鉆孔灌注樁后壓漿質量控制

中鐵六局集團建筑安裝工程有限公司 太原 030045

1 工程概況

鉆孔灌注樁后壓漿是在灌注樁施工中將鋼管沿樁鋼筋籠外壁埋設，待樁混凝土強度滿足要求后，將水泥漿液通過鋼管由壓力作用壓入樁端的碎石層孔隙中，使得原本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙膠結成一個高強度的結合體[1,2]。太原南地區配套生產生活設施基礎采用后壓漿鉆孔灌注樁，共336 根，鋼筋混凝土灌注樁施工完成后，采用2 根端壓漿管和2 根側壓漿管進行壓力灌漿加固地基，其中端壓漿管布置在樁底，側壓漿管底端在距樁底15 m處，每根灌注樁的樁端截面壓漿量為2 t。壓漿管采用φ25.4 mm鋼管，壁厚≥3 mm，注漿采用P.O 42.5水泥，水灰比控制在0.5～0.6之間，注漿時間在樁體施工完畢2～3 d后進行，注漿壓力控制在3.0～10.0 MPa之間。

2 關鍵施工技術

1）避免端壓漿管或側壓漿管因端頭堵塞導致的無法注漿。可將長40 cm、φ32 mm的PVC鋼絲管彎成半橢圓形（5 cm≤直徑＜6.5 cm），一端套入壓漿管底端管口10 cm位置處，然后與另一端一起用16#鐵絲綁扎固定在注漿管上，如此形成一個簡易的單向壓漿噴頭：當澆筑混凝土時，混凝土漿液不會進入壓漿管，同時具有一定剛度的PVC鋼絲管不會受擠壓變形，半橢圓形保證PVC鋼絲管與孔壁土層有接觸；當注漿時，壓漿管中壓力將PVC鋼絲管崩裂，水泥漿通過PVC鋼絲管的裂口壓入樁端持力土層中。如此有效解決壓漿管因端頭堵塞導致的無法注漿的問題。

2）防止壓漿管安裝過程中彎曲、脫扣、折斷。可通過采用定尺下料、對稱定規綁扎、絲扣連接、堵頭封堵等施工方法來解決。

3 施工工藝及質量控制

3.1 施工工藝流程

壓漿管進場→壓漿管套絲、噴頭制作→吊放鋼筋籠并安裝固定端壓漿管和側壓漿管→灌注樁混凝土澆筑→清水疏通端壓漿管和側壓漿管→配制水泥漿→注漿泵注水泥漿→注漿量和注漿壓力達到設計要求后轉入下一根

3.2 施工質量控制要點

3.2.1 壓漿管套絲、噴頭制作

按照施工交底制作鋼筋籠，鋼筋籠每4 m的截面上對稱布置4 個耳筋，一方面保證了保護層厚度，另一方面也避免了壓漿導管在鋼筋籠下放過程中因碰觸土壁而彎折。

制作鋼筋籠的同時，加工進場的壓漿管原材（內徑25 mm的無縫鋼管）。加工前，由操作人員檢查壓漿管是否有裂紋、孔洞、堵塞等缺陷，并疏通壓漿管。每節壓漿管長6 m，接頭采用絲扣連接，連接絲扣加工長度不少于30 mm，并保證絲扣正直，以確保壓漿管連接牢固和正直。壓漿管安裝前需進行試套，檢查其通水性。

把φ32 mm的PVC鋼絲管截成長40 cm的小段，然后將PVC鋼絲管彎成半橢圓形，制作形成一個簡易的單向壓漿噴頭。

壓漿噴頭制作完畢后，需二次清理壓漿管，保證管內干凈，避免堵塞壓漿噴頭。

3.2.2 吊放鋼筋籠并安裝固定端壓漿管和側壓漿管

成孔后吊放鋼筋籠，鋼筋籠下放時保證垂直緩慢放入孔內，嚴禁強力下放及來回猛力轉動。盡量避免觸碰孔壁，防止PVC鋼絲管松動掉落。

下放鋼筋籠的同時安裝壓漿管（圖1），每根樁按軸心對稱布置4 根壓漿管（2 根側壓漿管，2 根端壓漿管）。壓漿管對稱綁扎在鋼筋籠外側的主筋上，每根壓漿管從底部到頂部順直地綁扎在同一根主筋上。壓漿管與主筋必須牢固可靠。綁扎方法：每節長6 m的壓漿管兩端距離管口30 cm處各綁扎1 道12#鐵絲，壓漿管的中部綁扎1 道12#鐵絲（綁扎時盡可能與加勁箍筋綁扎在一起）。如此可以保證壓漿管在鋼筋籠下放過程中不會彎曲或者折斷。

