鉆孔灌注樁樁端后注漿法在工程中的應(yīng)用

【摘要】鉆孔灌注樁廣泛應(yīng)用于工程的基礎(chǔ)部分，但鉆孔灌注樁樁底的沉渣很大程度上影響著樁的承載力，鉆孔灌注樁采用后注漿施工工藝后，能大幅度地提高樁的承載能力，減少其沉降。

【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁；樁端后注漿法；承載能力

1.問題提出

鉆孔灌注樁施工過程中，經(jīng)常出現(xiàn)孔壁殘留的泥皮以及孔底難以清理干凈的泥渣，這都將影響到灌注樁的樁端承載力和側(cè)壁摩阻力。針對以上問題，我們在工程中采用鉆孔灌注樁樁端后注漿法進(jìn)行施工，使得原本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙膠結(jié)成一個(gè)高強(qiáng)度的結(jié)合體。現(xiàn)結(jié)合工程鉆孔灌注樁樁端后注漿法實(shí)例，介紹樁端后注漿法的施工技術(shù)。

2.施工準(zhǔn)備

2.1 注漿管

選用D25 mm，壁厚S=2.0 mm的普通焊接管，注漿管的接長采用套筒螺縫接頭，水泥采用42.5普通硅酸鹽水泥。

本注漿工程選用一臺(tái)SGB6-10型注漿泵，兩只攪拌筒，塑料管、輸漿管等。

2.2 注漿參數(shù)的設(shè)定

在施工前，應(yīng)根據(jù)以往工程的實(shí)踐情況，先設(shè)定參數(shù)，然后根據(jù)設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行試樁施工，試樁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，進(jìn)行樁的靜載荷試驗(yàn)，最終確定施工參數(shù)。

2.2.1 水灰比一般不宜過大和過小，過大會(huì)造成注漿困難，過小會(huì)使水泥漿在壓力作用下形成離析。由于本工程樁的長度為31—33 m，容易出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象，所以在水灰比控制上要求較高，通過試打三根樁的注漿中出現(xiàn)的翻漿現(xiàn)象，決定水灰比采用0.8～0.5，并逐漸減少。

2.2.2 注漿量是指單樁注漿的水泥用量，它與碎石層的碎石含量以及樁間距有關(guān)，取決于碎石層的孔隙率，是控制后注漿施工是否完成的主要參數(shù)。

2.2.3 閉盤壓力是指結(jié)束注漿的控制壓力，一般來說什么時(shí)候結(jié)束一根灌注樁的注漿，應(yīng)該根據(jù)事先設(shè)定的注漿量來控制，但同時(shí)也要控制注漿的壓力值。在達(dá)不到預(yù)先設(shè)定的注漿量，但達(dá)到一定的壓力時(shí)就要停止注漿。注漿的壓力過大，一方面會(huì)造成水泥漿的離析，堵塞管道，另一方面，壓力過大可能擾動(dòng)碎石層，也有可能使得樁體上浮。

3.施工工藝

3.1 施工工藝流程

具體施工工藝流程見圖1。

3.2 注漿管的制作

在制作鋼筋籠的同時(shí)制作注漿管。注漿管采用直徑為25 mm的焊接管制作，接頭采用套筒連接，套筒兩端與鋼管焊接。注漿管長度比鋼筋籠長度多出約8～9 m，高出鋼筋籠部分的注漿管每隔2m用φ12鋼筋與吊筋組成鋼筋籠。注漿管高出自然地坪200 mm，頂端敲扁用膠帶封嚴(yán)，防止泥漿等進(jìn)入注漿管。在樁底部長出鋼筋籠5 cm，注漿管在最下部20 cm制作成注漿噴頭（俗稱花管），在該部分每旋轉(zhuǎn)45°用鉆頭均勻鉆出4排8 mm直徑小孔，每個(gè)孔上用橡皮及膠帶封死（見圖3）。當(dāng)注漿時(shí)注漿管中壓力將橡皮或膠帶迸裂，水泥漿通過注漿孔壓入礫石層中，而混凝土灌筑時(shí)該裝置又保證混凝土漿不會(huì)將注漿管堵塞。

3.3 注漿管的布設(shè)

