灌注樁后注漿施工技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用研究

朱曉敏

（山西博廈建設(shè)工程有限公司，山西 太原 030002）

1 灌注樁后注漿施工技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展研究

1.1 灌注樁后注漿施工技術(shù)現(xiàn)狀

近年來，我國經(jīng)濟得到了迅猛發(fā)展，而建筑行業(yè)在發(fā)展中出現(xiàn)了較為問題，導(dǎo)致建筑工程存在質(zhì)量問題，如施工技術(shù)、施工管理方面的問題，影響著建筑工程質(zhì)量和施工進度的提高?，F(xiàn)階段，我國建筑工程采用的灌注樁后注漿技術(shù)仍不完善，在一定程度上為工程項目施工安全、施工質(zhì)量等帶來的隱患。隨著我國研究學(xué)者對這一技術(shù)的不斷實踐和探究，極大的彌補了建筑工程灌注樁后注漿技術(shù)的空白，并且推動著建筑工程質(zhì)量和安全的提升，而這一技術(shù)已成為建筑工程常用施工技術(shù)中的一種。

1.2 灌注樁后注漿施工技術(shù)的發(fā)展

隨著建筑工程項目數(shù)量和規(guī)模的擴大，為保證建筑工程施工安全和質(zhì)量，建筑施工技術(shù)需要不斷完善和創(chuàng)新。在建筑工程項目施工過程中，為有效控制建筑工程施工質(zhì)量和效率，需要根據(jù)施工方法、施工管理、施工技術(shù)等方面，嚴格控制對施工質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素，而在建筑施工過程中，鉆孔灌注樁施工極易出現(xiàn)沉渣的問題，若對這一問題沒有嚴格進行處理，則會導(dǎo)致建筑出現(xiàn)壓縮的問題，導(dǎo)致灌注樁承載能力降低。因此在建筑施工中，通過灌注樁后施工技術(shù)可以提高土體強度，從而有效控制鉆孔灌注施工問題，該項技術(shù)則是樁體施工和加工工藝的有機結(jié)合。在建筑施工時，可以利用樁后注漿技術(shù)，從根本上解決灌注樁成孔質(zhì)量問題，加強灌注樁承載能力，從而避免建筑工程出現(xiàn)質(zhì)量問題，保障建筑工程施工安全性[1]。

2 注漿施工方法分類

目前，我國建筑工程施工過程中，常用的注漿施工方法可以分為兩類，高壓噴射注漿和靜壓注漿法。

2.1 靜壓注漿法

靜壓注漿法主要是利用電化學(xué)、氣壓、液壓原理，通過注漿導(dǎo)管將固化的漿液灌注到樁身中，利用劈裂、擠密、滲透、填充等方式，排除樁身中巖石或者土粒之間的水分和空氣，固結(jié)后的漿液可以將松散的巖石或者土粒凝結(jié)為一個整體，進而提高樁體物理性質(zhì)。利用靜壓注漿法提高樁體的優(yōu)點是漿液填充快、擴散范圍大，在砂卵石、砂礫石灌漿施工中效果較好，并且注漿后樁體強度有顯著的提升，而剩余漿液則會流入地層中，從而提高漿液利用率。

靜壓注漿法在灌注樁體過程中存在漿液可控性差的問題，容易出現(xiàn)跑漿和串漿的問題，并且漿液容易流出樁身，因此無法有效控制注漿區(qū)域。為有效控制靜壓注漿跑漿和串漿問題，我國科研人員研發(fā)出袖閥管靜壓注漿法，但仍無法徹底控制串漿和跑漿問題。在加固粘性土?xí)r，注漿主要依靠劈裂和擠密，但加固的樁身強度較低并且漿液均勻性較差，無法形成完整的樁體。因此靜壓注漿法一般適用于樁體中包含砂礫石、卵礫石、破碎巖石、粗礫石以及濕陷性黃土和軟黏土。

2.2 高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿法主要是以高壓射流原理，通過噴嘴注漿導(dǎo)管在樁體一定高度利用高壓設(shè)備將水或者漿液以高壓射流將其噴射出來，當(dāng)噴射流超過土體強度時，樁體中的土粒會被剝離而出，并且少部分細小顆粒會隨漿液流出樁體，而其余土粒在高壓噴射流重力、離心力、沖擊力作用下，會漿液進行充分混合，并以一定漿土質(zhì)量和比例按照規(guī)律重新排列，當(dāng)漿液凝固后，在樁體中會形成固結(jié)體，主要是由土漿與漿液完全置換或者半置換凝結(jié)成的固體。

