錢超

摘要：鋼筋混凝土灌注樁后壓漿技術(shù)因其適用范圍廣、施工工藝簡(jiǎn)單、加固效果好、加筋作用明顯、投資少等優(yōu)點(diǎn)在地基基礎(chǔ)加固中應(yīng)用廣泛。本文作者根據(jù)自己多年的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)混凝土灌注樁后壓漿技術(shù)加固的特點(diǎn)，施工要點(diǎn)質(zhì)量控制及加固機(jī)理等結(jié)合某工程實(shí)例作以闡述，并就工程中該技術(shù)良好的加固效果予以肯定，共同行參考。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土灌注樁；后壓漿技術(shù)；地基基礎(chǔ)；加固

前言

鋼筋混凝土灌注樁后壓漿技術(shù)是利用預(yù)先設(shè)置在樁身內(nèi)的壓漿管，在鋼筋混凝土灌注樁成樁過(guò)程中，將水泥漿液注入樁端與土層之間，加固樁端（側(cè)）松軟持力層，提高了豎向承載力。本文就鋼筋混凝土灌注樁進(jìn)行壓漿前后工程性狀的比較，揭示了后壓漿技術(shù)的內(nèi)在規(guī)律，在針對(duì)工程施工中常見(jiàn)的一些問(wèn)題提出了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。通過(guò)實(shí)際工程應(yīng)用，用數(shù)據(jù)證明了灌注樁后壓漿施工技術(shù)確實(shí)具有特定的加固作用，能夠減少樁的長(zhǎng)度、提高樁的極限承載力、減少樁的沉降量，從而改善了鋼筋混凝土灌注樁的工程性狀，降低工程造價(jià)，是一項(xiàng)工藝簡(jiǎn)單、投資較少但能創(chuàng)造較高經(jīng)濟(jì)效益的施工技術(shù)，值得推廣。

1 鋼筋混凝土灌注樁后壓漿施工技術(shù)的特點(diǎn)

1.1壓漿管閥的設(shè)置

在灌注樁鋼筋籠上對(duì)稱設(shè)置2根底端有類似單向閥的注漿管，單向閥伸入孔端持力層，成樁后一定時(shí)間內(nèi)，將水泥漿注入導(dǎo)管，經(jīng)過(guò)單向閥進(jìn)入樁端持力層。

1.2施工工藝流程

1.2.1壓漿管的制作

在制作鋼筋籠的同時(shí)制作壓漿管。壓漿管采用的直徑為25㎜的鍍鋅鋼管，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550㎜，在樁底部長(zhǎng)出鋼筋籠50㎜，上部高出樁頂混凝土面500㎜但不得露出地面以便于保護(hù)。壓漿管在最下部200㎜制成壓漿噴頭。用鉆頭在該部分均勻鉆出4排泄?jié){孔（每排4個(gè)孔，孔距50㎜，孔徑4㎜）。再用圖釘將泄?jié){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)，壓漿噴頭就形成了一個(gè)類似單向閥的裝置。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(guò)泄?jié){孔與圖釘之間的孔隙壓入碎石層中，而混凝土灌注時(shí)該裝置又保證混凝土中水泥漿不會(huì)將壓漿管堵塞。

1.2.2壓漿管的布置

將2根壓漿管對(duì)稱綁在鋼筋籠外側(cè)（靠近樁外皮，利于后壓漿沖破混凝土保護(hù)層的約束）。成孔后清孔、提鉆、下鋼筋籠，在鋼筋籠吊裝安放過(guò)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)設(shè)置混凝土墊塊加以保護(hù)，不得摩擦孔壁以免車胎破裂造成壓漿孔的堵塞。鋼筋籠定位后，即可按照相關(guān)施工規(guī)范要求灌注混凝土。

1.2.3壓漿樁位的選擇

根據(jù)以往過(guò)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，應(yīng)在樁混凝土灌注完成3～7d后再壓并且該樁的周圍8m范圍內(nèi)沒(méi)有鉆孔機(jī)鉆孔作業(yè)，該范圍內(nèi)的其他樁也應(yīng)在混凝土灌注完成2d以上。

1.2.4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，壓漿先施工周圍的樁再施工中間樁；壓漿時(shí)采用2根樁循環(huán)壓漿，即先壓第一根樁的A管，然后依次為第一根樁的B管和第2根樁的B管，這樣就能保證同一根的2根管壓降時(shí)間間隔30～60min以上，給水泥漿一個(gè)在碎石層中擴(kuò)撒的時(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(kāi)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。

2壓漿施工中出現(xiàn)的問(wèn)題和相應(yīng)措施

2.1噴頭打不開(kāi)

壓力達(dá)到10Mpa以上仍然打不開(kāi)壓漿噴頭，說(shuō)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。

2.2出現(xiàn)冒漿

壓漿時(shí)常會(huì)發(fā)生水泥漿沿著樁側(cè)或在其他部位冒漿的想象，若水泥漿液是在其他樁或在地面上冒出，說(shuō)明樁底已經(jīng)飽和，可以停止壓漿；若從本樁側(cè)壁冒漿，壓漿量也滿足或接近了設(shè)計(jì)要求，可以停止壓漿；若從本側(cè)壁冒漿，且壓漿量較少，可將壓漿管用清水或用壓力水沖洗干凈，等到第2d原來(lái)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。

