鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)在高層住宅樓基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用

宋潔偉 敏捷集團(tuán)工程師

由于大量農(nóng)村人口涌入城市，使得城市建設(shè)用地越來(lái)越緊張，高層住宅樓的出現(xiàn)有效緩解了這一社會(huì)矛盾，因此人們對(duì)高層住宅樓的施工質(zhì)量愈發(fā)重視，而高層住宅樓基礎(chǔ)施工直接關(guān)系到建筑的使用壽命與性能，不容輕視。近年來(lái)，鉆孔灌注樁注漿技術(shù)以其良好的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于各種高層住宅樓基礎(chǔ)施工中，并取得了很好的施工效果，獲得了業(yè)內(nèi)人士的一致認(rèn)同與推廣。如圖1所示，為傳統(tǒng)鉆孔灌注樁和后注漿施工工藝對(duì)比。

圖1 傳統(tǒng)鉆孔灌注樁和后注漿施工工藝對(duì)比

1 工程概況

本工程為某城市2棟高層住宅樓施工項(xiàng)目，2棟住宅樓總共有32層，裙樓（商鋪）為2層，地下1層為停車場(chǎng)，其建筑面積達(dá)到57000 m2。該住宅樓地處城市中心地段，交通方便，人流量大。為了確保工程的順利開(kāi)展，在正式施工之前，工程師對(duì)該住宅樓施工場(chǎng)地進(jìn)行了一系列的地質(zhì)勘探，發(fā)現(xiàn)該場(chǎng)地的地基層位以及厚度空間分布都比較穩(wěn)定，施工地質(zhì)條件良好，適合本工程建設(shè)。由于該建筑樓層較高，單一工藝的灌注樁已經(jīng)無(wú)法滿足該建筑基礎(chǔ)施工要求，為此本次施工需要著重解決樁承載力和質(zhì)量穩(wěn)定性問(wèn)題。在施工過(guò)程中，需要在鋼筋籠底側(cè)面預(yù)設(shè)注漿裝置，成樁后20～30d實(shí)施后注漿這樣能夠有效加固樁底和樁側(cè)周邊土體，從而大大提高樁的承載力，在最大程度上減少沉降。

2 施工技術(shù)實(shí)施

2.1 施工方案

本次工程灌注樁施工設(shè)計(jì)樁孔共有82個(gè)，孔深10～48 m。其中2棟住宅樓的主樓設(shè)計(jì)樁孔有58個(gè)，其裙樓設(shè)計(jì)樁孔有24個(gè)，鉆孔工作量為3028 m，設(shè)計(jì)混凝土灌注量為6300 m3。經(jīng)過(guò)工程師的研究分析，決定后壓漿注漿部分選擇在2棟主樓樁孔4～20 m粉土、含砂粉土、中砂層孔段以及樁孔底部，2棟住宅樓裙樓則選擇在其樁孔底部。

2.2 后注漿裝置設(shè)置安裝

（1）由于注漿管在注漿過(guò)程中很容易出現(xiàn)因脫落而中斷的不良情況，為了能夠連續(xù)、充足地供應(yīng)本次工程所需注漿量，本次工程注漿導(dǎo)管選用?25 mm＊3.25 mm的鋼管絲扣進(jìn)行連接，并和鋼筋籠加強(qiáng)筋牢牢綁扎，之后跟隨鋼筋籠一起慢慢下沉到底部進(jìn)行注漿[1]。

（2）樁底后注漿導(dǎo)管以及注漿閥數(shù)量需要根據(jù)本次工程樁徑大小進(jìn)行設(shè)置。比如，樁直徑為800 mm的需要沿著鋼筋籠圓周對(duì)稱設(shè)置2根，樁直徑為600 mm的，只需設(shè)置1根即可。施工人員在進(jìn)行后注漿導(dǎo)管設(shè)置安裝過(guò)程中，需要注意導(dǎo)管底部要比設(shè)計(jì)樁底端高出50 cm，注漿管底部要超出地面30 cm，樁底后注漿導(dǎo)管出漿口安裝管閥需要壓入樁底沉渣30～50 cm，方便進(jìn)行注漿作業(yè)。

