灌注樁后注漿技術在橋梁基礎工程中的應用

高恒

（中鐵九局集團第七工程有限公司，遼寧 沈陽 110044）

1 灌注樁后注漿技術簡介

1.1 灌注樁后注漿技術工藝原理

灌注樁后注漿技術在工藝原理上基本屬于劈裂注漿技術與滲透注漿技術的結合體。所謂劈裂注漿是指壓入的高壓漿體克服土體主應力面上的初始壓應力，使土體產生劈裂破壞，漿體沿劈裂縫隙滲入土體填充空隙，并擠密樁側土，促使土體固結，從而提高注漿區的土體強度。而滲透注漿則是指漿液在壓力的作用下，使孔隙中存在的氣體及自由水被排擠出去，漿液充填裂隙或孔隙，形成較為密實的固化體，從而使地層的滲透性減小，強度得到提高。如注漿區在樁底，則漿液首先在樁底沉渣區劈裂和滲透，使沉渣及樁端附近土體密實，產生“擴底”效應，使樁端承載力提高。而如注漿區在樁側某部位，則該部位也同樣出現“擴徑”效應，使樁側摩阻力提高。

1.2 灌注樁后注漿技術分類

灌注樁后注漿技術按灌注樁后注漿的形式及方法可將灌注樁后注漿技術大致分為以下三類：

1.2.1 封閉式后注漿法，其做法是在樁底預置柔性注漿囊（腔），通過樁中預置的導管向腔中壓入水泥漿形成擴大頭，從而擠壓周圍土體，以提高樁基承載力；

1.2.2 U形管式后注漿法，該方法屬于開放式后注漿法，整個裝置是一個從樁頂到樁底的U形管，樁底部分U形管開單向出漿口，出漿口的位置高出孔底30～50cm。灌注砼前先往孔底倒入碎石或塊石，使出漿口埋入碎石或塊石內，然后再進行砼灌筑；

1.2.3 采用在樁底預置管式單向閥與內導管組成的后注漿裝置進行注漿。下鋼筋籠前先將注漿管固定在鋼筋籠上（建議采用鋼管或黑鐵管），然后通過該導管進行注漿，并由一單向截流閥進行控制。注意出漿口一定采用單向截流閥并壓入樁底土中30～50cm。這事因為由于采用單向截流閥，在進行樁身砼澆注時漿液不會灌入閥內，注漿時漿液也不會回流。這種方法因其操作簡便、壓力相對穩定、，注漿效果顯著、成功率較高，而被廣泛應用，本文中也將對這種方法進行重點介紹及說明。

1.3 后注漿技術流程

2 灌注樁后注漿技術工藝要點分析

灌注樁后注漿技術要點如下。

2.1 確保在任何情況下注漿管道均暢通、注漿閥均能被打開

這是整個注漿程序成敗的關鍵。建議壓漿管選用鍍鋅鋼管或黑鐵管,直徑可采用Φ2.5cm或Φ3.0cm。對于超長樁，考慮到管內摩阻力對壓力的影響，建議適當加大壓漿管直徑，可考慮采用Φ3.0cm或Φ3.8cm。出漿閥以單向截流閥為佳,實踐證明采用該出漿閥后注漿成功率達96%以上。

2.2 根據地質條件承載力要求確定合理的注漿參數

在確保注漿效果的情況下盡量避免浪費。

2.3 注意對漿液水灰比的控制

對于地下水位以下注漿，一般技術人員會將水灰比控制為1：1。過稀的漿液對于攪拌和泵壓很方便，但是易造成漿液過大范圍的流失，不能使漿液相對集中于樁端和樁側一定范圍的土體。這就會使加固效果降低，并增加成本。施工中應根據土的飽和度和滲透性事先確定水灰比，對于飽和土易為0.6～0.7，對于非飽和土易為0.7～0.9，當地下水處于流動時可摻入少量水玻璃。

2.4 注意對注漿量的估算

現在有的技術人員在估算注漿量時，多采用壓密注漿球形擴散理論或柱形擴散理論進行估算，但其結果往往偏小。這是因為在注漿過程中，漿液在土體中的擴散受到樁低沉渣和樁側泥皮及土體非均勻性影響，其擴散絕非理想的形狀，而是向軟弱面劈裂或大空隙方向滲透，形成不規則狀，且范圍較大，而不同單樁間數值偏差也較大，比如有的樁注入一百公斤水泥或者更少即可，而有的會需注入幾噸水泥才能達到標準。

2.5 注意對出漿口位置的選擇

在樁底注漿時,出漿口宜埋入樁底以下土中的一定深度,這樣一方面可避免出漿口被水泥漿包住,另一方面也可以讓水泥漿充分加固樁底沉渣或虛土。在樁側注漿時，出漿口宜選在砂性土層，因為在該土層樁的摩阻力損失最大，對該部位進行加固效果最好。

2.6 注意對注漿時間的選擇

為了能讓漿液對樁側和樁端土體進行有效加固，注漿易在泥皮和擾動層處于軟弱狀態下進行，以使漿液能均勻擴散，達到理想效果。但也不宜過早注漿，以免影響樁基主體混凝土的強度。考慮到混凝土強度，樁施工結束后兩天即可實施注漿，若間隔時間過長，將增加注漿的難度或漿液不沿樁周或樁端軟弱層均勻擴散，以至達不到預期效果。

2.7 注意對注漿過程的控制

在注漿過程中，常會遇到注漿壓力一直保持在一個很低范圍（0.3MPA～0.6MPA）的情況，有時甚至達到預估注漿量，儀表顯示的壓力測定值仍然很低。這時應采取間歇注漿或降低水灰比方法，以增大漿液阻力，確保注漿效果。

2.8 注意對注漿流量和注漿順序的控制

目前使用的注漿泵流量一般偏大（＞100L／min）,導致漿液大流量快速在土體中擴散，使得有效加固范圍減小，達不到理想效果。故注漿時應選用小流量泵，最好用單杠泵，注漿時小流量慢擴散。而對于注漿順序，地下水位以下注漿應先樁側后樁端，先上后下，若注漿順序不當易造成冒漿和流失，降低注漿效果。

2.9 灌注樁后注漿技術的其他施工要求

與其在《建筑樁基技術規范》（JGJ94-2008）中相關規定一致。

3 結束語

后注漿技術是提高灌注樁豎向承載力并減小承載力離散性的一項有效措施。實地觀測也表明，經過注漿后的樁其沉降量較未注漿的樁要小很多，由此可見，在采用灌注樁作為基礎的重要工程中后注漿技術顯得尤為必要。而且對于那些由于工程需要，設計樁長達到60m，甚至于更多的構造物,由于其樁基進入砂層較深，在施工時承載力離散性較大，也應適當采用后注漿技術，已達到在滿足承載力要求的同時，盡量縮短樁長、減小沉降的目的，為工程節約費用。

而且灌注樁后注漿技術也已日趨成熟，近年來已我國很多地方及工程中得以成功應用，例如寧波市明州大橋工程以及杭州市的江東特大橋鉆工程等，均取得了很好的社會效益和經濟效益，符合在保持高速發展的情況下建設節約型社會的這一經濟形勢，具有很強的推廣及使用價值。

[1]鄭愛榮.鉆孔灌注樁后注漿技術[J].中國港灣建設，2008-12-25.