。

3.2.2 清水劈裂

成樁后8～10 h內(nèi)要進行清水劈裂操作[2]，若壓力表顯示壓力驟降，表示清水灌入注漿管成功，可停止注水。通過清水劈裂操作，可以檢查注漿管路是否暢通、單向閥門是否正常。此項工作需要由專業(yè)技術(shù)人員操作，以切實保證注漿管的良好運行。

3.2.3 注漿工藝

注漿工藝主要包括注漿管布置、注漿材料選擇以及注漿控制等方面。注漿控制內(nèi)容包括注漿順序、注漿量、注漿壓力等。灌注樁后注漿施工時，應(yīng)科學(xué)配置水泥漿料，不同項目對注漿材料的需求不同，需參考工程實際情況確定；嚴格控制單次注漿時間，不宜超過5 h，過長或過短均會影響注漿效果；不同注漿方法施工要點有所不同，例如，采用樁底注漿方法時，需要在一定深度土層設(shè)出漿口，確保出漿順利，水泥漿與底部沉渣成分結(jié)合，獲得良好的加固效果；采用樁側(cè)注漿方法時，宜在砂土層設(shè)出漿口；注漿時，應(yīng)堅持逐排、逐孔注漿[3]，遵循自上而下的注漿順序，注滿一環(huán)再進行下一環(huán)的注漿，不得漏注、少注。注漿結(jié)束后，需及時將注漿管兩側(cè)堵住，以獲得最佳注漿效果。

4 工程案例

4.1 工程概況

本文以某高層住宅小區(qū)項目為例，詳細探討灌注樁后注漿施工技術(shù)的應(yīng)用。此項目住宅主樓高度為100 m，地上34層、地下1層。根據(jù)場地內(nèi)工程勘察情況顯示，勘察深度內(nèi)由上至下分布有7個工程地質(zhì)層，各巖土層物理力學(xué)指標見表2。

表2 某高層住宅地區(qū)各巖土層物理力學(xué)指標

4.2 樁基礎(chǔ)方案

本工程采用旋挖灌注樁基礎(chǔ)，初步設(shè)計中風(fēng)化花崗巖為樁端持力層，樁基力學(xué)性能好，但是埋深較大，樁基直徑800 mm，長徑比為50～60，施工質(zhì)量較難保證。結(jié)合相關(guān)工程經(jīng)驗分析，采用灌注樁后注漿施工技術(shù)，樁端持力層為散體狀強風(fēng)化花崗巖，通過增大樁端后注漿量獲得較好的承載力性能，達到合理控制樁長、施工成本與施工質(zhì)量的目的。本項目取3根樁進行試樁，具體技術(shù)參數(shù)見表3。

表3 3根灌注樁后注漿施工技術(shù)參數(shù)

試樁采用靜載荷試驗法，試驗樁加載至11 700 kN，最大沉降量34.84 mm，滿足規(guī)范要求。從單樁靜載試驗曲線來看，樁頂荷載-樁頂沉降（Q-S）關(guān)系曲線呈緩變形，加載至13 000 kN時，最大沉降量為56.26 mm，未達真正的承載能力極限狀態(tài)。綜合確定試驗樁極限抗壓承載力為11 700 kN。

4.3 樁端后注漿施工要點

本項目樁端后注漿施工要點如下：

1）注漿前，2次清水劈裂，其中，成樁后3～5 h進行第一次劈裂，具體根據(jù)初凝時間來定，初凝時間較短時，早一點進行第一次劈裂；成樁后24 h，進行第二次清水劈裂。

2）注漿水泥選用P·O42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比0.55～0.6，漿液配置完成后進行過濾，濾網(wǎng)網(wǎng)眼＜40μm，注漿流量≤40 L/min。

3）注漿施工過程中，采用水泥量、注漿壓力雙控的方法，成樁的5～7 d進行注漿，分2次注漿，注漿量分別為70%、30%，注漿間隔2 h。

4）終止注漿時，注漿壓力需控制在3 MPa以上，當發(fā)現(xiàn)注漿壓力較小時，補注漿1 t。值得注意的是，基巖注漿壓力較大，可能達6～8 MPa。

5 結(jié)語

綜上所述，目前工程實踐中，灌注樁后注漿施工技術(shù)得到了大范圍的推廣應(yīng)用，并取得了良好的應(yīng)用效益。建筑工程項目實施中，需根據(jù)地質(zhì)勘察情況與灌注樁設(shè)計方案合理確定樁端后注漿技術(shù)參數(shù)，規(guī)范注漿管安裝、清水劈裂、水泥漿液制作與注漿等工序，為建筑工程后續(xù)作業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。