后注漿技術在土建樁基工程中的運用

王 皎

（甘肅第六建設集團股份有限公司，甘肅 蘭州 730000）

隨著建筑工程技術的創(chuàng)新和發(fā)展，越來越多新技術被應用到建筑工程中，大大提高了建筑效率，促進建筑工程的蓬勃發(fā)展。隨著我國高層建筑項目以及城鎮(zhèn)老舊小區(qū)的改造工程數(shù)量不斷增加，深基坑開挖施工質(zhì)量開始受到多方關注，同時，受到部分施工現(xiàn)場場地狹小因素影響，注漿管后壓漿技術采納頻率開始隨之升高，并逐步應用于各類建筑、各個施工環(huán)節(jié)中，其主要是指將注漿滲透技術與注漿技術相結(jié)合的新技術，能夠?qū)鹘y(tǒng)施工技術期間存在的不足之處及時解決。

1 工程概況

某土建項目總建筑面積為110606 m2，其中高層住宅項目以墻頂結(jié)構(gòu)為主，公共建筑以磚混結(jié)構(gòu)為主。工程中涉及的各項物理力學指標具有分散性小特征，且各土層巖性變化也比較小，埋深約2m 范圍內(nèi)。在施工現(xiàn)場中，場地主要為熔融土，厚度不均。所以土建樁基工程施工前，須根據(jù)具體施工條件設計觸探參數(shù)，主要通過靜載試驗確定相關施工參數(shù)。從目前施工效果分析，由于澆筑工程產(chǎn)生的廢棄物不斷沉積，以往的混凝土澆筑施工經(jīng)常會產(chǎn)生大量水泥廢料和樁基沉淀物，對灌注樁結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生負面影響。隨著科學技術的發(fā)展，后注漿施工技術取代了以往的水泥建筑技術，能夠促進建筑業(yè)的健康發(fā)展，具體的試驗參數(shù)及應用分析如下。

2 常見土建樁基工程中的施工技術優(yōu)勢及相關參數(shù)

土建樁基項目施工中，后注漿技術的應用優(yōu)勢極高，具體主要集中在以下8 個方面：①可以不受地理條件限制。②可以預防泥皮以及泥沙問題出現(xiàn)，進而提升項目的樁基承載力[1]。③可以增加土建項目承載力的基礎上，提高建筑工程的穩(wěn)定性和安全性。④技術可以適應各種地質(zhì)環(huán)境[2]。⑤可以降低工程成本，為施工企業(yè)帶來更大的利潤。⑥可以減少地質(zhì)結(jié)構(gòu)對建筑工程的影響，降低施工難度。⑦可以優(yōu)化質(zhì)量，該技術可用于多種類型的施工項目[3]。⑧可以用于建筑現(xiàn)場包裝，且已經(jīng)取得良好的應用效果。

一般來說，后注漿技術在土建樁基工程采用的導管內(nèi)徑為250mm，進行導管下設長度的選擇需要根據(jù)實際孔深確定，如果沉渣厚度出現(xiàn)超標的情況，就需要分析幾項常見的土層物理力學性質(zhì)指標，為發(fā)揮后注漿技術的施工優(yōu)勢創(chuàng)造條件，見表1。

表1 常見土層物理力學性質(zhì)指標

3 工程后注漿土建樁灌裝試驗

3.1 材料分析

為了進一步提升該工程后注漿土建樁基施工質(zhì)量，現(xiàn)場試驗人員重點針對土建樁灌裝進行試驗。與現(xiàn)場施工不同，試驗中為了找出最佳灌漿材料，這次工程試驗人員就9 種灌漿材料進行了試驗，其中1-6 采購自材料市場，7-9 為技術人員自行研發(fā)，所有材料均屬于常溫性灌漿材料。材料3 為普通水泥材料，4 與5 為干混料配比一致但水料配比不同材料[4]。材料2 與6 構(gòu)成相同，但前者細骨料以金剛砂為主，后者以細骨料以河砂為主。材料7 和9 中，9 比7 的膨脹劑添加量多一倍，配比見表2。材料8 與7 構(gòu)成相同，但前者存儲時長已達14 個月。

表2 工程灌漿試驗材料配比

3.2 加載裝置

根據(jù)我國現(xiàn)有的GB/T 17671—1999 要求，針對灌漿材料的尺寸效應以及齡期強度進行試驗，得出表3 的數(shù)據(jù)。膨脹率試驗結(jié)合GB/T 50448—2008 中要求，采納非接觸式測量方案，并通過激光發(fā)射系統(tǒng)，完成對灌漿材料的早期膨脹率測量工作。另外，在體積穩(wěn)定性試驗中，測量方案采用了投影萬能測長儀。

