淺談人工挖孔樁補強后壓漿技術

摘要：隨著社會經濟的發展，建設數量日益增加，城市的擴張建設使我們的建設戰場轉移，新環境、新工藝及復雜的區域地質條件加大了施工難度，迫使建設者考慮在不利地質條件下如何有效降低成本投入，保證質量、保證工程進度，取得良好的綜合經濟效益。樁基施工承荷補強后壓漿技術有效地解決了上述部分問題，在工程實例運用中取得了很好的效果。

關鍵詞：后壓漿 壓漿管 壓漿閥 壓力注漿

1 工程概況

漢中市體育場工程，建筑面積43108m2，框架結構，局部4層，基礎樁基工程采用人工挖孔樁，設計單樁端阻力要求≥10500KPa。根據鉆探揭露、室內土工試驗、野外原位測試成果綜合分析，按工程性能可將鉆探深度范圍內地層自上面下劃分為5個工程層，即：①雜填土；②粉質粘土；③-1粗砂；③-2中砂；④礫砂；⑤卵石。場地地貌單元系漢江北岸一級階地，地下水類型屬第四系松散巖類孔隙水，勘察最大孔深21.0m，勘察深度的地下水為潛水，鉆孔實測淺水位埋深15.3-15.5m不等。但在施工過程中現場實際情況與勘察報告結論實際不符，第四層礫砂層為松散層未有膠結力，且淺水位深度為8.5m-9m不等。經過現場排水試驗開挖，未能達到效果且存在較大安全隱患。按照目前開挖深度及樁身直徑，樁身摩擦力及樁端阻力均無法滿足設計要求，為確保樁端阻力本工程采用后壓漿技術，目的為提高單樁端阻力值，達到設計值。

2 樁基后壓漿的工藝原理

本類樁屬于按設計參數，用人工的方法開挖樁基孔洞，然后按設計要求往孔內澆筑樁芯材料至設計高度。將上部建筑的荷載傳遞至地基持力層，以支撐上部結構。如果遇到特殊地質條件或不可預見性復雜情況無法正常施工，但要達到設計要求，可根據上部設計傳荷值進行調節，可調整樁身摩擦面積或適當擴大樁端承載力面積，提高地基的承載力值或平衡各部位地基受壓的均衡性，確保樁設計承載力數值達到設計要求，滿足工程安全及質量。

3 適應范圍

①持力層埋深度不足10m，不適宜機械施工或機械施工成本過高的地區。

②在軟石地層區或強風帶厚度在10m左右的地區。

③地下水位較高非機械樁施工，無法正常降水施工確保安全質量要求。

④基樁加基梁結構基礎；基樁加承臺結構基礎；設備基礎下的群樁基礎；橋梁墩臺基礎；抗滑樁等。

4 后壓漿的施工工序

4.1 施工工序

①按后壓漿管的構造和設置要求，加工制作壓漿管，聯結并設置管箍、變徑管箍和堵頭。

②將設置壓漿管的鋼筋籠下入樁孔，在壓漿管下端分別安裝樁端壓漿閥。

③基樁施工完成后，必須清理樁頂浮漿和混凝土，完整露出壓漿管頂部，不得損壞壓漿管。

④檢查壓漿管是否通暢（正式壓漿前先注水試驗）。

⑤按設計規定的水量、水泥用量和水灰比配制水泥漿并過濾，放入儲漿筒。

⑥將泥漿泵聯結的輸漿管分別與水泥儲漿筒、樁頂壓漿管聯結。

⑦泥漿泵開動，將漿液壓入壓漿管。

⑧按設計規定，達到壓漿控制指標，即停止注漿。

⑨采取每樁注漿管連續等量進行后壓漿施工，并做好注漿記錄。

⑩每樁2～3根樁端壓漿管，分別注漿后，該樁壓漿即告結束。

4.2 施工參數

①根據設計要求，部分工程樁要進行樁端后壓漿施工。

②樁端后壓漿，需在樁內設置注漿管（DN25）。

③樁內注漿管，全樁通長設置，樁頂以上與樁的露出鋼筋同長，樁端則與孔底接觸。

④樁端注漿管下端的變徑管箍上，連接樁端壓漿閥，該壓漿閥必須埋入樁端卵石層中，避免被灌注的樁身混凝土包裹。

⑤樁端壓入水泥用量與樁端擴底直徑相關，根據JGJ94-2008規范的規定按下列計算水泥用量Gc（噸）：

Gc=αp*D

αp=1.80

D=擴底直徑

規范規定：對于獨立單樁，樁距大于6d的群樁和群樁初始注漿的數根基樁的注漿量應按上述估算值乘以1.2的系數。

⑥注漿壓力，將根據試樁施工與試樁承載力檢驗結果，滿足樁端承載力的要求下，予以確定，應大于5MPa。

⑦后壓漿樁樁端卵石層的承載力，要求達到：

qpk≥11000KPa

4.3 后壓漿管的構造

①壓漿管采用普通焊接鋼管（鋼管標準：GB/T3092-

93）。

樁端壓漿管：公稱直徑25mm，壁厚不小于2.5mm。

②壓漿管上端，設管箍并用管堵堵住，安裝壓漿聯結閥時取下管堵。

③壓漿管間聯結為鋼管套絲后，用管箍連接。

④樁端壓漿閥通過變徑管箍與壓漿管聯結。

⑤鋼筋籠一次全長制作，注漿管也一次全長聯結后，綁扎在鋼筋籠內的加勁筋上。

⑥以上套絲管連接件：管箍、堵頭、變徑管箍等均為水暖標準件。

5 施工控制指標

5.1 樁基施工控制指標（對樁基施工的要求）

①樁基施工單位應嚴格按設計圖紙及《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》GB50202-2002進行樁基部分施工，保證施工質量達到要求，后壓漿樁的特定要求為樁孔深度不超過設計深度。

