后注漿技術在沖孔灌注樁施工中的應用

■劉 峰 ■福建宇宏工程項目管理有限公司，福建 漳州 363000

1 后注漿技術的特點

灌注樁后注漿技術是灌注樁施工的一種輔助工藝，它的基本原理是利用鋼筋籠底部和側面預先埋設的注漿管，在成樁后2～30d 內進行高壓注漿，漿液通過滲入、劈裂、填充、擠密等作用與樁體周圍土體結合，固化樁底沉渣和樁側泥皮，起到提高承載力，減少沉降等效果。后注漿技術包括樁底后注漿、樁側后注漿和樁底、樁側復式后注漿。目前，樁底壓漿技術越來越廣泛的應用。

2 工程實例分析

2.1 工程概況

廈門市婦女兒童活動中心擴建項目總建筑面積10896.13m2(其中地上建筑面積9497.92m2，地下1398.211m2)，檐口高度為70.50m，建筑總高度76.5m。地上十八層、地下一層。其中地下室層高4.15m，地上一層至三層層高為4.5m，四層以上層高為3.8m。本工程樁基設計類型為鋼筋混凝土沖鉆孔灌注樁，基礎安全設計等級為乙級。設計樁加勁箍采用Ⅱ級鋼，樁頂部2Φ16，樁身Φ14@2000;設計螺旋箍筋采用Ⅰ級鋼樁，樁頂5Dm 范圍內采用ф8@100，其它為φ8@200。

2.2 注漿施工時間及順序

注漿起始時間在成樁后7d 后進行，樁端壓漿后可進行樁側壓漿，先樁端(2 根)后樁側再樁端(第3 根)，樁側采用先上后下。注漿終止壓力≮1.5MPa，注漿水泥量每根樁為3.9～5.4t 左右，具體為:樁端3根注漿管先注2 根，每根注水泥量0.9t;再注樁側，從上往下注漿，每個斷面注水泥量0.9t。若水泥漿液從樁側溢出，則改為下個斷面注漿，直至水泥漿液溢出或漿液達到預定值時，停止注漿。樁側注完后再注樁端第3 根注漿管，注水泥量0.6t，注漿完成。

嚴格按照設計及規范要求控制好護壁泥漿的比重、含砂率。在氣舉反循環清孔的過程中引入泥漿分離技術，最大限度地降低護壁泥漿的含砂率，改善護壁泥漿的質量，從而有效地控制沉渣厚度。

針對散體狀強風化花崗巖易被破壞土壤結構特征分散，氣舉反循環清孔時風壓、風量應適當控制，在保證清渣能力的前提下避免過大的風壓、以避免壓力過大的風量導致樁底土體擾動，損壞。

盡可能縮短成孔、成樁時間，以有效減少樁側泥皮的產生;第二次清孔后應澆筑水下混凝土，有效地控制樁底沉渣厚度。

2.3 大面積注漿施工效果檢驗

我們總結的經驗從試樁的初步設計，施工技術制定了詳細的標準，以指導后續的150 根工程樁的施工。大面積施工完成后，對樁基工程進行了測試:

(1)沖孔灌注樁單樁豎向抗壓靜載試驗共做了3 根，具體檢測數據如下:

根據試驗結果，均符合設計要求。

(2)在實施后注漿前，我們利用注漿導管進行了聲波透射試驗檢測，共抽取16 根，檢測結果全部為I、Ⅱ類樁，其中I 類樁11 根，占68.75%;Ⅱ類樁5 根，占31.25%;聲波透射檢測結果符合要求，但I 類樁所占比例偏低。

(3)實施后注漿后，我們進行了低應變動測試驗，檢測154 根，全部為I、Ⅱ類樁，其中I 類樁152 根，占98.7%;Ⅱ類樁2 根，占1.3%。樁基低應變檢測結果符合要求，且I 類樁所占比例顯著提高。

3 沖孔注漿的施工工藝和過程控制

3.1 施工工藝

(1)根據地勘報告和施工圖設計要求編制沖孔灌注樁后注漿專項方案;(2)施工前的技術交底，交底內容包括材料準備、加工、注漿管接長連接;(3)在后注漿管安裝接長過程中要保證逆止功能注漿閥的方向的正確;(4)注漿管隱蔽前的氣密性檢查，防止后注漿管在沖孔灌注樁施工過程中堵塞;(5)沖孔(鉆孔)灌注樁后注漿施工前應進行試注漿，根據試注漿優化并確定技術參數，形成后注漿試注漿記錄，為正式注漿提供施工依據。沖孔灌注樁成樁后一定時間，通過預設于樁身內的注漿導管及與之相連的樁端，樁側注漿閥注入水泥漿，使樁端、樁側土體(包括沉渣和泥皮)得到加固，提高樁能力，減少沉降。

