鉆孔灌注樁后壓漿技術在高層建筑樁基工程中的應用

【摘 要】后壓漿技術對于提高樁體的承載能力有顯著的作用，本文用工程實例，介紹了鉆孔灌注樁后壓漿技術的施工工藝流程，總結了該技術的工藝流程及施工時壓漿量達不到時的補救措施，以供類似工程參考。

【關鍵詞】鉆孔灌樁；后壓漿；承載力；施工工藝

1、前言

鉆孔灌注樁后壓漿技術主要有樁端后壓漿和樁周后壓漿兩類。所謂后壓漿，就是在鉆孔灌注樁成樁后，通過預埋于樁端和樁側的壓漿器向樁端和樁側高壓注入特殊配方的水泥漿液，在軟土地基條件下，改善鉆孔灌注樁工藝，以提高樁的承載力、減少工程沉降量。

2、工程概況

某住宅小區工程（1～8棟），該工程基礎采用鉆孔灌注樁，設計總樁數為768根，樁徑分別為Φ800、Φ900、Φ1000、Φ1100、Φ1200、Φ1400mm，有效樁長10～18m 經過多個設計方案論證，樁基工程采用后壓漿鉆孔灌注樁，樁荷載形式為端承一摩擦樁，其中該工程工程地質條件為：①填土：褐色稍濕、中密、不均勻；層厚：2.2～3.2m，②黃土狀粉質粘土：淺褐色、硬塑、具濕陷性；層厚：2.4～4.3m，③粉土：黃褐色、中密、屬中等壓縮性土；層厚：3.0～5.5m，④黃土狀粉質粘土及粉土；層厚：3.9～5.5m，⑤粉細恥、灰色、中密 局部為中砂；層厚：1.8～3.3m，⑥卵石、雜色、中密、粒徑3～10cm、最大>20cm；層厚：5.0～7.5m。

3、鉆孔灌注樁后壓漿技術設計與計算

3.1 注漿管及壓漿器的設計

樁端壓漿導管選用內徑Φ32mm 的國際標準黑鐵管，樁側壓漿導管選用內徑Φ20mm的國際標準黑鐵管，兩端加工連接螺紋。為提高注漿質量，沿鋼筋籠周邊均勻設置三根注漿管，注漿管采用無縫鋼管，注漿管的接長采用絲扣連接，注漿管下端伸出鋼筋籠底端0.50m，在0.50m段鉆Φ8mm 的孔眼，孔眼按四行呈梅花型排列成花管（計孔眼38個）。管底部用60?錐型鐵棒焊接封堵。注漿管的上端埋入地表面0.20m～0.30m，平時用管帽蓋好以免雜物掉入管內堵塞而影響注漿。花管部位用橡膠環密封，最下面的一個環用鐵絲綁扎牢固。

3.2 注漿材料的配比

在鉆孔灌注樁后壓漿技術中，漿液的配比是一項重要的工作，該技術應用效果的好壞在很大程度上取決于水泥漿液的配比。水泥漿液的結石強度隨著水灰比的降低而提高，但是，如果水灰比過小，漿液的流動性差，既難于泵送，又不易滲透到致密的地層中。因此，漿液的水灰比需要根據地層條件的不同而改變。為了改善水泥漿液的性能，可以在水泥漿液中摻入適量的外加劑。施工中，注漿材料一般選用P·O 42.5水混，受潮結塊變質的水泥不允許使用。漿液水灰比可選用1：1，0.8：1，0.6：1，0.5：1四個配比（重量比）。注漿原則上從稀漿開始灌注，到濃漿結束。起始灌漿墩度的選擇視現場具體情況調整。

3.3 注漿壓力的計算

注漿開環壓力比較大，理論計算上由于影響因素比較多，難于精確計算，一般憑經驗估計為2.0 MPa～4.0 MPa，必要時還可采用更高的壓力強行開環，最高可達到8.0 MPa，注漿壓力系指克服漿液流動阻力進行擴散的壓強，通常按注漿深度確定，采用下式計算：

