鉆孔樁后注漿施工要點和常見問題處治

李 國 平

(山西路橋集團榆和高速公路有限公司,山西 左權 032600)

鉆孔樁后注漿施工要點和常見問題處治

李 國 平

(山西路橋集團榆和高速公路有限公司,山西 左權 032600)

介紹了后注漿技術的概念及原理，簡述了其施工準備工作，對鉆孔樁后注漿施工要點進行了闡述，并針對施工中的常見問題，提出了相應的處理措施，有利于提高樁的承載力，增強樁的質量穩定性。

鉆孔灌注樁，后注漿，漿液

鉆孔灌注樁在我國的應用越來越廣泛。灌注樁樁長和樁徑能自由靈活選取，施工受季節影響限制較小，無擠土，能廣泛適用于各類土質條件并能提供巨大的單樁承載力等優勢。但由于成孔工藝的固有缺陷，在實際工程中，鉆孔灌注樁容易出現樁側泥皮及應力松弛、樁端沉渣及持力層擾動等問題，形成工程質量隱患。

后注漿技術是灌注樁施工的一種輔助工藝。通過在樁底樁側后注漿，達到固化沉渣和泥皮的效果，漿液與樁周圍土體結合，加固樁底和樁周一定范圍的土體，使得樁承載力大幅提高，樁的質量穩定性顯著增強，有利于減小樁基沉降。灌注樁后注漿對于泥漿護壁和干作業的鉆、挖孔灌注樁，特別對于大直徑、超長樁效果顯著，能大幅降低工程成本，具有良好的工程經濟效益。

1 后注漿技術

灌注樁后注漿技術，待樁體達到一定強度后，通過預先埋設好的注漿管進行高壓注漿，實現樁底沉渣和樁側泥皮的固化效果，達到提高樁體承載力和減少沉降的目的。

后注漿技術原理：注入的漿液能夠與樁周圍土體緊密結合，通過滲入、劈裂、填充及擠密效果將沉渣和泥皮予以固化，顯著提高單樁的側摩阻力和端承力；孔底沉渣膠結固化效果，使得傳統樁身的過大沉降得以消除；漿液還對樁身缺陷具有明顯的修補效果。

后注漿技術按注漿部位劃分，可分為樁底、樁側和樁底側復式后注漿三種類型。其中，樁底后注漿在我國目前應用最為廣泛。灌注樁后注漿技術在我國具有極強的適應性，在絕大部分土層及強、中風化巖層中均可使用。

樁底后注漿示意圖見圖1。

2 施工準備

樁底后注漿技術是消除灌注樁施工工藝固有缺陷，提高樁承載力、減少沉降量的一種有效途徑，應重視施工前準備工作，確保注漿質量，節省工程成本，保證工程效益。在本文中，以樁底后注漿為例，介紹工藝，對同類工程具有指導意義。

1)工程調查。通過工程調查，確定地層是否有可注性，注漿材料及施工參數，進行注漿后的預計增強效果，一般通過試注確定。一般調查的內容有：注漿區地質構造、地層土質或巖性對周圍構筑物的預計影響等。

2)注漿材料。注漿區土質和環境、注漿目的和效果是影響注漿材料確定的最關鍵因素，漿液還應具有適宜稠度。國際上硅酸鹽漿液使用較多。在我國，漿液多采用“水泥漿+添加劑”模式。在樁底注漿中，純水泥漿是最常見的注漿材料。一般水泥漿的水灰比控制在0.4～0.6范圍內，根據施工現場地質條件合理確定。在一些滲透性好的地層中作業時，多是采用水泥砂漿或摻入一定量的膨脹劑。

3)施工參數。后注漿施工中，主要的參數有注漿量、注入率、注漿壓力和速度。其中，合理確定注漿壓力是確保注漿質量的關鍵。

確定最終注漿壓力時，應從以下三方面進行考慮：a.注漿過程中出現的樁身嚴重向上位移應予以禁止；b.注漿過程中出現大的樁端、樁身混凝土破壞應予以禁止；c.當注漿量達到設計要求后，應具有明顯的樁底加固效果，在樁端形成擴大頭。在我國，一般選擇采用電動式泥漿泵作為注漿設備，最大注漿壓力不少于10 MPa，速度控制在5 m3/h左右。

4)布設壓漿管。一般是采用兩根通長導管作為樁底注漿管，在鋼籠內兩側用鐵絲綁扎。為確保注漿質量和效果，導管下端超出鋼筋籠一段，一般是0.3 m～0.4 m，超出部分設置出漿孔后，予以密封。

在進行樁側壓漿管設置時，將導管下放至設計標高后，鋼管綁扎于鋼筋籠內兩側，用PVC軟管連接。將彈性軟管環狀置于鋼筋籠外側捆綁，沿環向外側均勻鉆出漿孔后，予以密封。

3 樁底后注漿施工要點

在施工中，因注漿使得樁端阻力和側阻力顯著提高。為避免樁身強度先于土阻力破壞而使注漿失效，在樁身設計中應相應提高樁身強度。一般后注漿樁混凝土常用C30～C40，其強度等級較普通樁提高了1個～3個等級。樁底后注漿施工工藝如圖2所示。

1)注漿管開塞。在樁體初凝7 d～15 d后進行注漿。如注漿過早，容易破壞樁體本身。過晚，不易打開注漿通道。開塞的目的在于疏通注漿通道。一般采用清水壓水試驗進行開塞，按0.6 m3為注水量控制標準，注水壓力逐級增壓，控制在8 MPa以內。

