有關后壓漿灌注樁的質量控制及檢測評價

馬耀杰

【摘要】近年來隨著經濟的繁榮發展，我國的高層建筑也迅猛發展起來，因此對地基承載力的要求越來越高，基礎形式一般采取灌注樁基礎，為了滿足設計要求，我國設計和施工工作者經過多年的探索和實踐，總結了一套鉆孔灌注樁后壓漿法加固樁端地基的方法，大大縮短了樁長，取得了良好的經濟效益。但是后壓漿灌注樁方法質量難以控制，因此必須探索研究出控制措施，以保證注漿質量， 從而提高樁基承載力。

【關鍵詞】后壓漿灌注樁；質量控制；檢測評價

1 工程概況

工程樁基施工采用旋挖鉆機成孔，水下澆注混凝土的施工工藝，灌注樁施工時根據地層和施工情況采用膨潤土或高分子聚合物泥漿， 并進行集中制備，回收后集中凈化處理，重復使用。

2 施工準備

規劃布置施工現場時，首先考慮泥漿制備、處理、排放系統的布置。泥漿系統由泥漿池、沉淀池、廢漿池、泥漿泵、泥漿處理設備等組成，采用集中處理、排放的方式。泥漿池、沉淀池用磚塊和水泥砂漿砌筑牢固，不得有滲漏或倒塌，泥漿池等不能建在新堆積的土層上，防止池子下陷開裂，泥漿漏失。泥漿配制必須用現場使用的泥漿材料先做室內實驗。泥漿制備參數應滿足以下要求：①在鉆孔過程中要滿足成樁過程的護孔要求；②在成孔后，停止等待混凝土灌注時間內孔底沉渣不得超過規范和設計的技術要求。

3 質量控制措施

3.1 泥漿處理

施工時要及時清除沉淀池內沉淀的鉆渣，泥漿處理配備機械鉆渣分離裝置。清出的鉆渣應及時運出現場，防止鉆渣廢漿污染施工現場及周圍環境。由于灌注過程中混凝土的污染，泥漿會逐漸失去原有的性能而產生變質， 所以在施工過程中要不斷除去所含泥砂，并調整泥漿性能指標在規定范圍內，為此應設立泥漿處理系統，對從孔口灌注混凝土后回收的泥漿進行處理。泥漿處理設備采用旋流除砂器、振動篩和3PNL 泵，灌注混凝土后回收泥漿用泥漿泵先送入旋流除砂器，再通過振動篩后流入泥漿沉淀池， 經過一定時間沉淀后流入供漿池進行重復利用。

3.2 鉆孔

開鉆前，鉆機對位應以控制樁拉十字線控制，鉆頭對準十字線交點，符合偏差要求（≤10mm）后開始鉆進。鉆進過程及時補充制備好的泥漿，整個鉆進過程中液面不得低于護筒底面，提鉆后護筒內泥漿液面高于護筒底部至少1.0m。鉆進時每次進尺控制在50～80cm， 根據地層情況而定，軟塑地層采用少進尺，可塑地層可適當增加進尺。在下放和提升鉆頭時速度要平穩， 以免強烈的撞擊造成孔壁坍塌，而且在鉆進過程中要經常檢查鉆頭通氣孔，必須保證鉆頭通氣孔的暢通無阻。在鉆進過程中應該注意的面問題：

（1）由于孔口回填不密實，導致護筒內外串漿，很容易造成塌孔。

（2）鉆進軟塑、流塑地層時進尺快，鉆頭被壓入泥中和泥土結合成一個整體，提鉆時形成活塞效應將孔壁吸塌。

（3）在鉆進過程中，由于不正當操作會引起鉆機卡鉆或埋鉆。

（4）由于鉆機桅桿和鉆桿重量較大，在鉆機行走時，如果操作人員不熟悉場地情況，遇到回填的孔口或傾斜的坡道時會發生安全事故。

（5）施工過程中，應始終保持護筒內的泥漿面高出地下水位1m 以上。

（6）鉆進時要注意檢查主鋼絲繩、鉆頭連接、鉆頭磨損情

況，發現問題及時處理。

3.3 鋼筋籠的下放

鋼筋籠下放時在鋼筋籠外部墊塊采用混凝土滾軸式定位輪，定位輪采用砂漿制作，定位輪的半徑為保護層厚度，厚度6cm，中間使用箍筋貫通，鋼筋籠下放時焊接在主筋上，以保證鋼筋籠的保護層厚度在灌注過程中位置不變。在下設鋼筋籠過程中，鋼筋籠要保持豎直挺立，鋼筋籠中心線與樁中心盡量重合，向下放送時速度要慢，減少鋼筋籠對孔壁的剮蹭。

