鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)介紹

隨著我國(guó)高層建筑的大規(guī)模開發(fā)以及城市環(huán)境保護(hù)要求的日益提高，采用鉆孔灌注樁作為工程樁的建設(shè)項(xiàng)目日益增多。鉆孔灌注樁具有適用于不同地質(zhì)條件，樁徑樁長(zhǎng)變幅大，噪聲震動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，但傳統(tǒng)的施工工藝由于樁底沉渣、樁側(cè)泥皮、樁側(cè)土松弛及樁端土層回彈等各項(xiàng)因素的影響，成樁質(zhì)量離散性大，單樁承載力較不穩(wěn)定且樁基費(fèi)用較高。為提高單樁承載力、節(jié)約工程造價(jià)并減小成樁質(zhì)量的離散性，灌注樁后注漿技術(shù)已逐步得到應(yīng)用和推廣，其對(duì)提高鉆孔灌注樁的承載力、減小樁基沉降等方面作用獲得了廣泛的認(rèn)可。該技術(shù)在浙江臺(tái)州等土質(zhì)空隙大、擴(kuò)散性好的軟土層或碎石層豐富地域尤為適用，可大幅度提高樁強(qiáng)度。

本文主要以千城建筑集團(tuán)在浙江臺(tái)州提供工程總承包服務(wù)（EPC）的北師大臺(tái)州實(shí)驗(yàn)學(xué)校項(xiàng)目為例，展示項(xiàng)目在樁基礎(chǔ)施工過程中所采用新技術(shù)與新應(yīng)用——鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)。

一、技術(shù)簡(jiǎn)介及原理

 

鉆孔灌注樁后注漿是指在鉆孔灌注樁成樁且樁身混凝土達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度后，采用高壓注漿泵通過預(yù)埋注漿管注入水泥漿液的施工技術(shù)。該技術(shù)通過漿液滲透到疏松的樁端虛尖周圍的土壤中,結(jié)合形成強(qiáng)度較高的混凝土，并隨著注漿量的增加，水泥漿液不斷向由于受泥漿浸泡而松軟的樁端持力層中滲透，增加了樁端的承壓面積，同時(shí)相當(dāng)于對(duì)鉆孔樁進(jìn)行擴(kuò)底。當(dāng)水泥漿液滲透能力受到周圍致密土層的限制，使壓力不斷升高，對(duì)樁端土層進(jìn)行擠壓、密實(shí)、充填、固集、滲透，將使樁底沉渣、樁端受到擾動(dòng)的持力層得到有效的加固或壓密，改善了樁、土之間的聯(lián)系，提高了樁周圍土體的承載力，從而提高了單樁承載力和基礎(chǔ)的沉降、不均勻沉降。

二、施工工藝和要點(diǎn)

鉆孔灌注樁施工→鋼筋籠預(yù)置注漿管→澆注樁體混凝土后12h內(nèi)清水疏通注漿管→7天后開啟注漿管，使?jié){液均勻加入，加固土體→注漿量（或注漿壓力）達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，停止注漿

（1）壓漿管的制作

在制作鋼筋籠的同時(shí)制作壓漿管。壓漿管采用直徑為25mm的黑鐵管制作，接頭采用絲扣連接，兩端采用絲堵封嚴(yán)。壓漿管長(zhǎng)度比鋼筋籠長(zhǎng)度多出55cm，在樁底部長(zhǎng)出鋼筋籠5cm，上部高出樁頂混凝土面50cm 但不得露出地面以便于保護(hù)。壓漿管在最下部20cm制作成壓漿噴頭（俗稱花管），在該部分采用鉆頭均勻鉆出4 排（每排4個(gè)）、間距3cm、直徑3mm的壓漿孔作為壓漿噴頭；用圖釘將壓漿孔堵嚴(yán)，外面套上同直徑的自行車內(nèi)胎并在兩端用膠帶封嚴(yán)，這樣壓漿噴頭就形成了一個(gè)簡(jiǎn)易的單向裝置：當(dāng)注漿時(shí)壓漿管中壓力將車胎迸裂、圖釘彈出，水泥漿通過注漿孔和圖釘?shù)目紫秹喝胨槭瘜又�，而混凝土灌注時(shí)該裝置又保證混凝土漿不會(huì)將壓漿管堵塞。

（2）壓漿管的布置

按圖紙要求，將2根壓漿管對(duì)稱綁在鋼筋籠外側(cè)。成孔后清孔、提鉆、下鋼筋籠，在鋼筋籠吊裝安放過程中要注意對(duì)壓漿管的保護(hù)，鋼筋籠不得扭曲，以免造成壓漿管在絲扣連接處松動(dòng)，噴頭部分應(yīng)加混凝土墊塊保護(hù)，不得摩擦孔壁以免車胎破裂造成壓漿孔的堵塞。按照規(guī)范要求灌注混凝土。