利用高壓噴射注漿法對樁體進行加固的優(yōu)點在于注漿時，漿液會在樁體噴射切割極限范圍內(nèi)進行固結(jié)，并且漿液可控性較好，不會流失到加固區(qū)域外，樁體加強強度高。采用高壓旋噴注漿法可以是實現(xiàn)定位和定向，并形成圓柱形樁體，可以直接承受較高的荷載。旋噴注漿法一般適用于較大的樁體，在砂層中固結(jié)效果最好。

高壓噴射注漿法對樁體進行加固時，其缺點在于旋噴注漿法只能在樁體噴射切割極限范圍內(nèi)進行固結(jié)，并且漿液擴散性較差，有硬物或者結(jié)石阻礙時無法發(fā)揮出良好的加固效果。同時高壓噴射注漿漿液會受到噴射流速的影響，且水灰較大，漿液收縮性較大。一般情況下，高壓噴射注漿法在卵礫石或者大纖維腐殖土中的注漿效果較差。

高壓噴射注漿一般適用于濕陷性黃土、砂類土、淤泥、粘性土的加固。除此之外，高壓注漿法按照施工工藝劃分，可以分為三重管、單管法、單層管注漿法、花管注漿法、雙重管注漿法、袖閥管注漿法、套管護壁注漿法、雙栓塞注漿法、雙重鉆桿過濾管法等。

3 使用灌注樁后注漿技術(shù)的優(yōu)勢

作為一項在現(xiàn)如今流行的基礎(chǔ)建設(shè)工程施工過程當(dāng)中所普遍采用的建筑施工技術(shù)，灌注樁后注漿技術(shù)已經(jīng)獲得各種建筑施工企業(yè)的青睞[2]。首先具備的優(yōu)點之一便是它擁有相當(dāng)高的應(yīng)用范圍，而且這種技術(shù)適合于所有常規(guī)的地質(zhì)施工過程之中，不但在灌注樁施工過程當(dāng)中普遍應(yīng)用，而且對于鑿孔灌注樁、灌注樁、沖磨灌注樁等建筑施工過程當(dāng)中也頗有成效，從而大大降低建筑施工量，減少在建筑施工時所可能發(fā)生的風(fēng)險因素；灌注樁后，注漿技術(shù)最主要優(yōu)勢就體現(xiàn)在避免樁基沉降的各種困難問題這一方面，因為眾所周知，房屋結(jié)構(gòu)取決于地面的牢固程度，而樁基沉降又是施工建設(shè)時在所難免的施工困難問題，如果樁基沉降量過大會出現(xiàn)地面移位和坍塌的狀況，這樣建造起來的建筑就毫無穩(wěn)定性可言。灌注樁后灌漿施工技術(shù)的使用，高效的穩(wěn)定樁基周邊的土壤，大大提高周邊土壤的緊實性，從而增強樁基的強度，控制樁基沉降量過大的情況；末尾灌注樁后注漿技術(shù)的應(yīng)用不但能夠改善建筑質(zhì)量，還能夠節(jié)省施工成本，在沒有使用這個工藝技術(shù)之前，由于增大樁基的強度，在建筑施工當(dāng)中會增大基樁建造的容積，而且在較繁雜的建筑工程中越加大樁基也更易遭遇無法滲透的復(fù)雜多變質(zhì)量環(huán)境條件，在無形之中也就大大提高施工成本，在采用末尾灌注樁后注漿技術(shù)以后，由于樁基的寬度、管徑減小，也就是避免遇到較復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境的情況，從而大大降低建造操作量，為建筑施工企業(yè)節(jié)省生產(chǎn)成本。

4 灌注樁后注漿施工技術(shù)的具體應(yīng)用細節(jié)

4.1 灌注樁后注漿施工工藝流程

在進行樁基施工之前實現(xiàn)先預(yù)備好水泥、加工桿、運輸錨桿等，在再打好鉆孔后把鉆孔中的灰塵重新處理一遍，然后再將水泥灌進起重，最后再安裝錨索，這就實現(xiàn)先灌注樁后注漿的完整流程，在整體安裝施工結(jié)束后還要做好內(nèi)部安全檢查[3]。