2)制備漿液。漿液稠度是質量控制的要點之一。注漿時，應先稀后濃。在加固預定范圍的周邊地帶時，采用滲透力強的稀漿，水灰比為0.8∶1。在加固預定范圍的核心部位時，應采用具有充填、壓實、擠密作用的中等濃度漿液，水灰比0.6∶1。最后注入的濃漿在于對已注入漿體脫水，水灰比0.4∶1，為加強固化效果，可摻入膨脹劑、石膏等添加劑，以利于樁端擴大頭的形成。

3)高壓注漿。使用不小于10 MPa壓力的注漿泵將漿液壓入樁端土層中。在注漿過程中，應對注漿壓力、注漿量、注漿管變化及樁體抬升情況進行實時監控。a.進行注漿量控制。應綜合考慮樁端、土層、承載力增幅要求、沉渣量等因素合理確定。b.注漿壓力受到地層密度、滲透性、鉆孔深度等因素的影響較大。初期注漿壓力較小，逐級提高。當在滲透性較好的土層中注漿時，一般注漿壓力控制在4 MPa以下。當在滲透性較差的土層中注漿時，注漿壓力可適當提高，控制在4 MPa～10 MPa范圍內。c.注漿節奏。注漿漿液由稀到稠，采用間歇注漿是提高注漿效果的有效途徑，利于保證漿液填充樁底空間的充盈度。通過清水壓水試驗合理確定間歇時間長短，合理控制注漿節奏。在短樁進行樁底注漿時，漿液上冒后停止幾小時，待樁周漿液凝固后再注。

4)注漿次序。在進行樁底后注漿時，為避免同一承臺樁出現不均勻沉降，建議同時進行注漿作業。當對整個群樁基礎進行注漿時，為確保注漿效果，建議注漿作業逐步從外圍到內部進行。

5)注漿終止。注漿中出現下列情形之一的：注漿量達到設計要求的，停止注漿；注漿量未達到設計要求，注漿壓力達到10 MPa且穩定5 min以上時，也應停止注漿；注漿過程中，樁體上抬明顯的，須停止注漿。注漿后一般要保養20 d以上。養護期結束后，通過注漿效果檢測，確定注漿樁是否達到了設計的承載力要求。最常用的檢測方法是抽樣靜載荷試驗，通過對注漿樁與未注漿樁數據進行對比確認。對埋深較淺的樁，也可使用鉆芯取樣法進行注漿效果檢測。

4 常見問題及處理

在后注漿作業中，注漿中斷、注漿達不到結束標準、管路堵塞、樁體上抬和地面隆起是最常見的幾個問題，極大的影響注漿效果和質量。

1)注漿中斷。應盡量避免注漿過程出現中斷。當出現中斷時，為不影響注漿質量，應盡快查明原因進行處治，及時恢復作業。注漿恢復時，須重點進行進漿量監控。對于進漿量與中斷前相近時，則從稀漿開始逐級恢復到中斷前的漿液濃度。對于進漿量明顯少于中斷前，注漿壓力出現較大幅度上升情況的，或是短時間內就達到注漿結束標準的，應重新進行掃孔和沖洗后再注漿。當再注漿后還沒有改善的，應隨后在樁體附近鉆孔補注。

2)注漿達不到結束標準。通過技術措施來加速漿液凝結是最有效的方法。比較常見的措施有：采用降低注漿壓力方式，將漿液流動速度降低，使得漿液顆粒盡快凝結；在漿液中加入速凝劑或提高漿液濃度，加速漿液的固結；在條件允許的情況下，可在漿液中加入砂等粗料。

3)注漿管路堵塞，這是最為常見的問題。在設計上，導致出現堵塞的原因是漿液配比不準，速凝劑比例不當較多，應通過進行模擬施工現場條件的室內試驗和現場試注，取得準確參數后進行合理調整。在施工上，出現堵塞比較常見的是攪拌站與注漿點距離過大、漿液出現初凝、設備老化等影響漿液流動原因導致的。

4)樁體上抬和地面隆起。在后注漿作業過程中，應實時進行地面和樁頂隆起的監測。容易出現樁體上抬現象的原因有成樁時間過短或注漿過程中的壓力過大。當樁體埋深較淺時，樁體周邊地面容易出現隆起。對監測到的樁體明顯上抬或地面隆起現象，應將注漿壓力立即降低，再持續注漿一段時間后停止，查明原因后采取相應的處治措施。

[1] 姜玉松.現代注漿技術的開拓應用及發展[J].現代隧道技術，2008(2):35-37.

[2] 張忠苗,吳世明.鉆孔灌注樁樁底后注漿機理與應用研究[J].巖土工程學報，1999(6):21-24.

[3] 王秀哲,龔維明,薛國亞,等.樁端后注漿技術的研究現狀及發展[J].施工技術，2004(5):33-34.

Boredpilepost-groutingconstructionpointsandcommonproblemstreatment

LiGuoping

(ShanxiHighwayBridgeGroupYu-HeHighwayCo.,Ltd,Zuoquan032600,China)

The thesis introduces the concept and principles of post grouting technology, describes construction preparation, illustrates bored pile post-grouting construction points, and puts forward corresponding processing measures in light common construction problems, which will be good for improving the pile bearing capacity and strengthening the pile quality stability as well.

bored pile, post grouting, seriflux

1009-6825(2017)23-0061-02

2017-06-05

李國平(1963- ),男,高級工程師

TU473.1

：A