淺析樁端后注漿技術在沖（鉆）孔灌注樁中的應用

摘要：文章通過對沖鉆孔灌注樁成樁質量的分析，結合工程實例詳細介紹了樁端后注漿施工技術，并通過注漿效果和樁基試驗分析，表明樁端后注漿技術能有效改善樁土界面條件，提高單樁承載力和減少樁基沉降。

關鍵詞：樁端后注漿；施工工藝；靜荷載試驗

中圖分類號：TU753.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006—8937（2012）23—0159—02

沖（鉆）孔灌注樁單樁豎向承載力較高，因此，沖（鉆）孔灌注樁適應于不同地質條件，噪音低，不會對周圍環境造成較大影響，并且其施工較為簡單，不會產生擠土效應等，該樁基礎施工技術在各種建筑工程中被廣泛應用。但是沖孔灌注樁在施工過程中也存在著一些不足之處：首先，其在成孔過程中因為具有較大的泥漿比，因此很多泥漿會由于重力作用而沉淀，在成孔之后其孔底會沉積一層0.4 m左右難以清除的沉渣。其次，樁側泥皮過厚，導致側摩阻力明顯下降。樁端后注漿技術能有效解決上述存在的問題，因此，該技術被不斷推廣應用。本文針對廈門某工程，對其工程中樁端后注漿技術的應用進行了分析。

1 工程概況

廈門某工程位于集美區杏林灣集美新城核心區，地下一層，地上4～23層，由4棟單體組成，總建筑面積124 900 m2（其中地上97 602.22 m2，地下27 297.78 m2）。主體結構為框架—剪力墻—核心筒體系，地基基礎設計等級為二級，純地下室部分基礎采用靜壓預應力高強砼PHC管樁，主樓部分基礎采用沖（鉆）孔灌注樁，樁徑為1000 mm，共532根，樁身砼強度等級為C35，沖（鉆）孔灌注樁成孔控制條件：以樁長和樁端進入持力層的長度為雙控條件，有效樁長≥26 m ，進入持力層深度≥1.0 m，單樁豎向抗壓承載力極限值為13 000 kN。

設計要求沖（鉆）孔灌注樁持力層為中風化花崗巖層■。根據工程地質情況分析，本工程土質為素填土①、淤泥{2}、中粗砂{3}、粉質粘土{4}、中粗砂{5}、殘積土層、脈巖殘積粘性土■、全風化花崗巖■、全風化脈巖■、砂礫狀強風化花崗巖■、土狀強風化脈巖■、碎塊狀強風化花崗巖■、碎塊狀強風化脈巖■、中風化花崗巖■及中風化脈巖■等土層，且淤泥質土、殘積砂質粘性土土層偏厚。設計要求本工程沖（鉆）孔灌注樁采用樁端后注漿施工工藝，通過樁底后注漿固化沉渣（虛土）和泥皮，并加固樁底和樁側一定范圍的土體，以大幅提高樁的承載力，增強樁的質量穩定性，減少樁基沉降。

2 后注漿施工工藝流程

施工工藝流程為：施工參數選擇→沖（鉆）孔成孔→清孔、驗孔→注漿管埋設、下鋼筋籠→灌注樁樁身砼、養護→注漿管壓水開塞→制漿→注漿→達到設計預定注漿量和終壓→封孔→沖（鉆）孔灌注樁檢驗。

3 后注漿施工方法和技術要求

3.1 設定合理的注漿參數，選擇合適注漿方式

首先，經過商議，該工程中注漿方式為間歇式，實際注漿時間比間歇時間短。對于灌注性不良的樁基，可以采用連續小量方式灌注；可在2 d后進行注漿作業，最晚不能在一個月以后。確保注漿量在75 L/min以內。在確定注漿量時，一般來說，單樁應該根據其樁身長度、直徑、樁基的承載力以及土層的性質，注漿方式等進行選擇，并按照工程指導書中的公式進行計算，該項目每一根樁基所采用的注漿量為2 t。實際注漿量可以根據施工現場需要以及地質條件進行合理調整。

其次，后注漿中施工工藝各項參數的優化設計對于提高單樁的承載力具有重要意義，因此，應該注重水灰比以及注漿壓力等的設計。水灰比一般不能太大或太小，前者會導致注漿困難，后者會促使水泥的離析。本工程中根據工程實際，最終確定水灰比為0.5左右，一般采用普通的硅酸鹽水泥。另外，注漿壓力的設計也是重點內容之一。在控制注漿質量的過程中一般采用雙控方法，即注漿壓力和注漿量同時控制。將注入水泥的量作為主要控制，并輔助以泵送終止壓力的控制，如果注漿量尚未達到預先的設定量，可以繼續壓漿，但是當壓力升到一定程度時則需停止。因為注漿壓力太大的話，不僅會導致水泥漿離析的現象，不利于管道的暢通，也會對碎石層起到一定的擾動作用，使得整個樁體都向上浮動。在計算注漿的終止壓力時，需要根據注漿點的深度以及土層的性質來加以確定，并根據規范的計算公式，本項目中經過試驗和計算，得出容許的注漿壓力為8 MPa左右。

總的來說，工程中各項參數確定會由于地質條件、工程實際等條件不同而產生差異，因此，需要首先預定各項參數，并結合試驗結果對其進行調整，以確保注漿參數的科學合理，確保施工的質量。