（3）壓漿時(shí)間的選擇

根據(jù)以往工程實(shí)踐，在碎石層中，水泥漿在工作壓力作用下影響面積較大。為防止壓漿時(shí)水泥漿液從臨近薄弱地點(diǎn)冒出，通常壓漿的樁在混凝土灌注完成7天后，并且該樁周圍至少8m 范圍內(nèi)沒有鉆機(jī)鉆孔作業(yè)，該范圍內(nèi)的樁混凝土灌注完成也應(yīng)在3天以上。

（4）壓漿施工順序

壓漿時(shí)最好采用整個(gè)承臺(tái)群樁一次性壓漿，壓漿先施工周圈樁位再施工中間樁；壓漿時(shí)采用2根樁循環(huán)壓漿，即先壓第1 根樁的A 管，壓漿量約占總量的70 %（111～114t 水泥），壓完后再壓另1 根樁的A 管，然后依次為第1 根樁的B 管和第2 根樁的B 管，這樣就能保證同一根樁2 根管壓漿時(shí)間間隔30～60min 以上，給水泥漿一個(gè)在碎石層中擴(kuò)散的時(shí)間。壓漿時(shí)應(yīng)做好施工記錄，記錄的內(nèi)容應(yīng)包括施工時(shí)間、壓漿開始及結(jié)束時(shí)間、壓漿數(shù)量以及出現(xiàn)的異常情況和處理的措施等。

三、施工要點(diǎn)

(1).注漿工藝各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)

①.本項(xiàng)目灌注樁為樁端后注漿，注漿用水泥采用42.5級(jí)新鮮普通硅酸鹽水泥,漿液水灰比控制在0.6，水泥用量為每根樁大約1.8噸(∅700)。

②.在灌注樁身混凝土前,先預(yù)埋二根 ∅50x3.8底端帶單向筏的注漿鋼管,注漿管必須定位準(zhǔn)確，保證注漿頭暢通。

③.注漿管應(yīng)與鋼筋籠的加勁筋綁扎固定或焊接，上部注漿管應(yīng)采用絲扣連接,并使注漿管底部噴漿頭插至樁孔底部(進(jìn)入樁端≥5cm)。待樁身混凝土初凝后,用高壓水(8.0MPa)開塞,一周后開始?jí)簼{，壓力控制在2~5MPa。

④.后注漿閥應(yīng)具備下列性能：a)應(yīng)能承受1Mpa以上靜水壓力；b)其外部保護(hù)層應(yīng)能抵抗砂石等硬質(zhì)物的刮撞而不受損；c)其應(yīng)具備逆止功能。

 

(2).后注漿作業(yè)要求

①.注漿作業(yè)宜于成樁7d后開始，不宜遲于成樁30d后；

②.注漿作業(yè)與成孔作業(yè)點(diǎn)距離不宜小于8～10m；

③.樁端注漿應(yīng)對(duì)同一根樁的各注漿導(dǎo)管依次實(shí)施等量注漿；

④.對(duì)于樁群注漿宜先外圍后內(nèi)部；

⑤.滿足下列條件之一時(shí)可終止注漿：注漿總量超過1.8噸(∅700)，且注漿壓力達(dá)到1.2~4MPa或注漿總量超過75%和注漿壓力超過4MPa；

⑥.注漿總量超過75%，注漿壓力小于1.5MPa，應(yīng)調(diào)小水灰比，連續(xù)壓漿至1.5MPa且注漿總量不低于設(shè)計(jì)量要求。若注漿壓力長(zhǎng)時(shí)間低于正常值或地面出現(xiàn)冒漿或周圍樁孔串漿，應(yīng)改為間歇注漿，間歇時(shí)間宜為30～60min，重新注漿并達(dá)到前述終止條件方可停止注漿。

四、常見問題及對(duì)應(yīng)措施

壓漿噴頭無法打開？

壓力達(dá)到10MPa 以上仍然打不開壓漿噴頭，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)足壓漿數(shù)量。

樁側(cè)等部位出現(xiàn)冒漿？

壓漿時(shí)，注漿壓力保持不變但注漿速度明顯下降或停止時(shí)，說明樁底已經(jīng)飽和，可以逐步減少注漿直至停止壓漿；若從本樁側(cè)壁冒漿且壓漿量較少，可將該壓漿管用清水或用壓力水沖洗干凈，等到第2天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)再重新壓漿。

單樁壓漿量不足？

壓漿時(shí)最好采用整個(gè)承臺(tái)群樁一次性壓漿，壓漿先施工周圈樁形成一個(gè)封閉圈，再施工中間，能保證中間樁位的壓漿質(zhì)量，若出現(xiàn)個(gè)別樁壓漿量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，可視情況加大臨近樁的壓漿量作為補(bǔ)充。