2.3單樁壓漿量不足

個(gè)別的樁在壓漿量尚未達(dá)到預(yù)定值時(shí)就從樁邊向上冒漿，或由于壓力過(guò)高，造成壓漿無(wú)法進(jìn)行，也會(huì)造成壓漿量不足。壓漿時(shí)最好采用整個(gè)承臺(tái)群樁一次性壓漿，壓漿先施工周圍的樁，以形成一個(gè)封閉圈，再施工中間的樁，能保證中間樁的壓漿質(zhì)量。

3鋼筋混凝土灌注樁后壓漿對(duì)樁側(cè)、樁端土的加固機(jī)理

3.1加固機(jī)理

3.1.1充填膠結(jié)效應(yīng)

在砂土中實(shí)現(xiàn)滲入性注漿，土體孔隙噴漿液充填、散粒膠結(jié)在一起，土體強(qiáng)度和剛度大幅度提高。

3.1.2加筋效益

在粘性土中實(shí)現(xiàn)劈裂注漿，土被網(wǎng)狀結(jié)石分割并產(chǎn)生加筋作用進(jìn)而生成復(fù)合土體。網(wǎng)狀結(jié)石那個(gè)使復(fù)合土體強(qiáng)度、變形性質(zhì)大為改善，同時(shí)，劈裂注漿過(guò)程還伴生固結(jié)和化學(xué)硬化作用。

3.1.3固化效應(yīng)

樁端沉渣和樁側(cè)“泥皮”與漿液發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)而固化。此外，不等厚度的水泥結(jié)石固著于樁端，起了一定的擴(kuò)底效應(yīng)，中短樁尤為明顯。

3.1.4壓密效應(yīng)

土體壓密，增大了樁側(cè)、樁端阻力，對(duì)中短樁而言增強(qiáng)效果主要集中在樁端。

3.2壓漿作用

對(duì)于不同的土類，后壓漿的作用有以下幾種類型：1滲入型注漿，即當(dāng)漿液顆粒尺寸不大于孔隙尺寸，漿液有良好的流動(dòng)性能，特別是砂層，在壓力下滲入土中孔隙；2壓密性注漿，是漿液的壓力作用下，強(qiáng)行擠向注漿點(diǎn)附近的薄弱區(qū)域，形成球形漿泡，擠壓土體，壓密土體；3劈裂注漿，是帶壓漿液克服土體最小主應(yīng)力面或軟弱結(jié)構(gòu)面上的初始應(yīng)力和抗拉強(qiáng)度，使其劈裂，漿液沿劈裂面注入土體，連續(xù)不斷，則可在注漿點(diǎn)周圍形成網(wǎng)狀漿脈。劈裂注漿一般發(fā)生在粘性土、粉土、粉細(xì)砂中。這種情況一般發(fā)生于側(cè)樁泥皮和樁端沉渣處。這三種類型的注漿大多為交叉綜合作用。

3.3增強(qiáng)效應(yīng)

3.3.1單樁的增強(qiáng)效應(yīng)

后壓漿使樁端阻力增幅60～150%，細(xì)粒土增幅小于粗粒土，長(zhǎng)樁增幅小于短樁。樁端壓漿還使?jié){液沿樁側(cè)上溢，使樁底以上10～20m范圍的側(cè)阻力增大20～80%，且粗粒土大于細(xì)粒土，增幅沿樁身上大下小。

3.3.2群樁的后壓漿效果

在土層中，群樁幾何參數(shù)相同的情況下，壓漿群樁承載力顯著高于非壓漿群樁。樁距在（3.75～7.5）d的范圍內(nèi)，其承載力增幅隨樁距的增大而提高。壓漿群樁整體變形性狀顯著，單樁的獨(dú)立沉降變形很小，承臺(tái)下土的反力小于非壓漿群樁，在相同荷載作用下，前者僅為后者的30～60%，承臺(tái)分擔(dān)荷載更小。經(jīng)壓漿處理，群樁基礎(chǔ)更接近于實(shí)體基礎(chǔ)。

4工程應(yīng)用實(shí)踐

該工程位于揚(yáng)州市區(qū)，是一棟以辦公為主的高層建筑。地下2層，地上16層，建筑總高為64m。框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁徑700㎜，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)15m，樁端以中密碎石為持力層。如按正常的摩擦、端承樁計(jì)算，單樁極限承載力小于3500KN，而設(shè)計(jì)要求必須達(dá)到5000KN。

為此，我們采用了灌注樁后壓漿施工技術(shù)。工程樁345根，共計(jì)壓入普通硅酸鹽水泥74.5t，平均單樁壓漿0.216t。經(jīng)三組靜載荷試驗(yàn)和七組大應(yīng)

5結(jié)束語(yǔ)

變實(shí)驗(yàn)，壓漿后實(shí)測(cè)單樁極限承載力平均值達(dá)6740KN，承載力提高101%，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。工程竣工后，我們對(duì)采用鉆孔灌注樁后壓漿的該工程進(jìn)行了為期三年的沉降觀測(cè)，共設(shè)置8個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，最小沉降量為20㎜，最大沉降量為78㎜.由此表明，后壓漿對(duì)于減小灌注樁基礎(chǔ)的沉降有顯著作用。

灌注樁后壓漿，由于具有特定的加固作用，減少了樁的長(zhǎng)度、提高了樁的極限承載力、減少了樁的沉降量，從而改善了樁的工程性狀，減低了工程造價(jià)，是一項(xiàng)工藝簡(jiǎn)單、投資較少但能創(chuàng)造較高經(jīng)濟(jì)效益的施工技術(shù)，值得推廣。