淺談鉆孔灌注樁后注漿施工工藝及質量控制

摘要：后注漿可以大幅度提高基樁承載力、減少樁頂沉降，同時改善基樁的承載性狀。本文結合本人施工過的過程實例對該工法及質量控制進行介紹和探討。

關鍵詞：鉆孔灌注樁；后注漿質量控制；注漿管質量控制；注漿量控制；注漿壓力

鉆孔灌注樁，因具備施工簡單、對地層適應性強、造價經濟等特點得以廣泛應用。但是，隨著我國建筑業的廣泛發展，對樁基的承載力提出了更高的要求，這在一定程度上提高了單樁的成本和施工難度。

下面將結合本人施工過的工程實例對本工法進行介紹。

一、鉆孔灌注樁后注漿工作機理

1.1、樁端注漿

樁端注漿，即在樁端壓注入水泥漿液，漿液首先滲透到最疏松的樁端沉渣間隙中，與沉渣相結合，凝結成一個強度高、化學性能穩定的水泥結塊，能消除孔底沉渣的不良影響；在粘性土、粉土、粉細砂中進行樁端注漿時，若漿液壓力達到劈裂壓力，則土體產生劈裂破壞，漿體沿劈裂縫隙滲入土體填充空隙，并擠密樁側土，促使土體固結成為水泥復合體，從而提高注漿區的土體強度及樁端阻力；水泥漿液進一步向樁端持力層中滲透、擠密、填充及固結，大幅度提高持力層的強度和變形模量，并在樁端形成擴大樁頭，增大的樁端的承壓面積，提高了鉆孔灌注樁的樁端承載力；對于泥漿護壁的灌注樁，注入樁端的漿液在壓力作用下，會沿著樁土間泥皮上滲到樁端以上一定高度范圍內膠結，并填充樁身與樁周土體間的縫隙，提高樁側摩阻力。

1.2、樁側注漿

樁側注漿可以破壞和消除泥皮，充填樁側的間隙，提高樁側混凝土與周圍土體間的粘結力，消除樁側泥皮存在對樁側摩阻力的影響，從而提高樁基承載力。當漿液壓力很大時，漿液可滲透到土體中，與樁側土體結合，相當于增大了樁徑，從而也提高單樁承載力。

1.3、樁側樁端聯合注漿技術

樁端樁側聯合注漿，即對同一根樁同時采用樁端注漿和樁側注漿，可以提高承載力。其注漿效果優于樁端與樁側分別注漿的樁，可以獲得更大的極限承載力；其注漿順序，宜自上而下逐段進行樁側注注漿，最后進行樁端注漿，但由于此技術含量要求較高，因此在選用此注漿法施工時應慎重。

二、結合工程實例介紹注漿工藝及質量控制要點

本工程位于上海市世博園區B02B地塊國家電網辦公樓，其中工程樁抗壓樁需要樁端注漿，抗拔樁需要樁端樁側同時注漿。抗拔樁樁身強度為35m，抗壓樁樁身長度為49m/45m兩種，樁端注漿土層為⑤2-3層灰色粉砂夾粉質粘土層，抗拔樁樁側注漿土層為⑤2-2灰色粉質粉土夾粉質粘土層。下面將結合施工過程介紹注漿施工中需重點進行質量控制的幾個方面。

2.1注漿管

注漿管采用無縫鋼管，鋼管內徑為25mm，壁厚3.2mm，每根樁埋設2根注漿管（抗拔樁是4根注漿管），長度根據設計樁深加工注漿管。每根樁中注漿管必須與鋼筋籠主筋牢靠固定，并與鋼筋籠整體下放，管與管之間采用絲牙連接，外面螺紋處用止水膠帶包裹，并牢固擰緊密封。對鋼筋籠不到底及未到孔口的樁，則必須增加引導鋼筋籠一起下放，引導鋼筋籠由4根主筋及箍筋構成，必須保證剛度，以確保壓漿管的穩定性及垂直度。注漿管要高出孔口20㎝左右，使用堵頭堵住，防止雜物撣入注漿管內，影響注漿。

安裝注漿管前應清除管內雜物，以防堵塞，并做好注漿頭和注漿管的密封；端部花管、壓漿管連接完好，每節或每段應采用具有一定壓力的自來水檢驗其是否密封，如存在滲水應及時返工整改。

注漿噴頭位置的控制：導管安放時應將注漿噴頭埋入沉渣或虛土中一定深度，即避免出漿口被水泥漿包裹，防止初始注漿就需高壓充裂，又可保證水泥漿充分加固樁底沉渣或虛土，還為漿液向樁底周邊土層滲透提供充分條件。