3.3 試驗結(jié)果分析

通過上述試驗后，得出了試驗結(jié)果，見表3 和表4。

表3 工程后注漿土建裝灌裝試驗結(jié)果表

表4 工程后注漿土建裝灌裝試驗結(jié)果表

對表3 和表4 的數(shù)據(jù)進行整合可以發(fā)現(xiàn)，該工程中材料1 和2 更加契合工程施工要求，但是抗壓強度與實際施工標準之間存在一定差距。灌漿料強度養(yǎng)護過程中，前3 天時間內(nèi)增長速度較快，隨著試驗時間的延長，灌漿材料的強度開始呈指數(shù)規(guī)律增長，為了能夠進一步得出更加精準的后注漿灌漿材料配比參數(shù)，提升現(xiàn)場后注漿施工質(zhì)量，工作人員決定在上述試驗數(shù)據(jù)支撐下，進行這次灌漿材料強度參數(shù)統(tǒng)計，如公式（1）和公式（2）所示。

式中：fgc是其抗壓強度；fgf是其抗折強度；fgc，28以及fgf，28則是其在28d 時的抗壓基抗折強度；T主要是其齡期。通過公式計算，現(xiàn)場試驗人員能夠從中精準把控漿料的灌注時長，包括在把控灌注速度時，試驗也可提供對應的數(shù)據(jù)參數(shù)，使現(xiàn)場灌漿環(huán)節(jié)的推進有數(shù)據(jù)可依。

另外，由于該土建樁基工程中后注漿技術操作期間所選擇的灌漿骨料中未添加粗骨料，因此需要重點控制灌漿材料現(xiàn)有的黏度以流動度等數(shù)據(jù)，并在施工中全面做好灌漿期間的排氣和攪拌工作，才能充分保證灌漿材料最大程度地接近勻質(zhì)類材料，并提升尺寸效應管理效果。為了保證施工質(zhì)量，現(xiàn)場技術人員必須保證所有試驗，所得的灌漿材料均在保質(zhì)期之內(nèi)使用完畢，目的在于預防出現(xiàn)干混料受潮類問題，影響材料本身的強度[5]。此外，試驗人員在材料處理中須注意，雖然膨脹劑的摻混量加大可以降低養(yǎng)護期間材料膨脹變形類問題概率，并進一步降低灌漿料在荷載作用下的劈裂問題概率，但是膨脹劑添加過多，也可能會導致灌漿材料的早期強度下降，影響材料后續(xù)在土建樁基工程中的技術處理。因此需要協(xié)調(diào)整體施工要求進行實地配置。

4 單樁豎向抗壓極限承載力試驗

在該施工中，技術人員為了保證工程的施工質(zhì)量，在現(xiàn)場嚴格按照JGJ106—2014《建筑基樁檢測技術規(guī)范》中相關內(nèi)容，施工中通過后注漿技術完成對建筑試樁的單樁豎向抗壓極限承載力試驗，經(jīng)過試驗分析后，得出表5 中所示的數(shù)據(jù)信息。

表5 工程后注漿單樁豎向靜載試驗結(jié)果統(tǒng)計表

通過對表5 中后注漿技術灌注樁試驗可發(fā)現(xiàn)，該項工藝具有補充和完善兩類特質(zhì)，所以在進行樁身鋼筋籠的制作階段，必須提前在樁身多個部分設定后注漿灌注管路，才能確保樁身混凝土滿足項目施工強度，一方面可以改良樁體周邊泥皮，另一方面還可以優(yōu)化樁側(cè)土體強度參數(shù)值，為后續(xù)單樁的承載力增加提供支持[6]。此外，根據(jù)表4 中前期單樁豎向抗壓靜載試驗結(jié)果分析后，想要保障施工技術，技術人員還要做好工程樁樁端以及樁側(cè)位置的注漿施工。施工中，后澆技術單樁總注漿量需要控制在24 t 以上，并要求注漿量必須滿足項目設計之初參數(shù)值的80%，當后澆注漿的壓力精準控制在3 MPa 以上后，可停止注漿工作。

5 后注漿技術在土建樁基工程中的具體應用

5.1 后注漿技術施工流程

為了進一步提升后注漿技術的應用質(zhì)量，現(xiàn)場技術人員在掌握上述試驗流程以及灌漿材料施工需求后，應該做好如下施工處理工作，詳細的后注漿技術施工流程如圖1 所示。

