摘要：靜壓注漿法是改善樁底環(huán)境，增加樁基承載力的一種有效方法。本文結(jié)合某工程實(shí)例，簡要介紹了靜壓注漿法的基本原理、適用范圍和施工工藝，為以后類似項(xiàng)目的施工提供了參考。

關(guān)鍵詞：靜注漿壓法；樁基；補(bǔ)強(qiáng)

中圖分類號(hào)：TU472.3+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A在橋梁的樁基鉆孔施工過程中，由于施工方法不當(dāng)或者受勘察布孔的局限，在成樁檢測時(shí)發(fā)現(xiàn)樁身局部蜂窩或樁底出現(xiàn)軟弱夾層，從而使樁基承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求，這時(shí)就需要采取一些方法進(jìn)行補(bǔ)救。如果采用增加樁的根數(shù)，則會(huì)相應(yīng)的增加承臺(tái)的體積，從而使整個(gè)基礎(chǔ)工程的造價(jià)提高，并且會(huì)延長施工工期，因此盲目的增加樁的根數(shù)不是有效的方法，根據(jù)工程的實(shí)際情況使用靜壓注漿法或高壓旋噴注漿法將會(huì)是非常有效的加固處理方案。本文將根據(jù)實(shí)際情況主要介紹一下靜壓注漿在樁基補(bǔ)強(qiáng)中的應(yīng)用。

1工程概況

某橋上部結(jié)構(gòu)為5x20m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板橋，下部結(jié)構(gòu)為柱式墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁徑為D160cm，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，單樁設(shè)計(jì)樁頂力為5400kN。樁基施工完成后，進(jìn)行了抽芯檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)右幅4#樁樁底出現(xiàn)了25cm~30cm的軟弱夾層，如下圖所示：

圖１ 樁底軟弱夾層

圖2 樁底軟弱夾層特寫

根據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)所用的地質(zhì)勘探報(bào)告，該樁位處的地質(zhì)情況為：

（1）素填土：厚3.8m，黃色土質(zhì)松散，主要為碎石、粉質(zhì)粘土充填。

（2）強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖：厚11.2m，灰色，半巖半土狀，夾中風(fēng)化碎石，手易捏碎，中風(fēng)化巖石敲擊易碎，含少量炭質(zhì)，雨水崩解。

（3）強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖：厚12.00m，灰色夾褐黃色。呈半巖半土狀，夾中風(fēng)化碎石或薄層中風(fēng)化。

（4）中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖：厚8.7m，灰色，局部黃褐色，粉砂質(zhì)粒狀結(jié)構(gòu)。厚層狀構(gòu)造，巖質(zhì)較軟，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯呈碎塊兒狀。

成樁后的樁頂高程為27.0m，樁底高程為0m，樁長27.0m。根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D63-2007第5.3.3條計(jì)算該樁的單樁豎向受壓承載力容許值為8067kN，設(shè)計(jì)單樁豎向力為6200kN，樁的承載力富余值為30%。按照設(shè)計(jì)時(shí)的地址勘探報(bào)告可知該樁的承載力是滿足要求的，但是通過抽芯檢測發(fā)現(xiàn)在樁底存在25cm~30cm的軟弱夾層，由于設(shè)計(jì)時(shí)所用的地址勘探報(bào)告所提供的鉆孔資料是樁位附近20m的鉆孔資料，不能充分反映樁位處的實(shí)際地質(zhì)情況，因此在樁位附近30cm處重新鉆孔，則樁位處的地層描述為：

（1）素填土：厚2m，灰色，稍濕，欠壓實(shí)，主要由砂土、粘性土等組成。

（2）強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖：厚10.6m，灰色，局部不均勻夾褐色，巖芯呈土夾石狀、碎石狀、局部為半巖半土狀，節(jié)理裂隙極發(fā)育，質(zhì)軟，裂隙面見較多鐵銹，局部含少量炭質(zhì)。

（3）中風(fēng)化粉砂巖：厚2.9m，灰色，巖芯破碎，粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙極發(fā)育，含少量炭質(zhì)，略污手，節(jié)理裂隙面見鐵質(zhì)浸染，質(zhì)較軟。

（4）強(qiáng)風(fēng)化砂巖：厚5.5m，灰褐、褐色，巖芯極破碎，呈石夾土、碎石碎塊狀，碎塊狀為砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，偶夾粒狀結(jié)構(gòu)，硅、鈣質(zhì)膠結(jié)，質(zhì)軟，裂隙極發(fā)育，且多被鐵質(zhì)浸染，不均勻見中風(fēng)化夾層、薄夾層。

（5）強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖：厚1.9m，灰褐、褐色，土夾石狀、碎石狀，質(zhì)軟，鉆進(jìn)快，頂部20cm含少量炭質(zhì)。

（6）強(qiáng)風(fēng)化炭質(zhì)粉砂巖：厚5.1m，灰黑色，土夾石狀，粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)可辨，碎石部分可見頁理發(fā)育，部分手可捏碎，含炭質(zhì)，質(zhì)較軟；炭質(zhì)發(fā)育較多，為劣質(zhì)煤夾層。

（7）中風(fēng)化炭質(zhì)粉砂巖：厚5.5m，灰色，巖芯較破碎，偶見短柱狀，局部硅質(zhì)膠結(jié)，粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙極發(fā)育，整體炭質(zhì)含量較少。

根據(jù)樁的終孔高程，按照樁位30cm附近的地質(zhì)情況，根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D63-2007第5.3.3條計(jì)算該樁的單樁豎向受壓承載力容許值為6400KN，設(shè)計(jì)單樁豎向力為6200KN，樁的承載力富余值為3.2%。樁的富余值太小，因此需要采取合理有效的方法來提高樁的承載力。