3.4 混凝土的灌注

本工程水下灌注采用的是雙密封圈絲扣連接方式的導管，該類型導管密封性能良好，不容易出現漏水現象。導管下設完成后及時測量沉渣厚度。當沉渣厚度不滿足要求時必須進行二次清孔，以保證沉渣厚度不大于規范及設計要求?；炷凉嘧⑦^程中應注意的問題：

①灌注過程中要及時用測繩測量混凝土面上升高度，計算導管埋置深度，確定導管拆卸長度。施工時要嚴格控制埋管深度，最小埋管深度不小于2.0m，最大埋管深度不宜大于6.0m。②在灌注混凝土時要勻速澆注， 減小混凝土對孔壁的沖擊力。③在灌注將近結束時，由質檢員負責核對混凝土的灌注數量和樁頂灌注高度，為保證樁頂混凝土質量，樁頂全部出露新鮮混凝土后才能提拔最后一節導管。樁頂超灌高度不小于1.0m。④在灌注過程中，應將孔內溢出的泥漿及時泵送至泥漿凈化裝置進行處理，不得隨意排放，污染環境。⑤灌注完畢混凝土面達到要求之后要立即將孔內導管緩慢勻速拔出，避免速度太快在樁頂形成“軟芯”。⑥混凝土灌注之前要組織好充足人力、物力，保證混凝土連續灌注，每根樁力爭在2h 內完成。灌注完成后，利用吊車緩緩提出護筒，防止落入大土塊，

影響樁頂混凝土質量。灌注過程中拔出的導管要及時用清水沖洗掉導管內壁上的混凝土，清洗時應注意清洗導管接頭部位。護筒拔出后要及時清除掉護筒內壁的混凝土和外壁的粘土。為保持施工現場干凈整潔，在灌注和清洗過程中，要及時清除泥漿和渣土，保持現場清潔，方便施工。

4加固效果檢測

4.1檢測設備、方法及工作量

低應變動力檢測采用美國樁基動力公司生產的P、I、T樁身完整性測試儀，檢測方法采用反射波法。高應變動力檢測采用美國樁基動力公司生產的PDA打樁分析儀（PAL）型；分析方法采用實測曲線擬合法。檢測比例滿足規范要求，高低應變檢測樁位由建設單位和監理方確定，檢測前后的儀器運行狀態良好，檢測過程中無異常情況發生。

4.2檢測成果與分析

4.2.1 混凝土質量

根據實測得到的反射波時域曲線（見圖1）進行分析、各檢測樁實測混凝土縱波波速在2 700 m/s～3 900 m/s之間，平均值為3 260 m/s，依據混凝土縱波波速與混凝土質量的有關關系，認為樁身混凝土質量良好。

4.2.2樁身結構完整性

據實測得到的反射波時域曲線（見圖2）進行分析，各檢測樁樁底反射信息明顯，表明樁身完整。

4.2.3高應變評價單樁極限承載力

現場進行了8根樁的高應變動力檢測，全部進行了CAPWAP法擬合，由此計算各高應變檢測樁單樁豎向極限承載力見。各檢測樁在天然狀態下單樁豎向極限承載力值介于4 227～4 549 kN之間，平均值4 413 kN，依《濕陷性黃土地區建筑規范》（GBJ25—1990）的有關規定，單樁豎向極限承載力標準值經折減至飽和狀態后可滿足設計要求。

結論

a）低應變動力檢測結果表明各檢測樁樁底反射信息清晰，樁身結構完整，樁身混凝土質量良好。

b）高應變動力檢測結果表明單極豎向極限承載力標準值經折減至飽和狀態后可滿足設計要求。

c）樁端后壓漿法可有效提高樁的承載能力，減少樁的沉降。

5結語

通過本工程的實際施工及進一步總結，對后壓漿的施工工藝有了進一步的認識，取得的經驗參數為今后同類工程施工打下了良好的技術指導基礎，為以后加強質量控制提供了依據。

參考文獻：

[1] GB50202-2002，地基與基礎工程施工及驗收規范

[2] GB50204-2002，混凝土結構工程施工質量驗收規范

[3] JGJ106-2003，建筑基樁檢測技術規范

[4] 張在明. 關于后壓漿樁樁端壓力確定方法的研究[J]. 工程勘察， 2001（05）