灌注樁后壓漿技術在超高層建筑中的應用

摘要：本文對灌注樁后壓漿技術的基本原理進行了闡述，并以實際工程項目的實踐應用為例對該技術在超高層建筑中的應用和質量控制進行了分析。

關鍵詞：灌注樁后壓漿技術；超高層建筑；應用

目前，鉆孔灌注樁已經廣泛應用于我國鐵路、公路、建筑等各項建設工程中，尤其是在高層、超高層建筑中，已經成為主導樁型。但隨著建筑物規模的不斷擴大，傳統鉆孔灌注樁的施工工藝受到限制，已經難以滿足不斷提高樁基承載力的要求，工程造價也難以控制，給施工造成困難。這種情況下，灌注樁后壓漿技術作為一種改良方法就得到了廣泛的應用。

1 灌注樁后壓漿技術概述

1.1 灌注樁后壓漿技術的基本原理

灌注樁后壓漿，是先將壓漿管預先埋置在樁身或莊周，待灌注樁成樁且達到預定強度后，利用預埋置的壓漿管將漿液直接壓入樁端持力土層或樁身周圍的土體中。漿液主要起膠結固化的作用，通過滲透、壓密等物理、化學變化，使土體的物理性質和力學狀態發生改變，通過不同程度的提高樁端阻力、樁側摩阻力來減小樁的沉降量，并提高樁的承載力。

1.2 灌注樁后壓漿法的優勢特點

灌注樁后壓漿技術能有效提高單樁承載力，降低樁身沉降量，在施工中具有十分明顯的經濟效益：

（1）適用廣泛。灌注樁后壓漿技術既適用于滲透性較大的地基土質土層加固，如砂卵石層，也適用滲透性較差的軟弱土層，如地基土質為粉土和粘土、淤泥、粉細砂層等，甚至對存在地下溶洞的巖溶地層土層也能進行加固。

（2）在不影響成樁質量的前提下擴散漿液作用范圍。灌注樁后壓漿技術能夠使壓漿漿液既對噴射流程破壞范圍以內的土地加固，也能對噴射流程破壞范圍以外土體加固。對前者加固，主要是通過滲透、擠密、充填和劈裂等方法實現；對后者加固，主要是通過壓縮粘結置換的方式來實現。

（3）狀態可控。應用灌注樁后壓漿技術，漿液擴散的方向、深度和擴散的具體位置都能夠控制，能夠根據設計要求調解漿液固化后的旋噴樁體與樁身混凝土所形成的固結體強度，來提高樁基承載力；施工時漿液凝固的時間也能夠調解，有效控制建筑物附加沉降和差異沉降。

另外，灌注樁后壓漿技術所需注漿管孔徑小，對已有建筑物基礎與地面損害小，施工安全、簡便，對施工現場沒有要求，既適合狹窄施工場地，也適合基礎需要加固補強的施工現場，且無噪音和材料污染。總之，灌注樁后壓漿是一種簡便、安全、環保的適用性廣泛的建筑施工技術。

2 工程概況

2.1 基本概況

北京市某建筑工程地處繁華商務區，擬建工程為超高層寫字樓項目，地下4層，地上60層，高度為265m。建筑結構來興為鋼—混凝土混合結構，地基基礎設計等級甲級、建筑樁基安全等級甲級，主樓核心筒結構，周邊設有純地下車庫，屬于一類超高層建筑，樓下采用的鉆孔灌注基礎樁。

本工程基礎樁（樁徑分別為800mm和1000mm）共計538根，樁長范圍13.7m～37.9m。為了滿足超高層建筑結構承載力和沉降要求，采用灌注樁樁端樁側后壓漿技術，以提高性能，滿足要求。其中主樓區域基礎樁采用樁端樁側后壓漿技術，純地下室部分采用樁側后壓漿技術。

2.2 水文地質條件

根據巖土工程勘察報告，實測到4層地下水，具體情況見下表：

根據鉆探勘察與測試結果，按地層沉積年代及其成因類型，將擬建工程場地地層劃分為人工堆積層及第四紀沉積層兩大類，并按地層巖性及物理力學性質指標進一步劃分為17個大層，以標高-9.51～-12.37m以下的細砂、中砂層和卵石層作為樁端持力層。

3 后壓漿設計與參數確定

3.1 后壓漿裝置的設置

根據本工程項目的具體條件設計后壓漿裝置：樁端樁側后壓漿均設置兩根直徑為25mm的焊接鋼管，焊接鋼管綁扎于鋼筋籠上，在每個鋼管底端都安裝一個單向壓漿閥，伸出鋼筋籠底100mm；樁側壓漿在地面以下卵石層中設壓漿閥一道，其壓漿導管為焊接鋼管，下端通過三通與花瓣形加筋PVC壓漿管閥相連接。