3.2 施工要點

(1)注漿管的布置:樁底后注漿導管及注漿閥數量宜根據樁徑大小設置，對于d≤600mm 的樁，可設置1 根;對于d≤l000mm 的樁，宜沿鋼筋籠圓周對稱設置2 根;對于1000mm ＜D≤2000 毫米的樁，宜對稱設置3 -4 根，長度需滿足樁底注漿的要求，下端伸出樁底35cm，上端高出樁頂(或工作面)50 厘米，對稱布設于鋼筋籠上，管與管之間采用絲牙連接。注漿管與鋼筋籠采用鉛絲綁扎或用“U”形鋼筋焊接固定，應均勻、牢固。加筋箍內側完成樁端注漿管的安裝，位于兩個主筋之間位置，在各個加筋箍中設置固定位置;螺旋箍筋外側完成樁側注漿管的固定，之間的標準間距為1.5m。單向閥安裝在管底段，在安裝單向閥過程中使用防水膠，主要目的是對臨時密封進行纏裹與固定，保證纏裹后結實度與要求相符，同時在普通注漿壓力作用后可以正常打開。安放鋼筋籠吊裝時，需要注意的部分為保護注漿管，鋼筋籠保持正常狀態，避免在絲扣連接部分注漿管出現松動現象，在單向閥上增加混凝土墊塊，作為保護裝置，降低由于摩擦孔壁導致堵塞注漿孔，保證管路處于通暢狀態。

(2)施工注漿流程:應用承臺群樁完成一次性全部注漿，施工注漿時首先完成周圍樁，再進一步完成中簡樁，兩根樁之間交替完成循環注漿，注漿流程為壓第一根樁的A 管，完成百分之七十的注漿，再進一步對另外一根樁的A 管注漿，按照順序完成第一根樁的B 管與第二根樁的B 管，通過上述流程可以實現相同根樁中每個注漿管在注漿過程中，時間間隔保持高于30 -60min，讓水泥漿可以在主體中完成滲透。

(3)注漿操作:鉆孔灌注樁完成后十四天，這時混凝土的強度已經達到百分之八十，利用超聲波檢測，再完成樁底注漿。在加壓的作用下，在注漿管道內輸入已配置的水泥漿液，樁底部土內利用單向閥完成高注漿液灌注。實施注漿之前，必須對水泥漿液穩定性、均勻性、凝固水泥漿周期、流動性以及調整漿液濃度的時間等進行檢測，可有效對施工參數控制。

3.3 最適合的注漿時間

2d 為最適合的注漿成樁時間，不能超過30d 的成樁時間;成孔作業點與注漿作業點之間的間距不能低于8 -10 米;可有效避免注漿是作業空內出現冒漿;注漿飽和土內的復式注漿時，最佳的方式為樁側優先，后注漿樁端;非飽和土注漿順序為樁端優先，再樁側;注漿多斷面時，順序為先上部注漿，再下下部注漿;注漿樁端與樁側時，之間的間隔時間不能低于2 小時;相同根樁內的不同注漿管，按照順序完成樁端的等量注漿;群樁注漿時，順序為外圍優先，再完成內部注漿。

3.4 終止注漿控制規范

設計單樁注漿量時，必須將樁的長度、直徑、單樁承載力漲幅程度、樁底樁側土層結構以及是否為復式注漿等考慮在內，符合以下條件后，注漿可停止:(1)注漿壓力、注漿總量與設計需求相符;(2)工程設計中，實際注漿總量超過設計的百分之七十五，同時注漿壓力高于設計參數。

3.5 注漿操作時的問題與應對方式

(1)一段時間內，注漿壓力小于標準值，或者周圍樁孔出現串降或者冒漿現象后，這時注漿更換為間歇注漿，30 -60 分鐘為標準間歇周期，也可以將低漿液水灰比調至稠狀;(2)項目施工時，一定周期內由管理人員檢查注漿內的各個工藝參數，若存在異常，需要及時處理。若注漿量無法符合試注漿記錄參數標準，應由報告設計部分及時解決;(3)如果注漿閥在超過10 兆帕壓力作用下仍無法打開，表示注漿閥零件出現問題，這時需要在其他管中將注漿量補充，禁止加大壓力;(4)當發現注漿機轉動異常或聲音異常時，應及時停機檢修或更換，保證注漿時間不耽誤;(5)當發現注漿管堵塞，注漿機壓力表讀數突變或注漿管爆管時，應及時停機，更換配件，在最短的時間內換至下根管注漿，保證水泥漿注到位;(6)注漿作業必須連續進行，若因故中斷，應按以下原則進行處理:最大程度將中斷時間縮短，短時間內恢復正常注漿;中斷時間高于30min 后，必須對設備與管路進行沖洗，避免漿液固化。注漿正常運行后，這時需要使用大水灰比漿液，管路整體通常后，水灰比例恢復標準化。

4 結束語

樁端后注漿沖孔灌注樁技術在本工程得到成功應用，注漿成功率達97%，試樁的承載力均達到設計要求，單樁承載力大幅提高，變形大大減小，節約樁基投資總額140 余萬元，縮短工期28 天。本工程采用樁端后注漿技術不僅獲得可觀的經濟效益，同時通過該工程中后注漿鉆孔灌注樁設計計算方法與施工工藝的研究與應用，證明采用樁端后注漿技術比常規鉆孔灌注樁施工質量更有保證，樁基沉降明顯減小。樁端后注漿鉆孔灌注樁技術在工程中的應用與研究福建地區樁端后注漿鉆孔灌注樁的荷載傳遞規律和承載特性，完善該地區樁端后注漿鉆孔灌注樁的設計理論與施工方法有重要的參考價值與廣闊的應用前景。