3.2 制作注漿管

注漿管的制作一般跟鋼筋籠的制作同時進行。本工程中選用的注漿管的長度為6 m，管壁厚度為2 mm，注漿管的直徑為50 mm，材料是鍍鋅鋼管，在管道連接的時候利用絲扣進行連接。制作完畢之后，在進行加工之前，應該對注漿管的質量進行再次檢查，確保其不存在裂縫，不出堵塞或者空洞的現象。通常來說，每一根樁需要在其軸心對稱的兩端分別布置一根注漿管，并確保在連接每一節注漿管的絲扣時，其加工長度在30 mm以上，確保注漿管的連接質量和穩固性。同時設計要求在注漿管的底部設置一個逆止閥，確保注漿閥可以承受的靜水壓力在1MPa以上，同時，在注漿閥外部應該有一定剛度材料的保護層，以有效抵抗砂石及其他硬質物對注漿閥的刮撞。在確定注漿管的長度時，應該依據其樁深，通常比地面高出400 m左右。

3.3 安裝注漿管

在安裝注漿管之前應該對其進行試水試驗，如果發現水位出現下降現象或者管內的水柱灌不起來的情況，應該對連接處進行詳細檢查，查看密封性能，如果性能不良的，應及時更換，并再次進行試水試驗之后安裝。注漿管應對稱綁扎于加勁箍內側，和鋼筋籠的主筋靠在一起，并綁緊，在每一道加勁箍的地方固定綁扎點，確保綁扎點距鋼筋籠底部在150 mm左右。注漿管之間采用絲扣接頭進行連接，并采用麻絲或者膠帶等在絲扣連接的地方纏繞擰緊，可以采用鐵絲將其和鋼筋籠固定在一起，每隔兩米綁扎一次。在安裝注漿管的時候應該使其隨著鋼筋籠緩慢進入，不能采用強力下放注漿管，以免損壞注漿管底端部上的逆止閥，避免將泥沙灌入注漿管中將其堵塞。并用堵頭將注漿管的上口封閉，防止泥沙或者其他物質掉落到注漿管中，堵塞注漿管。在放置完鋼筋籠之后應該進行二次清孔，并在灌注砼之前對注漿管內的水面進行再次檢查，如果發現漏水現象較為嚴重的，則可能是因為注漿閥發生了破壞或者是注漿管發生了斷裂，這時候應該沿著樁身的孔壁安裝另一根備用的注漿管，注漿管平面布置如圖1所示。

3.4 科學掌握注漿的時間和順序

在樁身混凝土養護2 d之后，可以先用清水將注漿管道壓通，然后將孔底的沉渣清洗出來，在養護一周后再進行注漿。如果太早注漿，可能會導致混凝土的強度不足，從而不利于保護樁底的穩定性；太晚注漿的話，則會導致注漿的不通暢，可能引發一定事故。因此，應該科學掌握注漿的時間。注漿的先后順序也是決定注漿質量的重要內容。一般來說，為了提高注漿的均勻性，可以采用間歇式的注漿方式，在注漿過程采用兩根樁，進行間歇循環注漿，也就是先灌注第一根A管，將其注漿量確定為總量的75%，然后灌注第二根的A管，再灌第一根、第二根的B管，按照這樣的順序進行注漿，有利于確保同一根樁基的兩根不同管在注漿時具有一定的時間間隔，該間隔一般在0.5～1 h以上。

3.5 控制終止注漿

注漿過程應詳細做好施工的各項記錄，一般來說，需要記錄的內容有：注漿開始和結束的時間，注漿的壓力，注漿的量以及注漿過程出現的各種異常狀況，采取的處理措施等。一般來說，只要每一根樁達到以下條件中的一項，就可以終止。即：注漿量及壓力符合工程設計要求；注漿量與工程設計值接近，但是其壓力值大于設計壓力；注漿壓力沒達到設計水平，但是注漿量比設計值超出一倍以上；注漿壓力和總量均沒達到設計的水平，但是實行間歇式的注漿方式之后樁的四周不斷涌出水泥漿。

3.6 樁端后注漿效果與試驗樁檢測分析

本工程沖（鉆）孔灌注樁施工完成后，532根鉆孔灌注樁終孔深度平均為31.5 m，最小終孔深度為26.8 m，最深終孔深度為41.3 m，注漿情況匯總如表1所示。

樁基施工完后，選靜載荷試驗樁6根，低應變檢測樁237根，占總樁數的44.5%。經廈門市建筑工程檢測中心進行樁基靜載和低應變檢測，6根靜載試驗樁結論單樁豎向抗壓極限承載力符合設計要求，低應變檢測結論I類樁228根，占試驗樁總數的96.2%。由工程樁靜載和低應變試驗結果說明，經過我們的技術處理，樁的沉降量明顯降低，單樁豎向承載力明顯提高，施工完全達到了設計的要求。

4 結 語

綜上所述，通過本工程的樁端后注漿技術的應用，可以解決樁底沉渣過厚及樁周泥皮過厚的固有工藝缺陷，改善樁周土界面條件，減少沉降，大幅度提高單樁承載力。

參考文獻：

[1] JGJ94—2008，建筑樁基技術規程[S].

[2] GB50007—2002，建筑地基基礎設計規范[S].