結(jié)合實例論鉆孔灌注樁注漿技術(shù)應(yīng)用

杜德榮

（浙江東陽建工集團有限公司，浙江 東陽 322100）

1 樁底注漿基本原理

鉆孔灌注樁樁底注漿技術(shù)是指在鉆孔灌注樁成樁后，通過預(yù)留在樁身的注漿管，將能固化的漿液（一般為純水泥漿、水泥砂漿、加外加劑的水泥漿、化學(xué)漿液等）通過壓力的作用，均勻地注入樁底土層，對樁底沉渣及樁底附近的樁周土層進行置換、滲透（粗粒土）、劈裂（細粒土）、擠密、固結(jié)等作用。一方面通過對樁端持力層土體及樁底沉渣的置換、滲透（粗粒土）、劈裂（細粒土）、擠密和固結(jié)等作用，使樁端持力層在一定范圍內(nèi)形成漿液和土的結(jié)合體，或?qū)崿F(xiàn)劈裂注漿（細粒土），或形成樁端擴大頭，增大受力面積（粗粒土），實際消除樁底沉渣對端承力的不良影響，恢復(fù)和提高持力層土體強度，從而使樁的端承力得到大幅度提高，并減少樁基的沉降量。另一方面，樁底注漿時漿液在壓力作用下從樁端沿樁側(cè)向上流動，通過滲透（粗粒土）、劈裂（細粒土）、充填和擠密的作用，對樁周泥皮置換和空隙充填或形成脈狀結(jié)石體，從而大幅度提高樁與土之間的表面摩擦力。第三，樁底注漿時，壓力使樁上浮產(chǎn)生反向摩阻力，也在一定程度上提高了樁側(cè)摩阻力。

2 施工工藝

2.1 工藝流程

成孔→放鋼筋籠及樁底壓力注漿裝置→灌注樁身混凝土→預(yù)壓水實驗→壓力注漿→卸注漿接頭→封孔

2.2 注漿裝置

當(dāng)灌注水泥漿液時，一般多采用活塞式注漿泵或泥漿泵，若進行化學(xué)往漿時，可分為單液和雙液設(shè)備兩種。地面部分包括高壓注漿泵、漿液拌合機、濾網(wǎng)、貯漿桶、地面管路系統(tǒng)及觀測儀表等；地下部分包括豎向?qū)Ч堋⒆{管及樁底壓力注漿裝置等；其核心裝置為高壓注漿泵、注漿管及樁底注漿裝置。

2.2.1 高壓注漿泵

為防止鉆孔樁被上抬的可能性，樁底注漿時要求泵的排漿量要小，壓力要平穩(wěn)，并足夠高.我們選用泵的額定壓力大于要求的最大注漿壓力的1.5倍，即泵的額定壓力＞5MPa，排漿量為50～30L/min的SGB-1型注漿泵。

2.2.2 注漿管及樁底注漿裝置

為保證注漿管的剛度，防止?jié)补鄻渡砘炷習(xí)r注漿管受壓變形，我們選用鋼管。注漿管及樁底注漿裝置由三部分組成：上部帶絲扣的接頭、中部直管及樁底注漿裝置（由射漿管及射漿管下部的沉淀管組成）。

2.3 注漿施工及質(zhì)量控制

2.3.1 下入鋼筋籠及注漿管

在下入鋼筋籠的同時對稱下入2根?20～?25的注漿管，注漿管必須保證對接平順，確保焊縫飽滿，密封良好，射漿管側(cè)壁接梅花形設(shè)置出漿小孔，孔徑為6～8nm ，間距400～50mm射漿管外部包裹編織袋并用棕繩捆綁，并保證密封良好，使之起到單向閥的作用。即在注漿壓力的作用下順利打開，而在澆灌樁身混凝土?xí)r，孔內(nèi)泥漿、水泥漿等不會逆向流入射漿管內(nèi)，保證注漿管路系統(tǒng)不會被堵塞，射漿管下部連接長60～100mm的沉淀管，沉淀管下部封死并加工成扁平狀以利于插入樁底持力層。射漿管底端至少應(yīng)與鋼筋籠底端平齊，一般根據(jù)持力層土質(zhì)下至孔底200～1000mm，以保證注漿效果。注漿管采用點焊固定在鋼筋籠箍筋上。

2.3.2 澆灌樁身混凝土

澆灌水下混凝土?xí)r，鋼筋籠有可能在混凝土沖擊孔底時上浮，從而引起注漿管的上浮。因此，必須隨時觀察注漿的上浮情況，發(fā)現(xiàn)上浮應(yīng)立即處理，以免影響注漿效果。澆灌混凝土前須將注漿管上端口封閉，以免水泥砂漿等異物進入堵塞管路。

