淺談鉆孔灌注樁后注漿的作用

張欽江

(中建遠南集團有限公司，福建 泉州 362000)

鉆孔灌注樁是一種重要的地基處理技術，廣泛應用于建筑、橋梁、隧道等領域。隨著建筑行業的發展和工程復雜性的增加，鉆孔灌注樁的使用越來越普遍，同時也對其性能提出了更高的要求。而注漿技術，作為鉆孔灌注樁中的重要組成部分，對于保證鉆孔灌注樁的穩定性和安全性起著至關重要的作用。

1 鉆孔灌注樁及注漿技術的概述

鉆孔灌注樁是一種以土體作為支撐力的樁基形式，它是在地下鉆孔的過程中將鋼筋籠及灌注混凝土灌注到孔內形成的樁基。通常情況下，鉆孔灌注樁需要進行注漿以提高樁基的性能。注漿是在鉆孔灌注樁灌注混凝土前或者在灌注混凝土過程中，將水泥漿或其他材料注入到孔內，以充分填充鉆孔空隙，減小樁周土體的孔隙度，提高樁基的承載力和變形性能。注漿材料常見的有水泥漿、石灰漿、聚氨酯等。注漿方式主要有壓漿法、重力灌漿法、分層注漿法等。

2 鉆孔灌注樁注漿的作用

2.1 注漿對樁基承載力的影響

注漿可以充分填充鉆孔空隙，減小樁周土體的孔隙度，使鉆孔灌注樁和土體之間形成更加緊密的連接，從而提高鉆孔灌注樁的承載力。通過現場試驗和數值模擬，研究了注漿對鉆孔灌注樁承載力的影響。試驗結果表明，注漿可以顯著提高鉆孔灌注樁的承載力。在不同的注漿方式和注漿濃度下，鉆孔灌注樁的承載力增加程度也有所不同。值得注意的是，當采用壓漿法并注漿濃度為10%時，承載力的提升效果最為顯著[1]。

2.2 注漿對樁基變形性能的影響

注漿可以使鉆孔灌注樁和土體之間形成更加緊密的連接，從而在一定程度上增加樁基的抗沉降能力。同時，注漿也能夠提高樁基的剛度和抗彎強度，使其具有更好的抗震能力。通過試驗研究了注漿對鉆孔灌注樁的變形性能的影響，發現注漿可以顯著降低鉆孔灌注樁的沉降量和變形量，同時也能夠提高其抗彎強度和抗震能力。

2.3 注漿對樁基抗側移性能的影響

在地震、風等自然災害以及土體側向變形等情況下，鉆孔灌注樁需要具有一定的抗側移能力。注漿可以使鉆孔灌注樁和土體之間形成更加緊密的連接，從而提高鉆孔灌注樁的抗側移能力。通過現場試驗研究了注漿對鉆孔灌注樁的抗側移性能的影響，結果表明注漿可以顯著提高鉆孔灌注樁的抗側移能力。

3 注漿對鉆孔灌注樁性能的影響因素

3.1 注漿材料的影響

通過試驗研究發現，不同注漿材料對鉆孔灌注樁的性能有著顯著的影響。其中，水泥漿注漿能夠顯著提高鉆孔灌注樁的承載力和變形性能，而聚氨酯注漿則能夠顯著提高其抗震性能[2]。

水泥漿是一種廣泛使用的注漿材料，其在鉆孔灌注樁中的應用也相當普遍。通過水泥漿的注入，可充分填充孔隙和缺陷，提高鉆孔灌注樁的強度和穩定性。同時，水泥漿注漿還能夠提高鉆孔灌注樁的變形性能，從而保證了其在使用過程中的安全性。

聚氨酯注漿是一種近年來新興的注漿材料，其在鉆孔灌注樁中的應用也逐漸得到了推廣。聚氨酯注漿具有較好的抗震性能，能夠有效地減少鉆孔灌注樁在地震作用下的變形和損傷。此外，聚氨酯注漿還具有優異的耐久性和耐化學侵蝕性，能夠保證鉆孔灌注樁的長期穩定性和可靠性。

