后壓漿法在鉆機基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用

席國強 代飛旭

中國石油塔里木油田分公司 新疆巴州 841000

1 后壓漿技術(shù)加固原理

后壓漿技術(shù)在實際應(yīng)用中，可利用側(cè)面摩擦阻力提高加固穩(wěn)定性，在摩阻施工控制的過程中，可通過壓漿施工控制，提高土體的穩(wěn)固性，并提高樁的穩(wěn)固性與安全性。后壓漿施工控制的過程中，則需要從漿液、樁底沉渣固結(jié)作業(yè)的角度，提高樁端承載力。在對后壓漿技術(shù)加固施工中，則需要在樁底注漿施工控制的基礎(chǔ)上，對持力層的承載力、支承結(jié)構(gòu)等進行綜合控制，提高后壓漿施工的綜合質(zhì)量。后壓漿施工質(zhì)量控制中，則需要在壓漿管施工控制的視角下，提高后壓漿的施工控制水平。壓漿管在實際應(yīng)用與分析中，可通過壓漿管的應(yīng)用，利用直徑25mm的黑鐵管進行制作，并對施工控制過程、壓漿處理方式等進行整合，從而實現(xiàn)壓漿質(zhì)量控制的綜合水平。在實際施工中，水泥漿通過注漿孔以及圖釘?shù)目紫秹喝氲綀D層中，對提高壓漿控制水平有積極作用。在布置壓漿管的過程中，將2 根壓漿管對稱固定在鋼筋籠外側(cè)，在安裝的過程中，要注意對壓漿管的保護，并按照規(guī)范要求灌注混凝土?？紤]到樁本身的承載能力，與孔底沉渣與成孔泥漿等質(zhì)量有直接關(guān)系，在對沉渣以及成孔泥漿進行控制下，可提高鉆孔灌注樁的承載力。結(jié)合底層的實際情況，在對泥漿密度進行控制中，可對水量進行控制，避免出現(xiàn)塌孔的情況出現(xiàn)。在對壓漿施工的實際應(yīng)用進行研究中，則需要利用整個承臺群樁進行壓漿處理，根據(jù)施工周圍樁位的情況，對壓漿過程進行控制，并對壓漿處理過程以及技術(shù)參數(shù)等進行優(yōu)化，從而提高壓漿施工控制的綜合水平。

2 工程概況

鉆機基礎(chǔ)施工中心導(dǎo)管施工區(qū)域為沙雅縣、庫車縣境內(nèi)，地貌單元為塔里木河沖積平原與塔里木盆地交匯地帶，地基土由細顆粒地層組成，主要以粉土、粉細砂及局部薄層鈣質(zhì)膠結(jié)地層，特點是容易鉆進，孔壁不穩(wěn)定易坍塌，鉆進時沉淀快，易埋鉆。

3 成孔工藝

在成孔作業(yè)的過程中，可從測放樁位的角度進行施工，結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境，對成孔鉆機施工過程進行管理，并對施工控制方式、打孔中心點等進行綜合控制。定位后，在中心點釘入一根長500mm 的竹竿，并對碾壓位移問題進行控制[1]。在利用鉆機進行施工中，護筒的內(nèi)徑大于鉆頭直徑為500mm，在這一過程中，設(shè)計流漿口，并在護筒施工過程控制的基礎(chǔ)上，對護筒坑挖以及回填施工等進行控制，保證鉆井施工的基本水平。并結(jié)合地表土層的實際情況，護筒埋深則要控制在1m 以內(nèi)。在開鉆施工之前，可結(jié)合水準點，對護筒標高進行控制，保證孔的深度。壓漿施工控制中，還需要從泥漿配制施工的角度，對泥漿池的應(yīng)用進行調(diào)整與控制，并保護孔壁，避免出現(xiàn)坍塌的情況。在對膨潤土泥漿進行水化處理中，則需要將泥漿比重控制在1.05～1.1 之間，稠度則控制在16～22 之間。在砂土以及較厚的砂層中進行鉆進作業(yè)中，泥漿的比重可控制在1.2～1.45 之間，稠度為19～28。在泥漿黏度控制與質(zhì)量控制的基礎(chǔ)上，提高后壓漿的施工控制水平。在實際鉆孔施工處理的過程中，則需要結(jié)合后壓漿施工控制需求，保證鉆頭中心、井口中心、吊點在一條直線上，在對壓漿施工質(zhì)量控制中，將泥漿比重控制在1.2～1.45 之間，在實際鉆進施工控制中，對抓卷揚機的進度進行控制，并對地層與地質(zhì)資料之間的差異性進行評估與分析，避免出現(xiàn)鉆孔精度偏差過大的情況出現(xiàn)。在對終孔進行檢查與分析中，孔深要高于設(shè)計控制的500mm 以內(nèi)，垂直度的偏差要控制在3%以內(nèi)。在終孔檢查階段，可利用SPC- 600 型車載鉆機進行施工，開孔的鉆頭直徑為φ800mm，成孔深度36m。導(dǎo)管選用外徑Φ529×12m×8mm 螺旋管，材質(zhì)為Q235b，鉆進泥漿采用膨潤土泥漿，比重大約1.05～1.10，稠度：16～22，失水量＜15。