2.3.3 預(yù)壓水實驗

灌注樁水下混凝土強度達到一定程度后，必須及時對注漿管道實施預(yù)壓水試驗，以劈裂及清除射漿管單向閥周圍混凝土保護層，防止封閉射漿管，確保以后注漿能順利進行。根據(jù)混凝土強度增長情況，我們選擇在灌注樁成樁后2～7d內(nèi)對注漿管實施預(yù)壓水試驗。初始壓力約2MPa左右，持續(xù)時間3min。

2.3.4 注漿

由于注漿時要施加較高的壓力，所以必須要待樁身具有一定強度之后方可注漿，否則會造成樁身混凝土的破壞。根據(jù)我們的經(jīng)驗，選擇當(dāng)混凝土強度達到設(shè)計強度的80%時方可開始注漿。注漿前，先向樁底注入壓力水置換出沉渣和沉淤并清洗和疏通注漿管道，然后再用稀漿液置換出樁底及注漿管道中的沉水。注漿采用2根注漿管并聯(lián)注漿，注漿管上部裝壓力表。漿液配合比視樁底持力層的情況而定，對于細粒土采用水泥加脫鈉水玻璃體漿液，水灰比為1:1～0.6:1，脫鈉水玻璃用量為水泥用量的4%,以利實現(xiàn)劈裂注漿作用，對粗粒土采用純水泥漿液，水灰比為3:1～0.6:1。通過滲透、擠密、填充及固結(jié)作用，以利形成樁底擴大頭，提高樁端阻力。注漿量必須達到設(shè)計要求，設(shè)計注入量按下式計算：

式中；Q一每根樁漿液注入量；

A一漿液損耗系數(shù)，取1:1～1:3;

R一漿液有效擴散半徑；

H一加固段高度；

n一孔隙率或裂隙率；

p一漿液充填系數(shù)0.4～0.9。

注漿壓力的控制：在注漿的不同階段，注漿壓力也不相同，注漿開始階段由于要克服很大的阻力，所需壓力較大，平穩(wěn)注漿過程中，所需壓力較小，注漿結(jié)束階段，由于漿液已充滿樁底持力層及附近土體，所需壓力也較大。注漿初壓力是由樁身長度和樁底持力層強度決定的。根據(jù)實踐經(jīng)驗初壓力一般為2MPa，中間平穩(wěn)注漿階段為0.5～1MPa，注漿結(jié)束階段為2MPa。另外隨著注漿壓力的變化必須適當(dāng)調(diào)節(jié)漿液濃度，一般先稀漿，最后濃漿。稀漿便于輸送，滲透能力強，中等濃度漿起到填充、擠密作用.濃漿對已注入的漿液有脫水作用。注漿時必須密切觀察壓力表壓力情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)注漿壓力突然下降，流量突然增大時，必須立即停止注漿，檢查是否冒漿、跑漿。當(dāng)發(fā)生冒漿、跑漿現(xiàn)象時，必須立即停止注漿。1.5～2h后采用濃漿注入并降低注漿壓力。

2.3.5 卸下漿接頭,成樁

樁底注漿結(jié)束后，卸下注漿接頭采取機械封堵閉漿。

圖1 試樁的P-S曲線圖

3 工程實例

我單位施工的工程中，共計有鉆孔灌注樁112根，樁徑?=1.25m ，長度為15～27m 。采用泰山CJF一12型沖擊反循環(huán)鉆機成孔，泥漿護壁。樁底持力層15～21m為礫石層，21～27m為粉土、粉砂層。經(jīng)過對3根試驗樁進行單樁豎向承載力靜載試驗，其單樁承載力分別為設(shè)計值的75%、83%、85%，均達不到設(shè)計要求。而樁身混凝土質(zhì)量、樁徑、樁孔垂直度偏差均能滿足規(guī)范及設(shè)計要求。我們會同設(shè)計院、建設(shè)單位經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟指標比選，共同確定了采用樁底注漿技術(shù)提高單樁承載力的方案。注漿后經(jīng)靜載試驗短樁（15～21m）單樁承載力提高了80% ～120% ，長樁（21～27m）單樁承載力提高了40%～60%，均滿足設(shè)計要求，沉降量也顯著減小，見圖1。

4 結(jié)束語

經(jīng)過工程實踐，樁底注漿提高單樁承載力效果明顯、可靠，設(shè)備簡單，只要精心組織施工，確保注漿順利實施，就能確保注漿效果，是一項值得普及的新技術(shù)。

[1]王智.厚砂層地區(qū)鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)應(yīng)用.閩西職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2006年3期.