樁端壓漿管底端長出鋼筋籠20 cm，頂端高出自然地坪30 cm；側壓漿管底端距離樁底15 m，頂端高出自然地坪30 cm。

高出自然地坪的壓漿管頂部管口用堵頭封嚴。為方便接下來的注漿施工，用堵頭封好壓漿管口后，可用彩色膠布在側壓漿管露出自然地坪的管壁外側纏繞一周以區分側壓漿管與端壓漿管。對露在孔口出地面的注漿管，要加強工序間的協調保護，防止施工機械和人為損壞[3,4]。

圖1 下放鋼筋籠的同時安裝壓漿管

3.2.3 灌注樁混凝土澆筑

鋼筋籠及壓漿管吊裝完畢，應進行隱蔽工程驗收，合格后應立即澆筑混凝土。混凝土必須具備良好的和易性，配合比應通過試驗確定。

利用漏斗及長33 m快速卡口垂直導管作為串斗澆筑混凝土，防止在施工過程中混凝土對壓漿管的破壞。施工中，一邊澆筑混凝土，一邊提升料斗及串管，保證管底距離混凝土面小于2 m，吊車提升出的串管應及時拆除、清理并碼放整齊。混凝土澆筑高度要超出設計長度1 m作為超灌高度。

3.2.4 清水疏通端壓漿管和側壓漿管

在灌注樁混凝土澆筑完成2 d后，開始用清水疏通灌注樁中的端壓漿管和側壓漿管。疏通時，先疏通端壓漿管，后疏通側壓漿管。無論端壓漿管還是側壓漿管均為2根對稱布置，因此若一根壓漿管開始注水，從另一根管中冒出，則表明注漿管連通。采用注漿泵壓水時，按2～3級壓力逐級施加，壓水量控制在0.6 m3左右，開塞壓力小于6 MPa，以注漿管疏通為準。

3.2.5 配制水泥漿

水泥漿水灰比為0.5～0.6。制備水泥漿采用雙層攪拌設置水泥攪拌機，上層制備好水泥漿后放到下層連接注漿機的攪拌桶內，繼續制備水泥漿，連續作業。

3.2.6 注漿泵注水泥漿

根據以往工程實踐，為防止壓漿時水泥漿液從鄰近薄弱地點冒出，壓漿施工宜于成樁2 d后開始，不宜遲于成樁30 d后。對于非飽和土注漿順序宜先樁端后樁側，樁端樁側注漿間隔時間不宜少于2 h；樁端注漿應對同一根樁的各注漿管依次實施等量注漿。每根試樁的樁端截面壓漿量為2 t、樁側壓漿量2 t，壓漿用水泥為P.O 42.5水泥；壓漿壓力為3～10 MPa。

3.2.7 注漿量和注漿壓力達到設計要求后轉入下一根

當滿足下列條件之一即可終止壓漿：

1）壓漿總量和注漿壓力均達到設計要求；

2）壓漿總量已經達到設計值的75%，且注漿壓力超過3 MPa。

當注漿量或者注漿壓力達到設計要求后，注漿完成，停止注漿，轉到下一根樁。

4 結語

利用16#鐵絲綁扎PVC鋼絲管制作壓漿管的注漿噴頭，施工簡便，速度快，較一般的給排水三通噴頭，每個節省造價1.2 元，本工程共336 根后壓漿鉆孔灌注樁，每根后壓漿鉆孔灌注樁需設置4 個注漿噴頭，即節約了4×336×1.2=1 613 元。

本施工工藝的應用對于后壓漿鉆孔灌注樁工程的施工提供了寶貴的經驗，具有顯著的社會效益。采用此工藝施工，可解決后壓漿鉆孔灌注樁施工過程中壓漿管彎折、堵管、漏漿等問題，保證注漿施工質量，從而真正發揮后壓漿鉆孔灌注樁的優勢，為類似的工程提供了參考依據，具有積極的推廣意義[5,6]。