灌注樁后注漿施工技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用

摘要：以某建筑工程為例，探究了灌注樁后注漿技術(shù)在樁基施工中的應(yīng)用。在施工中，重點(diǎn)從人機(jī)料準(zhǔn)備、壓水試驗(yàn)、注漿管的制作與安裝，以及漿液的制備與灌注等方面采取控制措施，確保成樁質(zhì)量符合要求，提升樁基礎(chǔ)的承載力和穩(wěn)定性。通過把握灌注樁后注漿施工技術(shù)要點(diǎn)，本工程中施工任務(wù)順利完成，為后續(xù)施工的開展創(chuàng)造了有利條件。

關(guān)鍵詞：灌注樁后注漿技術(shù)建筑工程注漿管壓水試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TU753.3

ApplicationofPostGroutingConstructionTechnologyforCast-in-PlacePilesinConstructionEngineering

LIKexia

GansuDingxiGuangxiaConstructionandInstallationEngineeringCo.，Ltd.，Dingxi，GansuProvince，743000

Abstract：Takingacertainconstructionprojectasanexample，thispaperexplorestheapplicationofpostgroutingtechnologyforcast-in-placepilesinpilefoundationconstruction.Duringconstruction，controlmeasuresaremainlytakenfromthepreparationofhuman-machinematerials，waterpressuretests，productionandinstallationofgroutingpipes，aswellasthepreparationandpouringofgrout，toensurethatthequalityofthepilemeetstherequirementsandimprovethebearingcapacityandstabilityofthepilefoundation.Bygraspingthekeypointsofpostgroutingconstructiontechnologyforcast-in-placepiles，theconstructiontaskinthisprojecthasbeensuccessfullycompleted，creatingfavorableconditionsforthesubsequentconstruction.

KeyWords：Postgroutingtechnologyforcast-in-placepiles;Constructionengineering;Groutingpipe;Waterpressuretest

灌注樁后注漿的原理是在灌注樁的樁身混凝土質(zhì)量達(dá)到施工要求后，再通過注漿泵和預(yù)埋注漿管，將水泥漿液以高壓、低速的方式注入。水泥漿液在高壓作用下滲入樁端、樁側(cè)的土體中，當(dāng)漿液凝固后可以使樁體與周圍土體融為一體，從而顯著提高了土體密實(shí)度，達(dá)到了筑牢樁底、提高樁基承載力的效果。此外，灌注樁后注漿技術(shù)還具有施工成本低、作業(yè)效率高等優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)代高層建筑的樁基工程中有著廣泛應(yīng)用。在灌注樁后注漿施工中，注漿管的安裝、漿液的制備以及灌注等，是決定施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素，需要施工單位采取重點(diǎn)控制措施。

1工程概況

某建筑工程占地面積5904.5m2，總高86.3m，共26層。其中，地上25層，采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)；地下1層，采用筏板基礎(chǔ)。地質(zhì)勘察結(jié)果表明：地面相對(duì)高差27.1m，穩(wěn)定水位標(biāo)高2.6～3.8m。為保證建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在樁基施工中采用灌注樁后注漿技術(shù)。本工程中共使用灌注樁570根，樁體直徑為820mm，單樁設(shè)計(jì)承載力為4050kN。

2.灌注樁后注漿施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1施工準(zhǔn)備

灌注樁后注漿施工中使用到的材料、機(jī)具種類較多，為保證施工質(zhì)量需要做好充分的準(zhǔn)備工作。例如：本工程中使用P.O42.5硅酸鹽水泥制作漿液，檢驗(yàn)人員需要仔細(xì)核對(duì)水泥的標(biāo)號(hào)、出廠日期、檢驗(yàn)合格證等信息；同時(shí)，還要采取抽樣檢測(cè)的方式，檢查樣品有無受潮板結(jié)等質(zhì)量問題。經(jīng)檢驗(yàn)合格后允許入廠，放在指定地點(diǎn)進(jìn)行防潮存儲(chǔ)。試運(yùn)行注漿設(shè)備，判斷工況是否良好，確保滿足高壓注漿需要。做好技術(shù)交底，明確灌注樁后注漿施工流程和質(zhì)量控制要點(diǎn)，完成上述準(zhǔn)備工作后開始正式施工。