圖1 工程項目后澆筑施工工藝

對施工工藝流程進行分析（圖1），在成孔以及預埋注漿管下鋼筋籠施工環(huán)節(jié)中，技術人員需要全面做好注漿處理工作，保證注漿操作流程符合施工標準。然后，需要執(zhí)行清孔工作，將注漿孔周邊的施工雜物清理干凈，避免后續(xù)雜物混入漿料中，影響土建工程混凝土灌注強度。此外還需要注意，在混凝土澆筑成樁前，還需要檢查水泥拌制情況，并在注漿管開塞階段確保后注漿作業(yè)效果。正式壓力注漿階段，該工程中選用了注漿泵、漿液攪拌機、儲漿桶以及地面管路系統(tǒng)類設備，保證壓力注漿順利推進。后續(xù)施工數(shù)據(jù)的觀測目的，主要為后續(xù)施工操作提供參數(shù)支持，以保證技術處理更加完善、熟練，為土建工程質(zhì)量優(yōu)化奠定基礎。

5.2 后注漿技術在土建樁基工程的注漿管制作及安裝施工

應用后注漿技術進行土建樁基工程的注漿管制作時，應該嚴格按照如下施工處理要求制作：1）注漿管制作。一方面，技術人員需要根據(jù)施工情況選配注漿管長度，經(jīng)過統(tǒng)計后設定。①進入土體深度孔深為0.5m+頂部露出長度0.6m。②3 根注漿管規(guī)格φ60×3.75mm 焊管；③注漿管2 根，連接方法以無縫鋼管焊接連接方式為主，焊管規(guī)格為φ76×6mm。④土建工程中端部需要埋入孔底0.5m，此時注漿器規(guī)格為φ32×3.5mm 的焊接鋼管組接而成。上述工作處理完成后，技術人員還應在傳統(tǒng)后注漿技術的基礎上，進行技術更新。可在注漿器的斷頭位置處，同步焊接3 根直徑一致的保護鋼筋，用于保證注漿施工質(zhì)量。期間，技術人員還需要在管壁位置開設7mm 以上的出漿孔，利于后續(xù)土建工程的注漿處理。2）后注漿技術應用期間的注漿管安裝施工技術應用。在施工中，不同的注漿管孔口相連接時，主要選用焊接方式完成。具體操作如下。首先，在3 根注漿管進行斷面處理時，分別根據(jù)等邊三角形的分布模式布置均勻，促使其可以和鋼筋籠的主筋之間保持良好的固定效果，也可為后續(xù)每節(jié)鋼筋籠下放處理時，進一步把控注漿管內(nèi)清水密封效果。其次，當每節(jié)注漿管連接完成后，須將其余主筋之間焊接起來，期間可利用φ12mm 鋼筋，制成U 型便于焊接，技術人員需要重點關注注漿管以及鋼筋籠主筋的完成程度，避免出現(xiàn)構(gòu)件殘缺問題，影響后注漿施工質(zhì)量。最后，在注漿管安裝施工中，技術人員必須確認現(xiàn)場注漿管的質(zhì)量，避免出現(xiàn)管道折斷類問題。在進行鋼筋籠下樁階段，必須嚴格把控下放節(jié)奏，預防鋼筋籠受到強力沖擊，影響到后注漿作業(yè)品質(zhì)[7]。具體的安裝結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

圖2 某后注漿土建工程中樁端注漿管安裝及注漿器埋設施工

6 結(jié)語

綜上所述，在項目工程施工過程中，如果要進一步提升工程的作業(yè)質(zhì)量，就必須針對不同環(huán)節(jié)的施工技術應用做好處理工作。后注漿技術作為高層建筑項目施工中常用技術類型，為了顯著提升作業(yè)質(zhì)量，需要現(xiàn)場技術人員嚴格控制注漿的材料質(zhì)量，確保灌漿量符合現(xiàn)場施工標準，并通過現(xiàn)場試驗分析的形式，嚴格控制入場材料品質(zhì)。其次，在正式施工中，技術人員必須嚴格按照技術要求及工藝流程做好現(xiàn)場施工，才能保證最大限度地發(fā)揮后注漿技術在施工中的應用價值。此外，施工現(xiàn)場還應該重點控制各類注漿管道的安裝質(zhì)量，才能為技術處理創(chuàng)造條件，最終提升建筑質(zhì)量。