后壓漿鉆孔灌注樁在沖洪積地質特征中的應用與研究

靳皓宇，舒寅笛，宋家由，燕旭楠

（嘉興南洋職業技術學院，浙江 嘉興 314000）

0 前言

隨著經濟的發展，許多大型建筑物拔地而起，而鉆孔灌注樁憑其得天獨厚的優點，成為該類工程中處理承載力不夠和沉降量超標等問題的首選方法之一[1]，但鉆孔灌注樁也存在許多不足，諸如樁底沉渣、泥皮等[2]。許多學者、科研人士以及常年工作在一線工程上的經驗派前輩們，不斷總結、摸索和研究，終于找到了一套既可以解決鉆孔灌注樁的通病，又可以提高承載力和減小沉降量的方法，即鉆孔灌注樁后壓漿。

1 后壓漿機理

后壓漿是指在鉆孔灌注樁成樁后8d～15d后，混凝土達到一定硬度，通過預先一同與鋼筋籠下放到孔底的注漿管，將一定比例的化學漿液在高壓作用下壓到樁側和樁端，在漿液的作用下使得樁土成為一個結石體，從而增大樁端和樁側的抗壓抗拔強度，最終達到提高單樁整體承載力和減小沉降量的效果的一種技術。后壓漿技術注漿通常位于樁端和樁側或者樁端和樁側聯合注漿三種部位注漿模式[3]，如圖1所示。

圖1 不同部位注漿示意圖

2 后壓漿工藝流程

后壓漿技術是繼鉆孔鉆注樁成樁后輔助加強的過程，把先制好的注漿裝置隨同鋼筋籠一起下放到孔底，澆筑混凝土后8d～15d后，混凝土達到適合注漿的硬度后，通過預先埋設好的注漿裝置，注入某種漿液的整個過程，必須地表和地下協同作業才能更好地完成和取得好的成效。

3 后壓漿常見問題及處理辦法

①注漿過程中發現地面有突起的小包，或者樁基產生了“浮樁”現象，可能由于壓力大、地下滲透等作用原因，壓力無處釋放而發生倒反，應該減少壓力，同時觀察注漿液是否可降低稠度。

②注漿過程中發現鄰近的樁體有漿液溢出現象，或者產生“噴漿”應該檢查注漿壓力、注漿量等是否達到設計值，若近似達到則可以停止注漿，若相差很多，應該檢查是否地下存在“相通”裂縫，并增加漿液稠度。

4 工程實例

本項目主要由2棟44層超高層住宅樓，1棟37層超高層辦公樓，1棟6層集中商業及聯體商業步行街組成，并設滿鋪4層地下室組成。擬建項目凈規劃用地面積21404.94m2，總建筑面積154000m2，地下室建筑面積64500m2。根據巖土工程勘察報告得到工程位置整體地基處于良好狀態，但部分關鍵樁體處于地下不良地基處，值得引以重視，經過綜合考慮決定采用泥漿護壁鉆孔灌注樁，并采用新型后注漿技術作為樁的承載力，提高和沉降量減小技術解決工程關鍵點問題。

4.1 場地地質和試樁概況

擬建場地原始地貌屬長江沖洪積三級階地長江古河道段，自上而下主要有五個地層單元（1）單元為新近填土層（Qml）；(2)單元為第四季全新統沖積（Q4al）一般黏性土層；（3）單元層為第四系上更新統沖洪積（Q3Al+p）l老黏性土層；（4）單元層為長江古河道沖洪積（Q3al+pl）砂性土，礫卵石層；（5）單元為志留系（S）強～中風化粉砂質泥巖，泥質粉巖及石英巖狀砂巖層。地基土主要物理力學性質指標見表1所示，由于地層存在不良地質作用以及特殊巖土工程問題，主要有弱膨脹潛勢土、地下水、原有建筑基礎及地下人防工程等。據上述問題經綜合考慮后，決定工程設計樁基持力層為礫卵石層（4-4），并采用鉆孔灌注樁后壓漿技術，提高樁體承載力和降低沉降量。且進行實地試樁，通過樁基技術規范經驗公式，以及前人計算方法確定，試樁設計單樁抗壓承載力為8500kN、9000kN，加載方式為分級加載，并對SZHY-1、SZHY-2進行后注漿，SZH-1、SZH-2未進行后注漿。樁身混凝土強度等級為C40，樁徑為800mm，并采用GP-25型鉆機成孔和大泵量4PN泵正循環清孔施工工藝成孔。

具體后壓漿與未進行后壓漿承載力參數見表2所示，樁土對應地下地層綜合柱狀圖見圖2，由表2數據可以看出，采用后壓漿技術不僅能夠達到設計荷載值，且在設計荷載值條件下沉降量依然在允許范圍內，而未采用后壓漿技術的單樁未能達到設計值時，就已經產生了極大的沉降。

圖2 樁土地層綜合柱狀圖

4.2 檢測結果

①SZHYJ-1樁試驗加載到20400kN時，其總沉降量是29.75mm，小于40mm，且Q-S曲線無明顯的陡降段，S-㏒T曲線尾部無明顯向下彎曲，因此單樁豎向抗壓極限承載力QU≥20400kN，如圖3所示。

圖3 SZHYJ-1試樁Q-S曲線圖

②SZHYJ-2樁試驗加載到21600kN時，其總沉降量是31.12mm，小于40mm,且Q-S曲線無明顯的陡降段，S-㏒T曲線無明顯向下彎曲，因此單樁豎向抗壓極限承載力QUU≥21600kN，如圖4所示。

圖4 SZHYJ-2試樁Q-S曲線圖

試樁相關參數 表2

③0kN時，急劇下沉，總沉降量為46.62mm，已經超過40mm，且該級沉降量超過上級的5倍，故終止加載。因此，單樁豎向抗壓極限承載力取破壞荷載的前級荷載QU=11900kN。

④SZH-2樁試驗加載到13600kN時，急劇下沉，總的沉降量為43.57mm，已經超過40mm，且該級超過上級的5倍，故必須終止繼續加載，因此單樁豎向抗壓極限承載力取破壞荷載的前級荷載QU=11900kN。

4.3 工程結論

①應用后壓漿技術不但可以保留鉆孔灌注樁的所有優點，還可以消除其通病，而且大大提高單樁承載力和減少沉降量。

②利用后壓漿技術可以解決特殊地層工程帶來的地下隱蔽問題。

圖5 SZH-1 Q-S曲線圖

圖6 SZH-2 Q-S曲線圖

5 結論與展望

后壓漿技術到目前為止還沒有系統的理論知識，加上不同地區，由于地質特點的復雜多變，參數的確定不得不依靠經驗公式結合實地試樁來確定，但隨著該技術被更多工程利用和推廣，憑其顯著的優點，不僅可以提高單樁承載力減小沉降量，而且能夠解決樁底沉渣、泥皮等問題，大大縮短了工期，減少經濟投入，并且環保，不斷被推廣到許多工程領域里應用和完善?？傊笞{技術能夠準確保證施工質量，而且操作簡單，能夠取得顯著的經濟效益，隨著理論知識的不斷發展，一定會有更好的發展和應用前景。