3.2 后壓漿裝置的要求

3.2.1 壓漿管

在制作鋼筋籠時，同時采用直徑25mm的焊接鋼管制作壓漿管，采用絲扣連接接頭，兩端也用絲扣堵封嚴。在鋼筋籠外側對稱布置壓漿管并綁扎。吊裝安放鋼筋籠時不得扭轉彎曲，以免壓漿管絲扣連接處松動；為避免摩擦壓漿管的孔壁使壓漿孔堵塞，壓漿噴頭也需要用混凝土墊塊保護起來。

3.2.2 壓漿導管的連接

壓漿導管的連接采用一般有管箍連接和套管焊接兩種方式，本工程中采用套管焊接方式，焊接時必須連續且密閉，不能出現孔隙和砂眼。

3.3 后壓漿參數確定

根據設計要求與現場具體地質條件，確定本工程樁壓漿技術參數：

（1）壓漿參數：壓漿材料為普通硅酸鹽水泥漿液，壓漿水灰比選擇為0.70，注漿流量控制在 50L/min 左右。

（2）采用壓漿量和壓漿壓力雙控方法來對后壓漿質量進行控制，以壓漿量控制為主，以終止壓力控制為輔。樁徑800mm和1000mm的單樁樁端壓漿量分別為水泥1.4t和1.8t，終止泵送壓力均≮2.0MPa；單樁樁側壓漿量均為0.5t，終止泵送壓力均≮1.0MPa。

（3）在后壓漿作業開始前，按照上述要求注入水泥漿，并進行現場壓漿試驗，具體的參數確定以現場試驗結果為標準來最終確定。

4 基礎灌注樁后壓漿施工工藝

4.1 工藝流程

成孔、清空→制作鋼筋籠、加工壓漿管→布置壓漿管→吊裝鋼筋，安裝壓漿閥籠→檢查壓漿管質量→二次清孔→灌注混凝土→配置水泥漿，實施壓漿。

4.2 后壓漿管件設置

后壓漿導管采用國標低流體輸送用焊接管，壁厚要≮2.0mm。后壓漿管件設置應遵循如下藥店：

（1）壓漿導管上端均設有管螺紋、管箍和絲堵；下端設有G3/4\"螺紋和用以插接樁側壓漿閥的三通。

（2）壓漿導管與鋼筋籠綁扎固定時，采用12號鉛絲用十字綁扎法固定，應綁扎牢固，綁扎點均勻。

（3）壓漿導管上端低于樁施工作業地坪下200mm；鋼筋籠上壓漿導管與孔口部位壓漿導管接口位于鋼筋籠最上一道加筋箍下20cm處；樁端壓漿導管下端口據鋼筋籠底端380mm。

（4）預先焊接好孔口段壓漿管，與鋼筋籠一次起吊入孔。起吊鋼筋籠入孔前旋接壓漿閥，入孔時插接樁側壓漿閥。

（5）吊放鋼筋籠時不得沖撞、扭動，應沉放到底，不得懸吊。

（6）灌注完畢回填后，設置明顯保護標識，以防車輛碾壓。

4.3 質量保證

在基礎灌注樁后壓漿施工中，為了確保后壓漿質量控制，本工程采用壓漿量和壓漿壓力雙控方法，以水泥注入量的控制為主要質量控制方法。其質量保證的關鍵是壓漿裝置的選擇和各道工序成品的保護以及水泥漿壓入操控等全過程控制，并及時反饋監測信息。

結語

在本工程項目中，后壓漿技術在超高層建筑基礎中的得到了成功應用。通過鉆孔灌注樁樁端、樁側后注漿技術，能夠提高樁基承載力、增強群樁穩定性，有效控制樁基沉降，實踐證明，灌注樁樁端樁底后壓漿技術在工程實踐中具有很高的應用價值。

參考文獻：

[1] 葛明軍.鉆孔灌注樁樁端后壓漿技術在昆山高層建筑中的應用[J].西部探礦工程，2010（01）

[2] 邱玲智，王健.淺析鉆孔灌注樁后注漿技術在河流沖積地層高層建筑中的應用[J].中國勘察設計，2012（08）

[3] 湯衛華.鉆孔灌注樁樁底后注漿在高層建筑中的應用[J].山西建筑，2011（10）