3.2 注漿濃度的影響

注漿方式是影響鉆孔灌注樁注漿效果的重要因素之一。不同注漿方式對鉆孔灌注樁的性能影響也不同。在注漿方式方面，現有的方法主要包括壓漿法注漿、同步注漿和回漿注漿。其中，壓漿法注漿是將注漿材料通過管道進行高壓注入樁孔內，較好地保證了注漿材料充實度和均勻性，能夠顯著提高鉆孔灌注樁的承載力和抗震性能。同步注漿是在注入混凝土的同時注入注漿材料，能夠提高混凝土的密實性，但對于灌注樁的承載力和抗震性能的提高作用較小。回漿注漿是通過回流泥漿的方式將注漿材料注入鉆孔內，該方式對于灌注樁的性能影響較小，同時還存在注漿材料均勻性較差的問題。

通過現場試驗研究了不同注漿方式對鉆孔灌注樁性能的影響。實驗結果表明，壓漿法注漿可以顯著提高鉆孔灌注樁的承載力和抗震性能，其承載力和抗震性能分別比同步注漿和回漿注漿提高了25%和20%左右[3]。壓漿法注漿能夠保證注漿材料充實度和均勻性，提高灌注樁的力學性能，是目前應用較為廣泛的注漿方式之一。壓漿法注漿方式示意圖見圖1～圖3。

圖1 鉆孔灌注樁后注漿技術施工工藝示意圖

圖2 注漿泵工作狀態

圖3 壓漿管工作狀態

在實際工程中，選擇合適的注漿方式，對于提高鉆孔灌注樁的性能至關重要。根據實際情況選擇合適的注漿方式，進行科學、合理的注漿施工，能夠有效提高鉆孔灌注樁的力學性能和耐久性能，提高工程質量和使用壽命。

通過現場試驗研究了不同注漿濃度對鉆孔灌注樁性能的影響。試驗結果表明，注漿濃度為10%時，能夠顯著提高鉆孔灌注樁的承載力和抗震性能。這是因為較低的濃度能夠保證漿液的流動性，使得漿液更容易填充鉆孔中的空隙，從而增加了樁的密實性。同時，注漿濃度過高會影響樁體的密實性，從而影響其性能。因此，在實際應用中需要根據不同的工程要求選擇合適的注漿濃度。

除了水泥漿之外，聚氨酯注漿也是一種常用的注漿材料。聚氨酯注漿可以顯著提高鉆孔灌注樁的抗震性能。這是因為聚氨酯注漿具有很好的粘結性和彈性，能夠使得鉆孔灌注樁更加均勻地承受地震荷載。但是，聚氨酯注漿不能夠提高鉆孔灌注樁的承載力和變形性能。因此，在實際應用中需要根據工程要求選擇合適的注漿材料和濃度。

3.3 注漿方式的影響

注漿方式也是影響注漿效果的重要因素之一。不同注漿方式對鉆孔灌注樁的影響也不同。不同注漿方式對鉆孔灌注樁性能的影響，發現壓漿法注漿可以顯著提高鉆孔灌注樁的承載力和抗震性能，而同步注漿和回漿注漿則對其性能影響較小。

4 注漿技術的應用

4.1 注漿技術在工程中的應用

首先，注漿材料的選用是影響注漿效果的關鍵因素之一。研究表明，注漿材料的性能應該符合工程要求，并且在不同的地質條件下應該選擇不同的注漿材料。例如，在砂礫土中應選用硬化速度較快的水泥漿，以保證注漿的效果和強度。在膨脹性黏土中，則應選用硬化速度適中的水泥漿，并且需要控制注漿壓力，避免地基變形過大。

其次，注漿方式的設計也是注漿技術應用中需要考慮的重要因素。注漿方式的設計應根據工程實際情況和地質條件進行調整，以保證注漿效果和質量。例如，在砂礫土地層中，應采用頂部注漿的方式，以避免注漿材料滲漏到地下水中。在巖性地層中，則應采用攪拌注漿的方式，以保證注漿材料與地層緊密結合。