4 中心導(dǎo)管底部后壓漿施工

后壓漿法在實際施工中，還需要對中心導(dǎo)管底部的壓漿施工過程進行控制，在實際操作中，按照水灰比對水泥漿進行質(zhì)量控制，并對注漿泵與中心導(dǎo)管的連接質(zhì)量控制，在打開排氣閥后，可對注漿泵進行放氣處理。在完成排氣處理后進行壓漿作業(yè)，并通過壓漿量的調(diào)整與控制，保證后壓漿施工控制的綜合水平。在壓漿施工的過程中，可對漿液處理過程以及漿液析水率等進行控制，在泥漿黏度控制的前提下，提高漿體施工質(zhì)量控制的綜合水平。在對析水率進行計算與分析中，可對漿體的質(zhì)量與體積之間的關(guān)系進行計算ρ=m/ V。

利用泥漿比重對積液密度進行計算中，可在一定溫度下，對參加反應(yīng)的進行混合，直到凝結(jié)發(fā)生并不再有漿液流出為止，時間用t 來表示。由于凝結(jié)時間沒有明確的標準，所以，在穩(wěn)定漿液后，可對漿液的流動過程以及抗壓強度等進行控制，提高后壓漿施工的總額華水平。為提高后壓漿的強度控制水平，可按照（70.7×70.7×70.7）mm 的模具進行凝結(jié)，并在20℃±5℃的水中進行養(yǎng)護。在進行養(yǎng)護的過程中，可從3d、7d、28d 齡期的角度，對結(jié)石抗壓強度進行檢驗，每次選擇3 組數(shù)據(jù)的平均值進行計算，有助于提高后壓漿的質(zhì)量控制水平。在后壓漿施工技術(shù)的應(yīng)用中，則需要對漿液凝結(jié)過程及西寧控制，并在后壓漿施工控制下，提高壓漿處理的綜合水平。

4.1 注漿管的制作

選用32 mmPPR 管制作注漿管，采用熱熔機連接，注漿管設(shè)置兩組，一組為主注漿管，另一組為備用注漿管，一組長度與成孔深度一致，另一組自中心導(dǎo)管24m 處開始下入。采用φ32mm 鍍鋅PPR 管做成環(huán)形狀，圍繞中心導(dǎo)管一圈，環(huán)形注漿管上部設(shè)置注漿孔，注漿孔直徑8mm，間距10cm，梅花形排列，上疏下密，底口用堵頭封閉。

4.2 注漿管的安裝

用14 號鐵絲對稱綁扎在中心導(dǎo)管外壁上，隨中心導(dǎo)管一道下入孔內(nèi)；注漿管連接方法[2]，用熱熔機焊接；注漿管下入時應(yīng)向管內(nèi)加入清水，以減少內(nèi)外壓力差；注漿管上口應(yīng)高出中心導(dǎo)管頂30cm～50cm，并用堵頭堵死方可灌注混凝土。

4.3 注漿固井

中心導(dǎo)管置入孔底后，對井口位置進行校正，居中后開始安裝注漿設(shè)備，開始固井。

4.4 壓水疏通注漿管

壓水疏通注漿的過程中，則需要對注水泥漿進行處理，并根據(jù)壓力強度變化，對壓水疏通注漿管的質(zhì)量進行檢驗，提高壓漿處理中的壓強控制效果，可提高壓漿處理水平。在對注漿通道進行疏通處理的過程中，可對壓力時間、壓力量等進行綜合控制，將其控制在0.6m3左右，并在2MPa 壓力下，對注漿管道進行疏通處理，提高注漿施工控制的綜合水平。壓水疏通注漿管的疏通處理，可在注漿施工處理的基礎(chǔ)上，對注漿管道的抗壓強度進行檢驗，保證后壓漿施工控制的綜合水平。

4.5 水泥漿液要求

4.5.1 漿液配比及注漿壓力

漿液的水灰比要結(jié)合施工需求以及后壓漿施工工藝，對土飽和度、滲透系數(shù)等進行計算，結(jié)合計算結(jié)果，可以適當添加水玻璃溶液（Na2O·nSiO2），并提高壓漿施工控制的綜合水平。不同濃度有不同的性能，根據(jù)土層性質(zhì)和注漿點深度確定，一般在1.2～2MPa 范圍內(nèi)。