②樁基施工在成孔結束，應量測孔徑、孔深和樁端擴底直徑，進入卵石層深度。

③保證壓漿管內不進泥漿，不進混凝土，使其暢通、無損。如壓漿管頭及管在施工工程中損壞，應及時按要求修復。④灌注成樁后，應立即或在混凝土初凝前清理樁頂浮漿，暴露壓漿管管頭，如果未及時清理，則應在后壓漿施工前破除樁頂浮漿，完整暴露樁頂壓漿管頭，如壓漿管頭及管損壞，應修復。

5.2 材料控制指標

5.2.1 壓漿水泥采用P.C 32.5R復合水泥。

5.2.2 壓漿水泥用量（定量壓漿）：

根據樁的荷載傳遞規律，端阻力的發揮效果對樁承載力的影響，確定樁端注漿水泥基本用量如下：

2000kg/樁～3500kg/樁。

5.2.3 注漿水泥漿液的配置

①水泥漿液水灰比（重量比）：0.5～0.6。

②定量配置：在水泥漿液攪拌罐內，定量注入0.25m3～0.30m3的水，達到罐內懸掛的標尺標線，經確認后，將500kg水泥（袋裝水泥10袋），開袋倒入攪拌罐。

③在攪拌罐內連續攪拌1分鐘，檢查水泥漿是否攪拌均勻。

④將攪拌后的水泥漿液過篩注入儲漿筒備用。

⑤將泥漿泵的吸漿管放入儲漿筒，并用人工不停攪拌水泥漿，以防沉淀，開泵吸漿泵入壓漿管。

⑥嚴格控制單罐水和水泥用量，漿液攪拌均勻，全部吸出泵入壓漿閥，均予以記錄，供業主和監理檢查確認。

5.3 注漿壓力控制

后壓漿應采取雙控指標，以定量壓漿水泥用量控制為主，以注漿壓力控制為輔。

定量注漿壓力控制的最小工作壓力：

Pmin≥5.0MPa

采取以上措施，就能保證有效加固樁端土層，按設計要求，達到預計之樁端阻力提高幅度和數值，以滿足設計承載力要求。

5.4 注漿施工時間

后壓漿施工根據混凝土灌注樁完成情況進行安排，一般應在成樁3天以后，欲進行壓漿施工的樁周邊10m范圍內應無未打樁和正在施工的樁。樁頂要有足夠壓漿管頭露出并完整無損，保證后壓漿能連續施工。

6 質量保證措施

6.1 壓漿管、閥制作質量保證措施

①根據樁的設計、施工參數，設計樁端壓漿管閥，下達加工任務。

②購買優良管材，加工制作樁端壓漿閥。

③專人檢驗驗收已加工制作的樁端壓漿閥質量，并備足數量。

④向業主和監理出具壓漿管閥自檢驗收合格證明文件。

6.2 灌注樁后壓漿施工質量保證措施

①后壓漿施工應依次序完成單樁中各壓漿管的樁端壓漿閥注漿。

②注漿前先確認注漿的樁號，壓漿閥的編號、位置、注漿水泥量。

③注漿前檢查輸漿管，壓漿管及管頭，輸漿管與壓漿管的連接是否安全可靠。

④開始注漿時，和注漿過程，記錄注漿起始壓力，正常注漿壓力范圍，注漿終止壓力，注漿時間，注漿量等數據。

⑤單樁注漿完畢，經自檢合格，報監理檢查驗收。

⑥注漿水泥用量準確計量，不發生數量不足的現象。

⑦如定量注漿壓力偏小，小于設計注漿壓力，經業主、監理同意，可適當增加注漿水泥用量，但需經業主、監理確認。

⑧施工時嚴格按《建筑樁基技術規范》JGJ94-2008執行，樁端注漿時，如發生樁側或樁間土溢漿，可采用間歇壓漿。溢漿現象是后壓漿工藝的正常情況，其造成的少量水泥漿損耗均包含在樁端的各自壓漿水泥用量中。

7 安全施工措施

①所有工作人員，進場施工前必須進行三級安全教育，必須嚴格執行有關規范、規程及安全生產操作規程。

②現場供電線路的設計、安裝要安全、合理、牢固，移動性用電設備必須用電纜供電并安裝漏電保護裝置，主電線路必須有專職人員負責，任何人員不得隨意用電。

③壓漿泵輸漿軟管應定期檢查，存在問題隱患的應及時修復或更換。

8 結束語

采用后壓漿技術，提高單樁端阻力值，通過靜載試驗，最大承載樁端阻力值為12000KPa，滿足設計要求，且成為陜西省樁基檢查靜載試驗超1000噸試驗工程，此技術運用不但降低了建設單位成本投入；提高了施工生產進度，還達到了廣泛推廣運用。

參考文獻：

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2008北京.中國建筑工業出版社.

[2]《建筑地基處理技術規范》GJG79-2002.北京.中國建筑工業出版社.2005.

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