樁端高壓注漿在人工挖孔灌注樁補強中的應用

【摘 要】對孔樁樁端持力層進行高壓注漿，在樁身、樁底及樁端四周形成土的結(jié)石體，提高孔樁的承載力，具有造價低，施工機具簡單，質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點。

【關(guān)鍵詞】人工挖孔灌注樁；引孔；樁端高壓注漿；補強；檢測；提高承載力

前言

泉州某廠房工程，上部為五層框架結(jié)構(gòu)，建筑面積為22000m2，基礎采用人工挖孔灌注樁，樁數(shù)為84根，樁長約10-20m，樁徑為φ0.9m、φ1.0m、φ1.5m ，擴大頭為φ1.3m-φ3.0m，樁端持力層為強風化花崗巖或中風化花崗巖，樁身砼強度為C30，經(jīng)檢測部分樁承載力未達到設計要求，根據(jù)工程現(xiàn)狀及工期要求，采用對孔樁樁端持力層進行高壓注漿，在樁身、樁底及樁端四周形成土的結(jié)石體，提高樁端持力層強度，擴大樁底土層承載面積，從而提高孔樁的承載力，滿足孔樁的設計承載力。

1 樁端高壓注漿的加固機理

由于孔樁施工時樁端的浮渣難以清除，或因施工中的失誤，導致樁的承載力不足，因而在樁端需采取加固措施，以有效解決樁端浮渣等帶來承載力不足的問題，提高樁端承載力。樁端高壓注漿就是在灌注樁成樁后，利用鉆機引孔預埋注漿管將漿液注入樁端底土層中，隨著注漿量增加及注漿壓力增大，由樁端向其周圍輻射，通過滲透，填充，擠密和固結(jié)作用使樁端持力層在一定范圍內(nèi)形成土的結(jié)合體，改善了持力層的不均勻性，恢復和提高了持力層的土體強度，解決了普通灌注樁樁端虛土的難題，有效地提高了樁的端承力，減少了沉降量，從而提高樁的端承力。同時因人工挖孔樁護壁與樁周土間的空隙降低了樁側(cè)摩阻力，樁端注漿時漿液從樁端沿樁側(cè)向上流動，通過擠密、填充、滲透的作用，在樁身周圍形成不均勻的脈狀結(jié)石體，從而大幅提高了樁側(cè)摩阻力。

2 樁端高壓注漿工藝及施工過程

2.1 鉆孔

將土方開挖至樁頂，對承載力不足的樁采用鉆機進行引孔，引孔直徑為110mm，終孔深度以進入樁基持力層的穩(wěn)定層1-2米為準。

2.2 注漿管制作

采用直徑為40mm 的黑鐵管制作注漿管，接頭采用絲扣連接。注漿管在下部150cm長的管段制作成注漿噴頭(俗稱花管)，即在該部分每間距為15cm用鉆頭沿徑向均勻鉆出鉆5個Ф8mm注漿孔，外面套上同直徑的自行車內(nèi)胎并在兩端用膠帶封好，這樣注漿噴頭就形成了一個簡易的單向裝置。當注漿時注漿壓力將車胎迸裂，水泥漿通過注漿孔壓入持力層土中。

2.3 注漿管預埋

注漿管應在引孔完成后就開始安放，安放盡量不摩擦孔壁以免車胎破裂造成注漿孔的堵塞;樁底預埋管下部用堵頭封堵，并與孔底保留10 cm空隙，再接長至地面，并在孔口處標明各注漿管的埋深，以便識；;注漿管上端應高出樁頂50 cm，并及時用堵頭封堵，以防止雜物進入堵塞注漿管。同時在樁頂下1.5米～2.0米引孔部分采用C40高強度細石混凝土封堵及預埋卸氣管，在樁頂下1.5米～2.0米以下引孔部分采用5mm碎石填充。

2.4 漿液配制

本工程的注漿目的為了提高持力層強度及樁側(cè)摩阻力，根據(jù)以往施工經(jīng)驗，所用水泥一水玻璃系雙液漿按如下方法配制：水泥漿采用42.5普通硅酸鹽水泥按0.5：1的水灰比倒入儲漿罐中充分攪拌均勻，過篩清除雜物和結(jié)塊;水玻璃漿采用39°Be中性水玻璃與水按1：3(體積比)配制而成。然后用將水泥漿與水玻璃漿，按體積比1：1用注漿泵注入所需加固持力層中。

2.5 高壓注漿

當封堵混凝土強度達到70%（封堵后七天）后，用清水沖孔確認注漿管暢通后即可開始注漿，開始采用0～2.0Mpa低壓、慢速注漿，以便讓漿液在樁底或樁側(cè)較均勻滲透和劈裂滲入，取得最佳加固效果;當卸氣管出現(xiàn)回漿時停止注漿，封堵卸氣管，改用6～9.0Mpa高壓注漿，隨著水泥漿的不斷灌入，在樁端形成水泥、碎石與土的擴大頭。為了充分發(fā)揮注漿效果，根據(jù)需要可進行多次注漿，使水泥漿不斷的滲透到持力層中。各樁注漿量、注漿壓力均按設計要求確定，注漿過程要連續(xù)，不能出現(xiàn)停頓，防止堵管。注漿以注入水泥量、注漿壓力進行雙控，水泥注入量達到預定量，壓力達到6～9.0Mpa，無特殊情況即可停止注漿;注漿過程要做好注漿施工記錄，記錄的內(nèi)容應包括施工時間、注漿開始及結(jié)束時間、注漿壓力、注漿數(shù)量以及出現(xiàn)的異常情況和處理的措施等;注漿前應先測定各樁頂標高，注漿過程中注意觀測樁頂標高變化情況及其他樁是否有浮樁現(xiàn)象，當出現(xiàn)浮樁時應調(diào)整注漿壓力，直至注飽為止，若發(fā)現(xiàn)樁頂抬升應及時通知設計和有關(guān)部門，以便決定是否可終止灌漿。

2.6 終止灌漿標準

在注漿過程中，如出現(xiàn)以下情形之一即可停止該樁孔灌漿：(1)注漿量達到設計要求;(2)注漿壓力達到6～9.0Mpa;(3)樁身上升≧5mm。注漿結(jié)束，采用機械方法封堵注漿管閉漿，以防止?jié){液流失。

3 注漿效果

注漿加固施工結(jié)束，待強度達到設計要求后，對十四根注漿加固樁進行現(xiàn)場高應變法動測，經(jīng)過高壓注漿的樁承載力均滿足設計要求，本工程投入使用多年，沉降穩(wěn)定，房屋結(jié)構(gòu)狀況良好。

4 結(jié)束語

由工程實例可知，樁端高壓注漿應用于人工挖孔灌注樁具有以下優(yōu)點：

4.1 由于人工挖孔樁的承載機理主要以端承為主，通過高壓注漿，可大幅提高樁的承載力，減小沉降量，提高整體穩(wěn)定性。

4.2 具有很強的靈活性，質(zhì)量也容易保證，壓漿成功率可達到100%。

4.3 對于加快工程施工進度，降低工程造價。

4.4 樁端壓力注漿技術(shù)適應性較強，施工機具簡單，質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點，應用前景非常廣闊。