分析表明，造成樁的承載力不足的主要原因是由于場地地質(zhì)情況比較復(fù)雜，巖層起伏變化較大，部分持力層間夾雜了劣質(zhì)煤夾層，充分說明了布孔的局限性。

根據(jù)實(shí)際情況分析，如果采用增加樁基個(gè)數(shù)的方法，相應(yīng)的會(huì)提高基礎(chǔ)工程的造價(jià)，并且會(huì)延長工期、影響竣工時(shí)間。經(jīng)過對(duì)高壓旋噴注漿法、靜壓注漿法、復(fù)合注漿法等各種樁基加固處理方案的比較，決定采用靜壓注漿法對(duì)該樁進(jìn)行加固處理。

2基本原理

靜壓注漿是指利用液壓、氣壓和電化學(xué)原理，通過注漿管把漿液順利地注入被注載體中并以填充、滲透和擠密等方式，趕走巖石裂隙中或土顆粒間的水分與空氣后占據(jù)其空間，經(jīng)人工或自動(dòng)控制一定時(shí)間后，漿液與原本非連續(xù)的裂隙或松散的土粒膠結(jié)成一個(gè)整體，形成一個(gè)新結(jié)構(gòu)、抗水和化學(xué)穩(wěn)定性好的結(jié)石體。又稱靜壓灌漿。

靜壓注漿主要適用于以下范圍：（1）地鐵的灌溉加固。通過靜壓注漿用以減少施工時(shí)地面位移，限制地下水的流動(dòng)和控制施工現(xiàn)場土體的位移等。（2）壩基砂礫石灌漿。靜壓注漿可作為壩基的有效防滲措施。（3）對(duì)鉆孔灌注樁的兩側(cè)和底部進(jìn)行灌漿。以提高樁與土間的表面摩阻力和樁端土的力學(xué)強(qiáng)度。（4）后拉錨桿灌漿。在深基坑開挖過程中，用靜壓注漿做成錨頭。（5）豎井灌漿。用以處理流砂和不穩(wěn)定地層。（6）隧道大塌方灌漿加固。（7）用靜壓注漿糾偏?；厣图庸探ㄖ锏鼗＃?）加固橋索支座巖石。

3 施工工藝

整體思路是先采用高壓清水切割清渣，即利用高壓水的壓力將軟弱夾層切割掉，采用空氣壓縮機(jī)將切割下來的沉渣和松散混凝土通過氣舉排出孔外，使缺陷部位形成“空洞”，待確定基本清理干凈后再對(duì)缺陷部位進(jìn)行壓力注漿，使空洞部位被水泥漿充滿，水泥漿固結(jié)后與樁身混凝土及基巖結(jié)合成整體，從而達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)的效果。

（1）根據(jù)需要先進(jìn)行鉆孔，亦可使用抽芯檢測時(shí)的檢測孔。一般在基樁鋼筋籠內(nèi)側(cè)均勻布置三個(gè)切割、清洗、注漿孔。切割、清洗完畢后利用其中一個(gè)做為壓漿孔其它兩個(gè)做為觀測孔進(jìn)行壓漿；三個(gè)孔依次做為壓漿孔、另外兩個(gè)孔依次做為觀測孔循環(huán)一次。注漿完畢后應(yīng)采用水泥漿將施工孔填充。

（2）漿液材料采用425#普通硅酸鹽水泥配置而成，漿液中添加微膨脹劑和減水劑，水灰比控制在0.7~1.0之間。每延米的水泥用量約為300kg 。

（3）壓漿前采用高壓水切割清洗軟弱層，水流射壓不小于20MPa。切割清洗的同時(shí)，采用氣舉清渣工藝將軟弱層抽出，直至出水口水變清方可壓漿。

先利用低壓將漿液注入樁底空洞，等觀測孔的出漿與注漿漿液濃度一致時(shí)再采用高壓注漿，最終的穩(wěn)壓壓力為3MPa左右，穩(wěn)壓時(shí)間不小于10min。靜壓注漿結(jié)束后，若注漿口冒漿，需對(duì)孔口進(jìn)行封閉處理，防止?jié){液流出；若注漿結(jié)束后孔內(nèi)漿液有流失，需要補(bǔ)灌漿液到注漿孔內(nèi)漿液飽滿為止。

（4）處理要求

要求采用水泥漿形成的結(jié)石體填充樁底與中風(fēng)化巖層之間的軟弱層，填充物28天的單軸無側(cè)限抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值不小于20MPa。

（5）注意事項(xiàng)

a、若不出渣或出渣量達(dá)2m3出水口的水流仍無變清跡象，應(yīng)停止反渣，并進(jìn)一步查清地質(zhì)情況，以免造成大范圍的地下空虛和浪費(fèi)。

b、若在壓漿時(shí)注漿量達(dá)到估算總量的150%但觀測孔無出漿，或達(dá)不到穩(wěn)壓壓力或穩(wěn)壓時(shí)間，請(qǐng)及時(shí)通知相關(guān)單位協(xié)商處理。

結(jié)論

4#樁通過靜壓注漿法對(duì)于樁底的軟弱夾層進(jìn)行加固處理后，經(jīng)抽芯檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)軟弱夾層中的劣質(zhì)煤層已經(jīng)被沖出，且被水泥結(jié)石置換，其單軸抗壓強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求?？梢姡捎迷摲椒梢杂行У母纳瞥至?，從根本上改變了原來巖層的結(jié)構(gòu)，改善其力學(xué)性能，提高了樁底的端阻力和樁側(cè)摩阻力，有效的解決了由于巖層的力學(xué)性能不理想而導(dǎo)致的樁的承載力不足的問題，為工程的順利進(jìn)行創(chuàng)造了條件。

參考文獻(xiàn)

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