（3）根據(jù)樁長(zhǎng)度，選擇不一樣的注漿方式，若其長(zhǎng)度在15 m以上，施工人員就需要選擇樁底樁側(cè)復(fù)式注漿方式進(jìn)行注漿，并根據(jù)施工實(shí)際情況設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的樁側(cè)后注漿管閥。

（4）為了確保后注漿施工的順利開(kāi)展，工程所使用的后注漿管閥必須要具備逆止、抗壓以及抗損功能。

2.3 注漿參數(shù)選擇

（1）漿液最佳配比。在正式注漿之前，需要先結(jié)合土的飽和度、滲透性等進(jìn)行一系列試驗(yàn)，得出本次工程注漿所需水泥漿液需要使用到32.5普通硅酸鹽水泥，水灰比要控制在0.6～0.7，攪拌時(shí)間至少要在2分鐘以上，這樣攪拌均勻的水泥漿在施工過(guò)程中不易出現(xiàn)離析或注漿困難等不良情況，確保了成樁質(zhì)量[2]。

（2）在正式注漿之前，要結(jié)合本次工程實(shí)際施工情況，預(yù)估好注漿量，在注漿過(guò)程中，終止注漿一般都是根據(jù)預(yù)估好的注漿量進(jìn)行控制。施工人員需要一邊注漿，一邊控制好注漿壓力，以免壓力過(guò)大、過(guò)小產(chǎn)生不良影響，從而降低成樁質(zhì)量。本次工程樁底注漿壓力需控制在6～8MPa，樁側(cè)注漿壓力需控制在3～4MPa。另外還需要注意控制好注漿流量，每根樁都要求一次注漿成樁，不得中斷，具體的施工參數(shù)如表1所示。

表1 本工程施工注意參數(shù)

2.4 注漿過(guò)程的注意事項(xiàng)

（1）施工人員在成樁2 d后就可以開(kāi)始注漿作業(yè)。注意注漿作業(yè)區(qū)不能離成孔作業(yè)點(diǎn)太近，一般兩者之間的距離要控制在8～10m。

（2）在進(jìn)行復(fù)式注漿作業(yè)過(guò)程中，施工人員需要根據(jù)不同地質(zhì)情況選擇不同注漿順序：在飽和砂土中按照先樁側(cè)后樁底順序進(jìn)行，非飽和砂土中則相反，先樁底后樁側(cè)。無(wú)論哪種注漿順序，樁側(cè)和樁底的注漿間隔時(shí)間都要控制在2～3h。

（3）在對(duì)樁群進(jìn)行注漿時(shí)，按照先外圍后內(nèi)部的順序進(jìn)行。

2.5 注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

（1）在注漿過(guò)程中，若注漿總量和注漿壓力都達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，施工人員就可以停止注漿作業(yè)；在注漿總量達(dá)到了設(shè)計(jì)值的75%且注漿壓力超過(guò)了設(shè)計(jì)時(shí)，施工人員需馬上停止注漿。

（2）若遇到以下兩種情況時(shí)，需要將連續(xù)注漿方式改成間歇注漿方式，間歇時(shí)間一般控制在30～60分鐘，也可以將水泥漿液的配合比調(diào)低，再重新進(jìn)行注漿。這兩種情況為：（1）注漿壓力長(zhǎng)時(shí)間比正常值低。（2）地面出現(xiàn)冒漿或者周圍樁孔出現(xiàn)串漿。