2.2制作注漿管

為了提高灌注樁的后注漿效果，通常將注漿泵的壓力設(shè)定在3MPa以上。在高壓環(huán)境下，對(duì)注漿管的質(zhì)量提出了更高的要求。本工程中使用的注漿管直徑30mm，單節(jié)管段的長(zhǎng)度為1.2m，采用無縫焊接方式將管段連接成為整體。在焊接前，施工人員需要對(duì)單節(jié)管段進(jìn)行質(zhì)量檢查，包括長(zhǎng)度是否達(dá)標(biāo)、管口有無明顯缺裂、管體有無生銹或裂紋等，凡是存在質(zhì)量缺陷的一律不得使用。經(jīng)檢查合格后，使用砂輪機(jī)或粗砂紙打磨管段的兩端，清除毛刺、污垢，對(duì)提高管段焊接質(zhì)量有積極幫助[1]。除了中間部分的直管外，注漿管還包括端部花管、上部帶絲扣的接頭兩個(gè)部分，也需要施工人員按照要求進(jìn)行組裝。在安裝花管時(shí)，可以使用生塑帶或者橡膠墊片等材料，提高花管與直管連接處的密封性，防止后期施工中出現(xiàn)漿液滲漏的情況。在花管的側(cè)面預(yù)留一個(gè)直徑約為5mm的溢流孔，當(dāng)孔內(nèi)有水泥漿液溢出，說明土體中漿液已經(jīng)飽和，可以停止注漿。注漿管的末端出漿口制作成梅花狀，孔徑縮小為8mm左右，可以提高水泥漿液的射出速度，保證在樁身周圍土體中的滲透效果[2]。在注漿管制作完畢后，安排施工人員再次進(jìn)行整體質(zhì)量檢查，確定無質(zhì)量問題后簽署驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。

2.3壓水試驗(yàn)

根據(jù)以往的灌注樁后注漿施工經(jīng)驗(yàn)，在高壓注漿過程中管路堵塞與滲漏是最常見的兩種問題，不僅影響工程進(jìn)度，而且不利于提高樁基礎(chǔ)的承載力和穩(wěn)定性。為了避免此類問題的發(fā)生，本工程在注漿前對(duì)注漿管進(jìn)行了壓水試驗(yàn)。在灌注樁澆筑完畢后的3～5天內(nèi)開展試驗(yàn)，將通過驗(yàn)收的注漿管插入準(zhǔn)備好的注漿管道內(nèi)，注漿管的末端距離要超過灌注樁底部至少20cm，頂端連接注漿泵的出漿口，并使用鐵絲綁扎牢固，防止高壓注漿過程中發(fā)生滲漏或者脫落的情況。將注漿泵的壓力參數(shù)設(shè)定為1MPa，注水壓力不宜太大，否則容易出現(xiàn)注漿孔坍塌的情況[3]。以該壓力持續(xù)注入清水，整個(gè)試驗(yàn)過程大約3min，觀察到溢流孔有清水返出后即可結(jié)束壓水試驗(yàn)。在壓水試驗(yàn)結(jié)束后，施工人員一方面要檢查注漿管有無漏水情況，另一方面還要判斷有無塌孔、擴(kuò)孔以及充盈系數(shù)明顯偏大的情況。如果有特殊情況，需要采取相應(yīng)的處理措施。另外，通過壓水試驗(yàn)還能起到濕潤(rùn)注漿管的作用，在注漿時(shí)降低水泥漿液在管道內(nèi)壁粘連的概率，從而預(yù)防管道堵塞，保證注漿順利。

2.4安裝注漿管

為了保證注漿管的連續(xù)性與密封性，在安裝過程中將注漿管固定在鋼筋籠上，將兩者一同放入到樁孔內(nèi)。為了防止注漿管移動(dòng)或脫落，現(xiàn)場(chǎng)采取鋼絲綁扎的方式進(jìn)行注漿管的固定。每放置一節(jié)鋼筋籠，施工人員需要檢查一遍注漿管與鋼筋籠的綁扎情況，如果有松動(dòng)、脫落等要及時(shí)進(jìn)行處理。必須使注漿管緊貼著鋼筋籠，減少對(duì)灌注樁成樁質(zhì)量的影響。對(duì)于注漿管底部超出鋼筋籠的部分，應(yīng)使用橡膠材料進(jìn)行封堵。在鋼筋籠和注漿管放置完畢后，向樁孔內(nèi)灌注混凝土，完成灌注樁施工。