4.2 灌注樁后的注漿等技術(shù)在建設(shè)項目工程中的運用分析

前期準(zhǔn)備。在具體施工前要做好程序控制、清孔工藝、制作注漿料管等準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，成孔工程即注漿材料孔施工技術(shù)，其特點在施工前先對應(yīng)建筑基線、樁點、水準(zhǔn)點等經(jīng)過復(fù)核計算測定，并盡力縮小其偏差，然后，在樁內(nèi)5~10cm的范圍內(nèi)，每隔120個孔，鉆孔的深度必須在樁基底部超過50cm；清洗的主要目標(biāo)是保證灌注樁底部的污垢得到完全清除，目前常用的機械設(shè)備有高壓旋噴鉆機等，沖洗過程中直到排氣返水后澄清透亮即可。而由于注漿材料管的制造過程中必須以其具體特性為基礎(chǔ)，因此制作的注漿材料管在施工中進行固定本土?xí)r則以鋼及塑膠管作為重要原材料，當(dāng)它在夯實巖土的時候承擔(dān)最大受力條件時，則一般選用型鋼原材料，而現(xiàn)階段的施工中常所選用的管材規(guī)格一般是直徑為鋼筋籠70cm以上、無縫及封閉的焊管或者鍍鋅管，孔徑一般為準(zhǔn)26μm~31mm之間，其孔徑選擇也需要根據(jù)實際施工設(shè)計要求和需要調(diào)整，此外，為達到注漿材料的標(biāo)準(zhǔn)在灌注樁底應(yīng)科學(xué)且合理的布置擠壓混凝土噴氣孔，并確保在注漿材料管橫截面的所有注漿料孔面積和之上。

注漿材料的主要目的在于利用力向裂縫、孔隙灌注具備穩(wěn)定特性的水泥漿，在擠出、滯緩、充填等技術(shù)手段作用下，將灌注樁動力學(xué)特性進行有效優(yōu)化，而在建設(shè)工程中有軟土地基的狀況下，為提高注漿材料成形的品質(zhì)應(yīng)實行按照合適的間距澆筑，在首次注漿材料之前，首先要確保注漿材料管內(nèi)未出現(xiàn)阻塞，如果注漿料出壓力滿足一定要求時，要立即完成相關(guān)的壓水試驗，壓水實驗中宜選用二或三級的壓水泵電機，要針對壓水時間和壓力水量等參數(shù)做出嚴密的管理，其壓水壓力也要確保對注漿材料管內(nèi)的整體疏通效果，在實驗完成之后，要通過使用預(yù)埋的工作管道或者高壓泵等向樁底澆灌實現(xiàn)按合理比例所配制的水泥漿，在此過程中要針對注漿料的流速、水壓大小以及數(shù)量等嚴密把控，并對于灌注樁的向上抬程度細心觀測的最可靠記載，當(dāng)?shù)谝淮巫{材料完成后就需要進入第二次注漿材料階段，該工序和第一次相同，首先澆注稀釋的水泥漿，隨后再改換濃稠水泥漿，在第二次注漿材料的處理過程中需要使用雙液注漿材料機往孔底處澆注水玻璃和泥漿，當(dāng)封堵工作完成并把水玻璃注漿料管抽出之后，再根據(jù)所設(shè)計的速度進入混凝土凈漿液高壓澆注。

4.3 灌注樁后注漿澆筑技術(shù)以及建設(shè)工程在施工中使用的注意事項

首先，為提高新技術(shù)應(yīng)用的品質(zhì)與效益，在施工初期應(yīng)做好充分準(zhǔn)備，比如準(zhǔn)備好電源、制作注漿材料管線等；同時，在施工過程中，要注意注漿材料的時間、注漿方法的保護、注漿材料的壓力和流速、漿液水灰比等方面的工作都要認真落實[5]；在混凝土擠出時，應(yīng)注意動態(tài)地記錄相關(guān)參數(shù)；為了提高灌漿材料的效果，應(yīng)對灌漿管二端進行適當(dāng)?shù)姆舛拢越档桶l(fā)生噴漿事故的概率。其次，為了避免注漿材料管內(nèi)和外側(cè)的水泥保護層厚度差異過大，在澆注的時候要注意控制混凝土強度、注漿材料的閥門位置，防止注漿材料的數(shù)量進一步減少，同時要注意縮短澆筑混凝土和注漿的間隔，并嚴格控制鉆孔和注漿材料管線的安裝誤差。在施工中，要加強對灌注樁后注漿的施工技術(shù)和施工質(zhì)量的管理，嚴格按照施工計劃的要求和次序進行，對參與施工的技術(shù)人員進行有效的培訓(xùn)，使他們認識到各工序的質(zhì)量管理的重要性；另外，在工程結(jié)束后，要自覺地安排專人進行工程質(zhì)量的監(jiān)測與檢驗，以保證工程的各個工序與工程的總體性能要求相一致。因此，在施工中，灌注樁后注漿技術(shù)的應(yīng)用效果和效益，對施工各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量都有很大的影響，因此應(yīng)從總體和部分的角度對待這種技術(shù)，并對其加以可持續(xù)的優(yōu)化。