下圖2.1-1為注漿頭開孔示意圖，2.1-2為注漿端部密封示意圖。2.1-3為抗拔樁（抗壓樁同）的注漿管孔口情況，一共4根注漿管，2根用于樁端注漿，2根用于樁側注漿，2根粗管為聲測管。

2.2清水開塞

主要是對開塞時間及開塞壓力的控制，開塞時間的控制關乎后續施工的順利及樁端混凝土的完整，開塞時間過早則樁身下部混凝土未形成一定強度，在高壓水的沖射下會破壞樁端形成的混凝土強度；開塞時間過遲，則包裹注漿管的混凝土強度過大，造成注漿頭保護層打不開，使隨后的注漿施工無法進行。故開塞時樁端混凝土應保持在C10～C15之間，開塞時間應在成樁后三天左右。開塞時應對壓力進行關注，開塞最大壓力不應超過10MPa。且開賽完成后壓力應明顯回落。若壓力超過10MPa或持續長時間處于高壓力狀態，則表明下部注漿管堵塞或注漿頭周邊存在異常情況，應進行記錄，研究后再行處理。對各注漿管的開塞情況應進行詳細記錄，下圖2.2為清水開塞示意圖。

2.3最佳注漿時間

注漿宜在成樁1～3周內進行，注漿過早，會導致因側樁阻力溢出地面；注漿過晚，可能難以形成混凝土注漿通道，導致漿液向遠方流失，從而使樁中心形成低強度區。

2.4注漿壓力

注漿過程中宜優先采用低壓、慢速注漿，讓漿液在土層中均勻滲透和緩慢刺入，以得到最佳加固效果。只有漿液注入困難，才逐步提高注漿壓力，最高注漿壓力一般在終止注漿階段使用。

注漿壓力為0.4~0.8MPa（設計規定），注漿速度為32~47L/min。壓力偏高時，速度宜取低值，壓力偏低時，速度宜取高值。注漿時一定要控制好注漿壓力，避免因壓力過小，對樁端、樁周土的加固范圍深度小，加固作用小；注漿壓力過大，則可能損壞注漿管。

注漿壓力表示意圖見圖2.4

2.5注漿材料、漿液配比

（1）注漿液應采用P.O42.5級水泥漿液；

（2）漿液的水灰比應為0.55~0.6；

為了保證水泥漿的質量，必須采取計量投料，以保證漿液水灰比的準確性；本工程清水罐采取用紅油漆在內部標示刻度，在加水過程中嚴格監控，根據水灰比控制水的用量及水泥的用量。見下圖2.5所示，

2.6注漿終止條件

當注漿過程中達到以下兩種情況之一時即可停止注漿。

（1）注漿總量和注漿壓力均達到設計要求；

（2）注漿總量已達到設計值的80%，且注漿壓力達到2MPa，并持續三分鐘以上；

三、注漿異常情況及處理措施

3.1、噴頭打不開

若壓力達到10Mpa仍然打不開注漿噴頭，說明噴頭部位已經損壞或堵塞，不要強行增加壓力，可在另一根管中補足注漿量。若兩根管都無法開塞，群樁：可在其相鄰周邊樁均勻地增加注漿量；單樁：重新引管注漿。

3.2、單樁注漿量不足：

注漿時最好采用整個承臺、群樁，一次性注漿，注漿時先注周圈的樁，形成一個封閉圈后再注中間的樁，這樣就能保證中間樁位的注漿量，和發揮注入漿液最大能效；出現個別樁注漿量達不到設計要求的，應適當增加周圍相鄰樁的注漿量，單樁：重新引管注漿。

3.3、壓力過小：

注漿量達到設計要求但壓力很小（一般在注漿初期遇到），應適當增加注漿量、或采取間歇注漿。

四、結束語

綜上所述，鉆孔灌注樁后注漿是提高樁端承載力、樁側摩阻力、減小單樁沉降量的有效方法，其經濟效益和社會效益顯著。但合理的注漿工藝和先進的注漿設備是實現注漿效果的前提，規范的質量控制是注漿質量的保證。鉆孔灌注樁后注漿技術作為新技術，具有廣闊的發展前景。

參考文獻：

[1]JGJ94-2008 建筑樁基施工技術規范

[2]DG/TJ08-202-2007 上海市鉆孔灌注樁施工規程

[3]張忠苗 灌注樁后注漿技術及工程應用.北京：中國建筑工業出版社，2009