2.5漿液的制備

在灌注樁施工期間，同步制備后注漿需要的水泥漿液。施工人員根據(jù)施工方案中的相關(guān)要求（如水灰比、濃稠度等）現(xiàn)場(chǎng)配置水泥漿液。水泥漿液的水灰比需要根據(jù)施工區(qū)域的地質(zhì)條件靈活調(diào)整，通常是巖層裂隙較為發(fā)育的情況下使用較為黏稠的漿液，而巖層完整性較好的情況下使用較為稀薄的漿液[4]。本工程地質(zhì)條件相對(duì)較好，因此所用漿液的水灰比為1：0.8，同時(shí)為了提高灌注樁后注漿的加固效果，摻入了少量的速凝劑，摻量為水泥漿液質(zhì)量的0.3%。將水泥、水、外加劑按照質(zhì)量比加入攪拌機(jī)后，設(shè)定為攪拌速度80r/min、攪拌時(shí)間為3min，攪拌結(jié)束可以得到水泥漿液。原則上要求漿液為現(xiàn)用現(xiàn)配，制備的多余漿液可以暫存在儲(chǔ)料桶中，加蓋放置于陰涼處暫放。最長(zhǎng)擱置時(shí)間為6h，超過6h視作廢漿，不得使用。擱置時(shí)間超過2h的，再次使用前要進(jìn)行復(fù)拌，防止水泥漿液出現(xiàn)泌水、離析情況。

2.6注漿

施工經(jīng)驗(yàn)表明，注漿時(shí)間過早，會(huì)因?yàn)楣嘧兜膹?qiáng)度不夠?qū)е聵渡砘炷潦艿綌D壓作用后發(fā)生變形、破壞；注漿時(shí)間太晚，則會(huì)出現(xiàn)樁身泥皮硬化或者串孔等問題。本工程中，在灌注樁施工結(jié)束的3～5天后進(jìn)行后注漿施工。注漿質(zhì)量直接決定了樁基的承載力和穩(wěn)定性，也是灌注樁后注漿施工中的控制要點(diǎn)。注漿流程如下。

2.6.1設(shè)定好注漿泵的參數(shù)

為了提高水泥漿液在土體、巖層裂隙中的滲透效果，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加注漿壓力，本工程中將注漿壓力設(shè)定為3.5MPa。遵循“壓漿量為主、壓力控制為輔”的操作方法進(jìn)行注漿作業(yè)，有助于增強(qiáng)樁身強(qiáng)度[5]。

2.6.2確定注漿順序

一般來說，灌注樁后注漿技術(shù)有“先樁側(cè)、后樁端”以及“先樁端后樁側(cè)”兩種施工順序，前者適用于含水率和孔隙比較高的飽和土質(zhì)，后者適用于不飽和土體。本工程中灌注樁周邊土體的孔隙比一般、土壤含水量不高，因此采用先樁端、后樁側(cè)的施工順序。需要注意的是，樁端與樁側(cè)兩個(gè)施工環(huán)節(jié)之間，需要間隔30min左右進(jìn)行施工，保證灌注樁與水泥漿液能夠牢固結(jié)合。

2.6.3施工同時(shí)注漿

本工程中為了加快施工進(jìn)度，采用了2根注漿管同時(shí)注漿的方法。在1根樁體的兩側(cè)對(duì)稱布置相同類型的注漿管，施工過程中必須保證兩根注漿管的注漿量、注漿速度完全一致，防止出現(xiàn)注漿不均勻進(jìn)而導(dǎo)致樁體傾斜的情況。

2.6.4密切關(guān)注注漿情況

注漿過程中施工人員密切關(guān)注漿液的注入情況，當(dāng)觀察到溢流孔有漿液流出，或者是漿液沿著灌注樁的樁身向外竄出時(shí)，說明樁身周圍土體中水泥漿液已經(jīng)飽和，可以停止注漿。為了防止在壓力作用下出現(xiàn)漿液回流的現(xiàn)象，在停止注漿時(shí)應(yīng)當(dāng)讓注漿泵維持當(dāng)前壓力不變，首先關(guān)閉止?jié){閥，然后再關(guān)停注漿泵。