將兩根注漿管對稱綁在鋼筋籠內(nèi)側(cè)。成孔后清孔、提鉆、下鋼筋籠，噴頭部分應(yīng)加混凝土墊塊保護(hù)，不得摩擦孔壁以免膠帶皮破裂造成注漿孔的堵塞。第二節(jié)注漿管在上端和鋼筋籠綁扎，下端自由，鋼筋籠對準(zhǔn)焊接后，接上注漿管，放下鋼筋籠后，松開注漿管，注漿管對直后與鋼筋籠綁扎牢固。按照規(guī)范要求灌筑混凝土。

3.4 注漿設(shè)備及注漿施工的速度

由于樁端持力層為砂礫層，滲透系數(shù)較大，注漿壓力為低壓注漿，故選用額定工作壓力為8 MPa的注漿泵。注漿施工時(shí)，采用固定注漿泵，移動(dòng)注漿澆灌的方法，以減少注漿的輔助作業(yè)時(shí)間，加快注漿速度，根據(jù)試樁的記錄，每根樁的注漿時(shí)間控制在60 min左右。

3.5 開塞控制

若成樁時(shí)間與注漿時(shí)間間隔太短，樁身混凝土強(qiáng)度較低，可能會(huì)被注漿的壓力所破壞。因此，在混凝土灌筑完成后48 h內(nèi)先開孔，開孔時(shí)在現(xiàn)場觀察高壓注漿泵的壓力，記錄開塞情況。

3.6 注漿控制

3.6.1 注漿前的準(zhǔn)備工作

（1）待樁身強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后，壓力注漿才對樁身不起破壞作用，可以開始注漿。

（2）注漿前，首先檢查水泥，不能有結(jié)塊現(xiàn)象。核實(shí)進(jìn)場的水泥量及水泥漿的水灰比。檢查高壓注漿泵的壓力表、閥門、管線完好狀況。在注漿前用水進(jìn)行通管，水從一根端管子進(jìn)去，另一根管子出來，表示兩根管子連通。注漿開始記錄注漿壓力，根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際情況，采用低壓慢注，漿注進(jìn)去后，方可慢慢增加壓力。注漿一般以注漿量為主控因素，注漿量達(dá)到預(yù)定量，無特殊情況即可停止注漿。預(yù)定可參考試樁的注漿量進(jìn)行修正。

3.7 注漿順序

注漿時(shí)最好采用整個(gè)承臺(tái)樁一次性注漿，并做好施工記錄，記錄的內(nèi)容應(yīng)包括施工時(shí)間、注漿開始及結(jié)束時(shí)間、注漿數(shù)量以及出現(xiàn)的異常情況和處理的措施等。

3.8 注漿樁的選擇

根據(jù)以往工程實(shí)踐，在礫石層中，水泥漿在工作壓力作用下影響面積較大。為防止注漿時(shí)水泥漿液從臨近薄弱地點(diǎn)冒出，注漿的樁應(yīng)在混凝土灌筑完成20 d后。

4.注漿過程中出現(xiàn)的問題及處理措施

4.1 噴頭打不開。壓力達(dá)到8 MPa以上仍然打不開注漿噴頭，說明噴頭部位已經(jīng)損壞，不要強(qiáng)行增加壓力，可在另一根管中補(bǔ)足注漿數(shù)量。

4.2 出現(xiàn)冒漿。漿從地面上冒出時(shí)停止注漿；若從本樁側(cè)壁冒漿，注漿量也滿足或接近了設(shè)計(jì)要求，可以停止注漿；若從本樁側(cè)壁冒漿且注漿量較少，可將該注漿管用清水或用壓力水沖洗干凈，等到第2d原來壓入的水泥漿液終凝固化、堵塞冒漿的毛細(xì)孔道時(shí)再重新注漿。

4.3 單樁注漿量不足。注漿時(shí)最好采用整個(gè)承臺(tái)樁一次性注漿。

4.4 注漿管接頭焊接時(shí)應(yīng)小心，防止電焊時(shí)焊穿管壁。

作者簡介：金哲浩（1966-），男，高級(jí)工程師，大學(xué)本科， 主要從事水利水電工程施工管理工作。