最后，注漿質量的控制也是注漿技術應用中需要關注的問題之一。注漿質量的控制應該從材料的配比、注漿壓力、注漿深度和注漿時間等方面進行。在注漿深度方面，應根據地質條件進行調整，以保證注漿材料的均勻性和強度。在注漿時間方面，則需要掌握注漿材料的硬化速度，并嚴格控制注漿時間，以避免注漿材料過早硬化導致注漿失敗。

鉆孔灌注樁是現代建筑中廣泛使用的地基加固技術之一。而注漿技術則是鉆孔灌注樁的關鍵步驟之一，通過將漿液注入孔隙中，可填充土壤間隙，提高土壤的承載能力，從而達到加固地基的目的。在工程中，注漿技術已得到廣泛應用，并得到了實際的驗證。

在注漿技術的應用中，不僅需要掌握注漿漿液的性能、使用量和注漿速度等技術參數，還需要在注漿過程中密切關注土壤的反應，并根據土壤的反應調整注漿的速度和用量。此外，在注漿工程中還需要注意材料的質量，以確保注漿效果的穩定性和可靠性。

注漿技術在鉆孔灌注樁工程中的應用已經得到廣泛的應用。注漿技術可以提高鉆孔灌注樁的承載力、變形性能、抗側移性能和抗震性能，從而保證鉆孔灌注樁的穩定性和安全性。通過對多個工程實例的分析表明，注漿技術在鉆孔灌注樁工程中的應用可以顯著提高工程的安全性和可靠性[4]。

4.2 注漿技術的發展趨勢

首先，注漿技術的材料和設備越來越先進化和智能化。在注漿材料方面，現代化的注漿材料不僅具有優異的力學性能和耐久性能，而且還能在不同的環境下保持穩定性和流動性。在注漿設備方面，先進的注漿設備可以實現自動化、數字化、精細化等功能，提高施工效率和質量。

其次，注漿技術的施工管理和監測越來越重視數字化和信息化。在施工管理方面，數字化的施工管理平臺可以實現對注漿工程的全程管理和監控，包括施工過程的記錄、質量控制、成本控制、工期管理等。在施工監測方面，數字化的監測設備可以實時監測注漿效果、土壤變形和承載力等參數，為工程安全提供保障。

再次，注漿技術的應用范圍越來越廣泛。除了傳統的地基加固和基礎處理之外，注漿技術還可以應用于隧道工程、地下室工程、地鐵工程、橋梁工程等各種工程中。在不同的工程中，注漿技術可以發揮不同的作用，例如加固土壤、防滲固結、提高地基承載力等。

最后，注漿技術的環保性和可持續性越來越受到重視。隨著環保理念的不斷普及和提高，注漿技術也不斷發展和創新，推出了一系列環保型注漿材料和設備，以減少對環境的污染和破壞，實現可持續發展。

總之，隨著建筑工程的不斷發展和進步，注漿技術的應用也不斷發展和創新。未來，注漿技術將繼續發揮其重要作用，在地基加固和基礎處理中扮演越來越重要的角色。

5 結語

本文通過對注漿技術在鉆孔灌注樁工程中的應用進行了系統的研究和總結，得出了以下結論：

(1)注漿技術可以提高鉆孔灌注樁的承載力、變形性能、抗側移性能和抗震性能，從而保證鉆孔灌注樁的穩定性和安全性。

(2)注漿濃度、注漿壓力和注漿方式是影響注漿效果的重要因素，不同的參數選擇會對鉆孔灌注樁的性能產生不同的影響。

(3)在灌注樁工程中，注漿技術的應用已經得到了廣泛的認可和應用。研究表明，在實際施工過程中，注漿技術能夠有效地提高灌注樁的承載力和穩定性，同時也能夠起到加強土壤固結和增強土壤密實度的作用。在具體應用中，注漿技術還可以根據工程要求進行調整和優化，如采用不同的注漿材料和注漿方式，進一步提高灌注樁的工程效益和經濟效益。此外，注漿技術還能夠有效地減少施工過程中的土方運輸和處理量，減輕了環境污染和土地占用的壓力，因此具有非常廣闊的應用前景和發展潛力。

(4)隨著鉆孔灌注樁工程的不斷發展，注漿技術也在不斷發展和改進，注漿材料的研究、注漿技術的優化和自動化將成為注漿技術發展的主要方向。