2.6 質(zhì)量控制與檢查驗(yàn)收

為了確保成樁質(zhì)量，施工人員需要嚴(yán)格執(zhí)行以下幾點(diǎn)內(nèi)容：（1）嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范要求進(jìn)行操作。無(wú)論是后注漿施工過(guò)程中所需要的原材料、漿液質(zhì)量，還是各項(xiàng)工藝參數(shù)，都需要進(jìn)行嚴(yán)格檢查，一旦發(fā)現(xiàn)不合格之處，需立刻上報(bào)，解決問(wèn)題后才能再次進(jìn)行。（2）完成后注漿基作業(yè)后的20 d，需按照現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)單樁豎向承載力以及樁身完整性進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。（3）每處至少抽測(cè)2根樁，確定樁底密實(shí)度、樁底漿液均勻性以及漿液有效深度是否符合相關(guān)的施工要求。另外，每根樁要鉆取一個(gè)芯取樣，從而確保整個(gè)建筑基礎(chǔ)施工質(zhì)量。（4）若在后注漿過(guò)程中注漿量等主要參數(shù)達(dá)不到本次工程設(shè)計(jì)要求，要立刻上報(bào)并采取相應(yīng)的解決措施。

3 施工過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題以及相應(yīng)的解決措施

（1）鋼筋籠以及注漿管在下放過(guò)程中，如果正循環(huán)成孔后孔底沉渣沒(méi)清理干凈并且厚度超過(guò)1 m，無(wú)法下放到指定的準(zhǔn)確位置，這時(shí)施工人員需要采用氣舉反循環(huán)方式清理孔底沉渣，直至其厚度小于10 cm為止，然后再重新下放鋼筋籠和注漿管。

（2）注漿管出現(xiàn)上浮情況。注漿管上浮一般是因?yàn)樽⑷肟變?nèi)的漿液直接沖擊孔底導(dǎo)致的反壓，或者是注漿管沒(méi)有跟鋼筋籠牢牢綁扎造成的，施工人員只要將注漿管與鋼筋籠牢牢焊接后再下放到孔內(nèi)，就可以避免出現(xiàn)注漿管上浮這種不良情況。

（3）在注漿過(guò)程中，若遇到一條注漿管堵塞或者逆止閥打不開(kāi)的情況時(shí)，施工人員可以暫停堵塞注漿管的注漿，將全部水泥漿改由另外一條暢通的導(dǎo)管進(jìn)行注漿，若兩條注漿管均出現(xiàn)堵塞，這時(shí)就需采取補(bǔ)注漿措施。

（4）出現(xiàn)冒漿。若在注漿過(guò)程中出現(xiàn)水泥漿液沿樁側(cè)或者其它部分冒漿的情況，且滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，需馬上停止注漿，若不符合設(shè)計(jì)要求且有冒漿現(xiàn)象，就需停止注漿，并將注漿管沖洗干凈，等注入漿液終凝后再重新進(jìn)行注漿[3]。

4 試樁檢查以及效果分析

成樁完成后，結(jié)合本次工程設(shè)計(jì)要求進(jìn)行試樁，以確保住宅樓基礎(chǔ)工程的質(zhì)量。（1）加載分級(jí)：本工程在進(jìn)行試樁過(guò)程中，按照預(yù)估單樁極限承載力的1/10～1/15逐級(jí)進(jìn)行加載試樁。本工程首次加載力為700 kN，每次加載為350 kN。（2）沉降觀測(cè)：需要安排專人準(zhǔn)確測(cè)讀每級(jí)加載后的第一個(gè)5min、10min以及15min的樁底沉降量，之后每間隔15min進(jìn)行一次測(cè)讀，直至1 h后再按照30min的頻率測(cè)讀一次。（3）穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：樁在每級(jí)荷載作用下，每小時(shí)的沉降量不超過(guò)0.1 mm，這種情況如果連續(xù)出現(xiàn)2次，就表明該樁承載力符合本次工程施工要求。與普通抗壓樁單樁相比，本次工程采用的灌注樁后注漿抗壓樁的承載力有很大的提高，從而進(jìn)一步提高了該工程的基礎(chǔ)施工質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本次住宅樓基礎(chǔ)施工工程采用的是后注漿技術(shù)，經(jīng)過(guò)靜壓測(cè)試后發(fā)現(xiàn)其承載力有了很大的提高且沉降量大大降低，確保了住宅樓基礎(chǔ)工程質(zhì)量，最終提高了整個(gè)住宅樓建筑的使用壽命與性能，因此本次工程采用的后注漿技術(shù)得到了預(yù)期效果。