2.7效果檢驗(yàn)

按照上述步驟完成灌注樁后注漿施工后，立即安排檢驗(yàn)人員對(duì)注漿效果進(jìn)行檢查。包括注漿管有無泄漏問題，相鄰兩個(gè)樁孔之間有無串漿問題等。如果發(fā)現(xiàn)異常情況要及時(shí)報(bào)告，并作出相應(yīng)處理。經(jīng)檢查無質(zhì)量問題后，將注漿泵移動(dòng)至下一樁位，按照同樣的方法依次完成本工程中剩余其他灌注樁的后注漿施工。

3灌注樁后注漿施工注意事項(xiàng)

灌注樁后注漿的施工流程雖然較為簡(jiǎn)單，但是各個(gè)環(huán)節(jié)需要關(guān)注的技術(shù)要點(diǎn)較多，如果質(zhì)量管控不到位，很容易出現(xiàn)質(zhì)量隱患，進(jìn)而影響灌注樁的加固效果。結(jié)合本工程中灌注樁后注漿的施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了施工期間需要注意的幾點(diǎn)事項(xiàng)。

3.1前期準(zhǔn)備工作必須要認(rèn)真對(duì)待

對(duì)于后注漿施工中使用到的水泥、外加劑、鋼管等材料，必須要執(zhí)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，并對(duì)照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、施工要求，判斷是否合格，凡是不合格的不允許進(jìn)場(chǎng)使用，從源頭上保證灌注樁后注漿施工質(zhì)量。同樣的，攪拌機(jī)、注漿泵等機(jī)械設(shè)備也要進(jìn)行工況檢查，禁止帶病作業(yè)。只有統(tǒng)籌做好人、機(jī)、料的準(zhǔn)備工作，才能為后續(xù)的注漿施工創(chuàng)造有利條件。

3.2施工期間要落實(shí)動(dòng)態(tài)化、精細(xì)化管理

一方面要求現(xiàn)場(chǎng)施工人員必須嚴(yán)格落實(shí)施工方案，做好注漿管的焊接、安裝，按照規(guī)程開展壓水試驗(yàn)，以及做好水泥漿液的高壓注入等施工任務(wù)；另一方面，需要現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員履行質(zhì)量監(jiān)管責(zé)任，對(duì)于注漿管滲漏、孔口串漿等常見質(zhì)量問題要及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并與施工人員保持良好溝通，確保問題的早發(fā)現(xiàn)、早處理，做到防患于未然。

3.3施工后的注漿檢查

在施工結(jié)束后，對(duì)注漿管的兩端進(jìn)行封堵處理，防止冒漿。必須要做到“先關(guān)止?jié){閥，再關(guān)注漿泵”，避免漿液回流。開展注漿效果檢查，對(duì)于不符合要求的需要重新注漿，經(jīng)檢查確認(rèn)合格后簽字確認(rèn)，然后按照順序依次進(jìn)行其他灌注樁的后注漿施工。

4結(jié)語

在現(xiàn)代高層建筑工程中，對(duì)樁基礎(chǔ)的承載力和穩(wěn)定性提出了更高的要求。尤其是在軟土等特殊地質(zhì)環(huán)境下，容易出現(xiàn)樁體不均勻沉降的現(xiàn)象，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全帶來不良影響。灌注樁后注漿技術(shù)是在樁體形成后再進(jìn)行高壓注漿，使樁體和土體能夠融為一體，從而顯著提高樁基承載力，解決了不均勻沉降問題。在應(yīng)用灌注樁后注漿施工技術(shù)時(shí)，重點(diǎn)把控注漿管與漿液的質(zhì)量檢查，以及注漿管的安裝和漿液的灌注等施工技術(shù)要點(diǎn)，從源頭上消除質(zhì)量隱患。同時(shí)在施工后及時(shí)檢查效果，確保符合施工要求，切實(shí)提高樁基工程的施工質(zhì)量。

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