旋挖鉆孔灌注樁后注漿法在建筑工程樁基礎施工中的應用

■李瑞雨 ■河南四建股份有限公司，河南 開封 475000

旋挖鉆孔灌注樁后注漿法在近年來被我國成功開發，它是一種針對于樁基施工的新型科學建筑技術，在各大城市工程建設中都有關廣泛的應用。利用此技術對于城市建設有諸多有利影響，比如它可以大幅度地提高樁基承載力，因為利用它事先可以加固樁基軟弱土，從而沉降量也隨之大幅度降低了。

1 后注漿旋挖鉆孔灌注樁設計

鉆孔灌注樁后注漿技術主要利用樁身預埋的注漿管，鉆孔成樁之后經地面壓力系統把固化液通過樁端注漿裝置注入樁端地層，這種固化液以水泥為主，包括化學漿液、加外加劑及摻和料的水泥漿、純水泥漿、超細水泥漿等等。根據具體土層特性和注漿參數與漿液性狀的不同情況而定，壓力漿液對樁端附近的樁周土體、樁端沉渣、樁端土層都可以起到各種不同的作用，比如壓密、填充、劈裂、滲透、固結、置換等等。如果以上任務都被完成，接下來要做的就是在減小樁基沉降量的同時提高樁的承載力，這就需要盡量科學完整地改變樁土間邊界條件和土體物理力學性能。

選取《樁基規范》當中公式來計算，可以按照如下方法來估算后注漿單樁極限承載力的標準值:Quk=Qsk+Qgsk+Qgpk=uΣ qsjklj+uΣ βsikqsiklgi+βpqpkAp，得出以上計算結果之后，就容易確定后注漿豎向增強段土層的厚度了。如果超過了有效樁的長度15cm，那么對承載力的增幅的要求也會提高，所以當出現這種情況的時候，本工程就必須要采用樁側樁端復試注漿。需要在樁側的1/2 處置放三個注漿導管，樁端對稱也設置三個注漿導管，注漿導管要保證和樁端導管之間的間隔勻稱才可以。所以后注漿豎向增強段長度取樁端上面的12cm，以及樁側注漿斷面上面的12cm，而且還不能忘記減去所重疊的部分長度。并且，樁端與后注漿樁側阻力增強系數也必須被納入土層考慮范圍之內。

完成以上參數確定，還要繼續考慮計算并確定后注漿樁端和樁側的阻力增強系數。因為后注漿對原土層存在著固結、滲透和擠密之類的作用，所以我們可以繼續計算和歸納整理出豎向增強段土層范圍之中的后注漿樁端和樁側的阻力增強系數。

通過各種估量與計算，我們可以確定，如果一旦采用了鉆孔灌注樁后注漿后，qgsk與Qguk的增幅將達到差不多20%至40%，結果表明此技術非常有利于增強樁身的承載力。

2 傳統鉆孔灌注樁的不足

傳統鉆孔灌注樁具有沉渣和泥皮厚的不足，這兩大缺陷通常具體表現為鉆孔徑小于800mm 且成孔比較淺的時候，正循環回轉鉆進成孔效果佳。而當情況相反時，也就是孔徑如果增大的時候，那么泥漿循環的時候返漿速度也會隨之變低，自然而然排渣能力也會下降?？赡艽藭r就會有許多施工者會想到以提高泥漿濃度的方法來繼續運作，以為這樣就可以彌補缺陷，但其實這種做法也帶來負面影響，通常體現為孔壁泥皮變得過厚等等。此時如果換成另一種做法，即如果用反循環回轉鉆進成孔技術的話，那么排渣能力確實會得到很大幅度上的提升，但是問題并沒有被徹底解決，人們看到的只是表面上的暫時有利結果。近年來我國城市樓層建筑越來越高，所以針對于沉降控制和單樁承載力而言，就有了更高的要求。超長大直徑鉆孔灌注樁單樁承載力無法跟設計要求相符合，這些問題都是由成孔鉆進時間過長、孔壁松弛效應、孔壁泥皮太厚和孔底沉渣等引起的。近年來這些問題只是有關工程實例問題的冰山一角，有很多弊端還在漸漸浮現出來，而且這些問題都十分突出。