P0=（0.2～0.23）H／10

其中，P0為注漿終壓（MPa）；H為注漿深度（m）。

注漿時壓力表一般安裝在注漿泵的出口，因注漿管路的壓力損失，一般表壓比計算值偏大。

3.4 注漿量預估

注漿屬隱蔽性工程，注漿參數的準確計算尚有一定困難，故多采用經驗公式米確定，單根注漿管的注入量采用下式計算：

漿液注入量與用料計算只是一個估計值，與實際情況有很大的出入，最終以實際情況調整注漿壓力和延長注漿時間使注漿量達到鉆孔灌注樁的設計要求。

4、注漿施工及工藝

4.1 注漿管預埋

下鋼筋籠的同時安放注漿管，注漿管下的花管必須伸出鋼筋籠底端0.50m。最下面的一根注漿管與鋼筋主筋綁焊連接，綁焊不少于兩處，再與鋼筋籠點焊并用12號鐵絲綁扎，點焊間距一般為2.0 m。螺紋處應纏生膠帶，并擰緊螺紋密封，每下完一節鋼筋籠后，必須在壓漿導管內注水檢查其密封性。當管內注滿水，水面能保持穩定且不下降，證明其密封性可靠，否則，應提起鋼筋籠檢查漏水原因，待查明原因并處理后，再下鋼筋籠并注水檢查，直至滿足密封性要求后可下下一節鋼筋籠。壓漿導管不宜露出地表，應低于地表20cm～30cm，以免施工時碰斷壓漿管，用管帽將注漿管的上端蓋好。

4.2 注漿工藝流程（圖1）

1）注漿泵采用SNS系列高壓注漿泵，主要技術參數見表1。

2）攪拌機采用YJ一340泥漿攪拌機。該機為雙層攪拌機，分上下兩層，容積均為340 L，利用上層制漿進行第一次攪拌，經篩網過濾放入下層進行第二次攪拌。灌注過程中，水泥漿始終在攪拌，保持不沉淀。

3）高壓膠管采用鋼絲編織的高壓膠管，其內徑為25mm，工作壓力為14MPa。高壓膠管、注漿泵、高壓閥門與孔內注漿管宜用快速接手連接。

4）注漿前應做好一切準備工作。包括注漿材料水泥的準備、攪拌機、注漿泵的試運轉、注漿管路的檢查等工作。

5）壓注漿時間及先后順序。混凝土凝固后在成樁1d～3d內，開始注清水，沖開壓漿管底、側堵頭，并進行清水洗孔，在3d～7d內開始注漿，先注孔側以便孔壁泥皮上返，然后從下往上注漿，最終達到將樁上部密封，提高樁側摩阻力，然后再進行孔底壓漿。也有根據設計要求只進行樁端或樁側注漿的。

6）注漿。開環采用清水，用高壓沖開花管上的橡膠密封環，接著注入水泥漿。水泥漿的濃度本著先稀后濃的原則，依據單位時間的注入量進行漿液濃度的變換。注漿過程中，每隔10min～20min記錄一次漿液注入量和注漿壓力（表壓力），在設計注漿壓力下，掌握好注漿延續時間，使漿液注入量達到設計要求，即可結束注漿。

7）每次注漿結束，應及時用清水清洗攪拌機、高壓注漿泵及高壓注漿管，為下一次注漿做好準備。

5、補救措施

5.1 當壓漿量達不到設計要求而泵壓很高無法壓漿時，將起用備用的壓漿管壓漿，滿足設計壓漿量；

5.2 如發現樁側壁有漏漿時，應立即停止壓漿，并用清水把壓漿管洗凈，待水泥漿液初凝后，再進行壓漿；

5.3 當上述措施仍不能滿足設計壓漿量，或者因其他原因堵塞、碰壞壓漿管無法進行壓漿時，將采用在離樁側壁20cm～30cm 處打小孔（150 mm）作引孔，埋置好壓漿管，進行補壓漿，直至壓漿量滿足設計要求，此時補壓漿應不小于設計壓漿量。

6、結語

由于成功運用對鉆孔灌注樁進行樁端、樁側后壓漿工藝，有效地消除鉆孔灌注樁因施工工藝原因所造成的不良隱患，提高單樁承載力，確保工程質量，降低成本，具有明顯的經濟社會效益，值得深入地研究探討。

參考文獻：

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[2]譚鳳嬌．鉆孔灌注樁樁底壓漿技術[J]．四川建材，2007，4．