高壓注漿在管樁上浮處理中的應用

盧 海，肖 霄，汪 虎

(淮安市水利勘測設計研究院有限公司，江蘇 淮安 223005)

隨著社會經濟的不斷發展，建設工程得到了較快發展，建筑物的高度越來越高，樁基礎具有承載力高和沉降量小的優點，得到了廣泛的應用。而預應力管樁由于施工效率高、施工質量易控制、成本低等優點在建設工程應用中被優先考慮。但也因在不同地質條件下出現不同的樁土效應，產生不同的工程質量問題。如在黏土層較厚的地區，大面積的管樁施工會導致樁出現不同程度的上浮，針對該問題，采用樁底高壓注漿處理措施是本文要探討的問題。

1 工程概況

位于淮安市區某工程總用地面積約為131200m2，總建筑面積1600000m2，該工程建筑均使用預應力管樁基礎，樁徑600mm，樁長26m，單樁豎向抗壓承載力特征值2900kN，各單體設計樁數由111～285根不等，該地區土層分布見表1，地下水埋深2～3m。該工程樁基持力層為⑥層土，樁土作用范圍內主要分布的均為黏性土層。

2 樁基上浮危害

2.1 樁基上浮問題的發現

該工程37#樓使用工程樁單樁豎向抗壓靜載荷試驗檢測，共抽檢3根樁進行檢測，發現50#樁沉降達83.73mm，32#樁沉降已達79.50mm，108#樁沉降達127.96mm，其沉降與壓力關系Q-s曲線如圖1所示，依據JGJ106—2014《建筑基樁檢測技術規范》，該樓所測3根樁承載力不滿足設計要求，且Q-s曲線呈現出，當沉降陡降達到一定數值后，沉

表1 本工程地層描述

降又趨向于穩定，經分析，認為出現靜載荷試驗Q-s曲線出現陡降段是由于樁發生上浮，樁端與樁端持力層之間出現了較大空隙，在靜載荷試驗過程中，樁被施加壓力下沉，當樁端再次與樁端持力層緊密接觸時，沉降趨于穩定。后對該工程所有樁樁頂標高進行復測，發現大面積樁樁頂標高比設計標高高出5～12cm不等，樁出現了不同程度的上浮。

圖1 三根樁靜載荷試驗Q-s曲線

2.2 管樁上浮的危害

該工程樁基出現了不同程度的上浮，如不采取處理措施，在建設過程中，勢必會出現基礎的不均勻沉降，當結構抵抗不住不均勻沉降導致的應力時，將會出現剪切破壞，常見的如墻體產生的剪切裂縫，不均勻沉降引起的墻體裂縫，系結構性破壞裂縫，所造成的危害，輕者影響建筑物的美觀，重者墻體滲水和灌風，影響建筑物的使用功能，造成房屋使用者心理上的不安，嚴重的會引起墻倒屋塌，出現傷人事故和財產損失。

3 原因分析

(1)群樁施工導致樁之間較密。由于工期要求，施工中也沒有注意跳打和間歇，樁周土層被擠密，樁機移位后，土層應力釋放，被擠密的土層變形恢復，正摩擦力帶動樁身產生上浮，這種現象在黏土層中更為明顯。

(2)土層中有飽和水壓力。水壓力過大，造成沉樁困難，樁機移位后，水壓力初釋放時，可能至樁身克服自重上浮，最終水壓力釋放完畢，樁端阻力急劇下降，還需要繼續沉樁才能達到設計要求。

4 處理措施及效果

4.1 樁機復壓

本工程有地下室，樁頂標高在地表下5m，使用靜壓樁機下基坑復壓，施工難度大，周期長，成本高，針對本工程基本不具備可行性。

4.2 補樁

依據靜載荷試驗確定的承載力，按結構計算采用補打工程樁措施，可以通過補打工程樁提供的承載力彌補原工程樁承載力的不足，缺點是同樣需要靜壓樁基下基坑施工，施工難度大，周期長，工程造價高，且后續施工的管樁依然會有擠土效應導致樁上浮。

4.3 樁端高壓注漿

采用樁端高壓注漿，將樁端與樁端土之間的空隙充填密實， 由于注漿器械輕便，適合于在基坑下施工，施工效率高，且工程造價低，較適用于該工程的管樁上浮的處理。

4.4 高壓注漿處理及效果

經過綜合必選，決定選用樁端高壓注漿方法處理該工程管樁上浮問題，根據本工程樁上浮情況，設計注漿范圍為管樁底以下3倍樁身直徑，每根樁注漿量為800～1000kg，采用42.5普通硅酸鹽水泥，水泥用量為40%，水灰比0.9，噴漿壓力20～25MPa，噴漿量100～150L/min，提升速度0.2m/min，施工中須保證按設計參數注入足量水泥漿。

采取處理措施28天后，選取3根樁進行單樁豎向抗壓靜載試驗，42#、53#、112#樁單樁豎向抗壓靜載試驗Q-s曲線如圖2所示，42#、53#、112#樁加載至5800kN時，沉降量分別為9.87mm、9.08mm、13.35mm，沉降量較小，依據JGJ106—2014《建筑基樁檢測技術規范》，三根樁單樁豎向抗壓靜載試驗結果均滿足設計要求。

5 結語

本文論述了當預應力管樁出現上浮情況，無法使用傳統樁基復壓的前提下，采用樁端高壓注漿的方式對上浮產生的空隙進行加固處理，通過注漿前后的單樁豎向抗壓靜載試驗結果的對比，說明高壓注漿處理措施取得了良好效果，為類似工程問題的處理提供參考。

圖2 三根樁靜載荷試驗Q-s曲線