針對于傳統技術的缺陷，我國從上個世紀九十年代開始在東部沿海地區嘗試著利用了旋挖鉆孔樁端后注漿工藝，從此便開始漸漸完善常規鉆孔灌注樁技術，能夠加快我國城市建設。初步實行此技術的時候，就在上海及其周圍地區取得了良好的效果，近年來普遍到我國其他地區，尤其在城市高層建筑中得到非常普遍的應用。很顯然，旋挖鉆孔灌注樁后注漿在城建工程樁基施工中的應用確實為我國的工程建設事業帶來了良好而顯著的效益，彌補了傳統鉆孔灌注樁技術的不足。此技術還可以彌補傳統技術的一系列缺陷，比方說如果利用傳統技術的話，鉆孔灌注樁處于土層比較厚或者基巖比較深的地方就需要將樁徑擴大，或者要想方設法使樁端進到基巖里面才可以，傳統技術就是如此通過繁瑣的過程來滿足設計要求的，而且這種處理方式并不經濟實用。本論文通過對某個施工場地的具體情況了解之后，進行了后注漿法鉆孔灌注樁施工處理，還進行了鉆孔灌注樁施工處理，并且對成樁質量進行了驗證，當然驗證的成功離不開經過靜載荷實驗。

3 確定旋挖鉆孔灌注樁樁身混凝土強度等級

通過查閱《工業建筑防腐蝕設計規范》可以知道，當中等腐蝕性影響了施工地點的地下水對混凝土結構的影響時，人們就需要考慮如何避免注漿失敗的問題，那就應該首先避免樁身強度先于土阻力破壞的問題。只要細致地了解了注漿后土對樁支撐阻力的匹配原則問題，就可以進一步思考和進行樁身強度設計。

為了讓后注漿的施工變得高效且科學合理，就必須認真細致地調查并分析各種因素，這些因素包括注漿場地的巖土特性、周圍環境、地下水條件以及地下埋設物分布等等。做好以上工作之后，要繼續在之前的基礎上設計后注漿，然而此種設計依然涉及到了多方面參數，比如說漿液配比、流量、注漿終壓力、注漿量、終止注漿條件、后注漿作業等等，以上參數必須被嚴格確定，精確到精準的值，只有這樣才能避免造成施工時的失誤，從而將各種安全系數升到最高。

以上各種參數的確定都十分重要，如果舉例來說明的話，就先來研究一下終止注漿條件參數的確定問題。當注漿壓力與注漿總量都能夠達到要求時候，或者注漿總量達到設計值的75%并且注漿壓力低于3MPa 的時候，要開始采用雙控標準。但具體情況很可能會隨著具體環境而發生改變，所以當地面冒漿的時候，施工者和設計人員必須注意區別對待。如果漿從別的樁或者地里冒出來的話，那就說明這個時候可以將注漿停止了，因為樁底早已經成為了飽和狀態，如果再繼續注漿，肯定會造成危險的結果。還有另外一種情況，那就是如果漿從樁側壁冒出的話，那就說明注漿量也已經滿足了設計的要求，那么在這種情況之下，施工者也完全可以將注漿停止。第三種情況就是樁側壁稍稍有一些漿少量冒出，這個時候也可把這個注漿管用壓力水或者注漿管用清水沖洗干凈之后再重新來住一次漿。如果要后注漿的話，絕對不可以忘記注意以下問題，如在單樁承載力不低的時候，必須注意將結構強度和樁身完美匹配起來。若想采用后注漿工藝的話，就要確保注漿水泥量不可缺少，這么做旨在增強注漿的效果，工作人員需要控制注漿流量等問題。

4 總結

灌注樁后注漿能夠在高效率的情況下進行對荷載傳遞性能和持力層的受力狀態的改善，可以大幅度提高樁側與樁端的阻力特值，從而將樁頭截面擴到更大，在此同時也將樁徑縮到更小，如此計算起來就會發現運用此技術節省了工程造價的效果，在我國各個城市建筑當中都值得得到充分的肯定和應用。

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