4.5.2 注漿量

注漿量根據(jù)成孔深度、成孔直徑、土層情況等影響，注漿量按式（1）估算。

式中：R——鉆孔半徑0.4m；

H——注漿長度，為36m；

V——注漿區(qū)域體積0.306m3；

η——巖體裂隙率，取0.09。

則，Q=3.14×0.2×0.2×36+0.306×0.09=4.55m3。

按照上進公式計算得出，水泥用量為7.0～10.0t，在注漿作業(yè)前應(yīng)進行注漿試驗，優(yōu)化并最終確定注漿參數(shù)。

4.5.3 壓漿終止標準

壓漿量、壓漿壓力與返漿情況是壓漿終止的控制標準，其滿足下列條件之一終止壓漿：壓漿量達到設(shè)計要求；壓漿總量已達到設(shè)計值的80%且壓漿壓力達到設(shè)計壓漿壓力的150%，并維持5min 以上；壓漿總量已達到設(shè)計值的80%，且返還地面漿液全部為水泥漿。

4.6 固井

采用水灰比（體積比）1∶1 純水泥漿固井，選用WB250 泥漿泵雙管孔注漿法將純水泥漿從φ32mm 注漿管底部返涌至井口[4]。中心導(dǎo)管采用滿焊連接，吊車下管，卡口采用穿管，焊口采用滿焊接確保焊接質(zhì)量。后壓漿是利用預(yù)先裝設(shè)于中心導(dǎo)管底側(cè)的注漿系統(tǒng)和延伸至頂部的注漿管進行注漿，通過灌注水泥漿使中心導(dǎo)管與孔壁之間填充密實，起到固井的效果。

5 施工過程質(zhì)量控制及注意事項

5.1 施工過程質(zhì)量控制

在利用后壓漿法進行施工的過程中，則要以《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB 50202—2002）為標準，對樁基施工過程、質(zhì)量控制等進行完善，從而提高施工控制的綜合水平。在實際施工的過程中，則需要對施工過程以及施工參數(shù)等進行針對管理，提高后壓漿施工作業(yè)的整體質(zhì)量。在后壓漿施工中的成孔作業(yè)階段，對孔深度進行控制，在鉆進砂層后，對鉆機撈砂次數(shù)進行控制，控制次數(shù)為3 次，避免鉆孔作業(yè)過程中對砂層產(chǎn)生破壞。在螺旋中心導(dǎo)管安裝階段，則要對壓漿管、閥門等進行控制，避免出現(xiàn)壓漿管、閥等出現(xiàn)堵塞的情況。鉆機成孔的過程中，可對沉渣厚度進行控制，如果出現(xiàn)沉渣過厚的情況，則可以對加壓漿量進行調(diào)整，提高沉渣厚度的控制水平。在《灌注樁后壓漿技術(shù)規(guī)程》（Q／JY 14—1999）的要求下，壓漿管注漿作業(yè)中，壓力超過6.0MPa 時，可以通過間歇壓漿的方式進行施工，如果兩次間歇壓漿仍然出現(xiàn)超壓的情況，則可以利用另一壓漿管進行壓漿作用。后壓漿施工控制中，要對水灰比以及水泥降壓入量等進行綜合控制，并在間歇壓漿的基礎(chǔ)上，將間歇壓漿控制在30min 以內(nèi)，保證壓漿施工控制的綜合水平。

5.2 注意事項

在對后壓漿施工作業(yè)進行分析中，則需要在鉆機基礎(chǔ)施工的過程中，對注漿管、中心導(dǎo)管施工等進行綜合控制，在對注漿管以及螺旋管中心導(dǎo)管進行中會亮控制的過程中，則需要對導(dǎo)管施工進行質(zhì)量控制，提高后壓漿施工控制的綜合水平。在后壓漿施工控制的過程中，則需要對注漿泵壓力表、安全閥施工控制等進行整合，在工作狀態(tài)檢驗以及堵管施工質(zhì)量控制的基礎(chǔ)上，則需要對注漿泵施工控制以及砂網(wǎng)安全性等進行綜合控制，對提高堵管施工質(zhì)量控制水平有促進作用。在后壓漿施工的過程中，則可通過雙管交替注漿的方式進行控制，在壓漿施工控制的基礎(chǔ)上，可提高注漿施工的綜合控制水平。

6 結(jié)語

后壓漿法在鉆機基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用，則是通過中心導(dǎo)管的應(yīng)用，對施工過程以及壓漿處理過程等進行優(yōu)化，從而實現(xiàn)后壓漿的施工控制水平提升。在鉆機基礎(chǔ)施工過程中，則需要在后壓漿施工控制的前提下，對導(dǎo)管安裝、注漿等施工流程進行針對控制，并消除后壓漿法施工的隱患問題，提高后壓漿法的實際應(yīng)用效果。