5 灌注樁后注漿工程質(zhì)量控制措施

5.1 控制鉆孔施工質(zhì)量

國家為提高建筑工程灌注樁施工的產(chǎn)品質(zhì)量，為規(guī)范建筑鉆孔施工工藝制定《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ 94—2008），施工人員必須在嚴格執(zhí)行該項規(guī)定的基礎(chǔ)上，根據(jù)工地實際狀況對孔深、孔徑等數(shù)值作出相應(yīng)調(diào)整，從根本上防止出現(xiàn)坍塌等情況，以提高工程質(zhì)量。

5.2 確保注漿管的制造設(shè)備與質(zhì)量安全

工欲善其事，須先利其器，擁有好的施工技術(shù)后，其所用的器材也就一定安全可靠，由于注漿材料施工非常依賴先進設(shè)備，在拌料機和高壓注漿料泵的運用時，就必須要嚴格審查裝置型號，并檢驗裝置是否能夠正常工作，在確保注漿料設(shè)施的安全的情況下才能夠投入到注漿料施工之中，以確保注漿料施工過程的安全、快捷。另外在注漿管制造完成后，使用之前還需要進行封閉操作，經(jīng)過審查過后確認滿足施工條件，以后才能夠在注漿施工過程中使用。

5.3 控制混凝土澆筑施工質(zhì)量

水泥混凝土建筑施工前，要先仔細檢驗水泥密度是否達到建筑施工標(biāo)準(zhǔn)。水泥的使用率必須從嚴把控，如果太多或者過少均無法滿足混凝土需要，而且在建筑施工的整個過程中必須嚴密觀察澆注混凝土體積的變化規(guī)律，并嚴格監(jiān)督水泥建筑施工質(zhì)量。

5.4 控制壓水試驗質(zhì)量

壓水試驗最好是在灌注樁澆筑以后的五天前后完成，這時期澆筑的混凝土強度基礎(chǔ)就已經(jīng)穩(wěn)定。開塞時，安排專門的工作人員就開始時高壓主泵閥的各種數(shù)據(jù)變動情況做好記錄，并檢查在開塞時出現(xiàn)的狀況，為今后施工中使用各種數(shù)據(jù)做好準(zhǔn)備。

5.5 注漿施工控制

對于在注漿過程中，操作注漿的工作人員必須要密切關(guān)注注漿量，因注入的漿體如果超標(biāo)或未完成，均將給以后的施工工作產(chǎn)生重大安全隱患，故作為施工者也必須嚴格遵循施工計劃注漿，以保證所注漿料數(shù)量準(zhǔn)確無誤，使誤差最小。

5.6 檢查樁基注漿后情況

其他建設(shè)項目結(jié)束以后，還必須開展注漿樁基的質(zhì)量檢查。澆筑完畢后的20d對灌注樁開展強度試驗，之后操作技術(shù)人員把施工記錄交由檢驗人員復(fù)查，并在當(dāng)場對每一條灌注樁的施工細節(jié)開展逐項檢驗。

6 結(jié)語

由于各工程公司對灌注樁后注漿技術(shù)的不斷應(yīng)用，其施工技術(shù)也越來越完善，因此該項技術(shù)的市場前景非常廣泛，若能把灌注樁后的注漿技術(shù)加以深度推廣，那么會使項目施工公司的生產(chǎn)質(zhì)量得到提高，使公司的經(jīng)濟效益最大化。相信在未來的更多實踐當(dāng)中，這項新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將越來越趨向完美，并對于建筑施工公司產(chǎn)生越來越重要的意義。