任升學(xué)

（山西五建集團(tuán)有限公司，山西太原 030006）

0 引言

旋挖鉆孔灌注樁后注漿法的應(yīng)用使城市建設(shè)順利進(jìn)行，大幅提高施工的質(zhì)量和效率，其可以有效提升樁基結(jié)構(gòu)承載性能，尤其是加固軟土樁基，減少沉降量，滿足建筑工程的應(yīng)用需要，從而不斷地給建筑企業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 技術(shù)原理

旋挖鉆孔灌注樁后注漿法在應(yīng)用中，將劈裂注漿、滲透注漿技術(shù)實(shí)現(xiàn)完美融合，增強(qiáng)總體的施工效果。在實(shí)踐階段中通過劈裂注漿主要踩踏高強(qiáng)力的壓力設(shè)備將漿液灌注到土體中，從而形成預(yù)應(yīng)力以便能夠讓漿液沿著縫隙灌入土體內(nèi)部，進(jìn)行土體的擠密處理達(dá)到整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度性能的提升。如果注漿施工在樁基的底部，那么在操作的過程中就會出現(xiàn)滲漏以及劈裂的情況，故而需要對其進(jìn)行加密處理，以切實(shí)的將端部的承載強(qiáng)度提高；如果注漿區(qū)域?yàn)闃扼w的側(cè)部，就會產(chǎn)生“擴(kuò)徑”反應(yīng)。通過相關(guān)分析可知，樁低注漿方式的應(yīng)用能夠滿足整體地基承載力的需求，而端樁上部位置處由于存在某種摩阻力，在注漿操作時(shí)漿液會受到這種力量的影響，從而提升整體樁體的強(qiáng)度[1]。

2 工程概況

太原市晉東棚戶區(qū)改造工程項(xiàng)目，該工程為4 棟每棟33 層。經(jīng)過前期地質(zhì)勘察，該區(qū)域?yàn)榉亲灾貪裣菪渣S土區(qū)，等級為I～I(xiàn)I級，正處在沖擊砂層內(nèi)，屬于第四系孔隙潛水的形式，因?yàn)榄h(huán)境降水的影響，導(dǎo)致施工范圍內(nèi)地下水有升降反應(yīng)。經(jīng)過分析該項(xiàng)目的樁基施工情況，確定在樁板位置上應(yīng)用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁的形式，樁徑設(shè)定為1m，灌注樁33m，原來地下有防空洞，土方全部挖出6m 后，需要全部回填在打灌注樁。

3 工程特點(diǎn)

因?yàn)楸敬喂こ碳夹g(shù)水平要求較高，且施工后的沉降量要求嚴(yán)格，整個(gè)工程設(shè)計(jì)使用年限是50a。路基結(jié)構(gòu)施工量巨大，結(jié)構(gòu)形式比較多樣化，上部設(shè)計(jì)為樁板的結(jié)構(gòu)形式，施工技術(shù)要求高。因此該位置上分布著大量的地下水資源，鉆孔樁施工為干鉆的形式，樁頭4m 施工范圍內(nèi)開展振搗密實(shí)作業(yè)，這是普通項(xiàng)目所不常見的。

4 后注漿旋挖鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)

該技術(shù)在施工中，需要通過在樁身部位上埋設(shè)注漿管的方式，鉆孔成樁后通過地表安裝的設(shè)備將固化液壓入到樁端地層結(jié)構(gòu)內(nèi)，此時(shí)所采用的固化液主體是水泥材料，同時(shí)還加入了外加劑、摻合料等，滿足工程的技術(shù)指標(biāo)要求。

按照施工范圍內(nèi)土體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、注漿技術(shù)參數(shù)、漿液的具體情況，壓力漿液經(jīng)過樁端區(qū)域范圍內(nèi)的土體、樁端沉渣、樁端土層等，可以達(dá)到壓密、填充、滲透、固結(jié)等施工效果。如果上述各項(xiàng)工作按照標(biāo)準(zhǔn)完成，下一步就要開始采取措施減少樁基沉降量，保證樁體承載性能滿足要求，所以需要保證樁間土體的邊界條件、土體結(jié)構(gòu)性能達(dá)到工程的要求，不會產(chǎn)生任何結(jié)構(gòu)性能不足的問題。根據(jù)目前我國發(fā)布和實(shí)施的《樁基規(guī)范》[2]標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合具體的計(jì)算公式，確定出本次工程施工的樁基極限承載力參數(shù)。確定樁基承載力數(shù)據(jù)之后，就能夠明確注漿施工之后的豎向增強(qiáng)土層結(jié)構(gòu)厚度，可以保證施工的安全性合格，不會由于樁基產(chǎn)生質(zhì)量問題而影響整個(gè)工程的使用安全。若有效樁長超過的15m此時(shí)的承載力性能就會有很大的提升，所以在出現(xiàn)這一問題的時(shí)候，該項(xiàng)目需要采取樁側(cè)樁端復(fù)式注漿作業(yè)方式。在樁側(cè)的1/2位置上布置三根注漿管，在樁端的位置以對稱的方式設(shè)置三根注漿管，各個(gè)部位上的注漿管布置都要符合設(shè)計(jì)方案的要求，達(dá)到均勻性的標(biāo)準(zhǔn)。因此，在施工具體操作時(shí)需要在段樁面位置上設(shè)計(jì)好相關(guān)的距離使其達(dá)到方案的操作要求。另外，在施工階段中針對端樁以及后注漿的參數(shù)計(jì)算時(shí)也應(yīng)該作為土層結(jié)構(gòu)的考慮范圍，以達(dá)到整體結(jié)構(gòu)性能的標(biāo)準(zhǔn)和要求。

確定上述的技術(shù)參數(shù)，還應(yīng)該計(jì)算和分析注漿之后所需要的注漿端與樁側(cè)阻力增強(qiáng)系數(shù)。由于后注漿的施工方式可以保證固結(jié)、滲透、擠密等效果符合要求，再次進(jìn)行計(jì)算與歸納整體豎向增強(qiáng)的后注漿樁端與樁側(cè)壓力增強(qiáng)系數(shù)。在經(jīng)過計(jì)算與分析之后，通過鉆孔灌注樁后注漿的作業(yè)方式，此時(shí)可以保證樁端和樁側(cè)阻力系數(shù)增強(qiáng)達(dá)到20%以上，有些情況下能夠提升40%，這就說明該方式可以全面提升樁身承載力，完全達(dá)到工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

5 施工要點(diǎn)及工藝要求

5.1 泥漿制備

在工程的實(shí)施環(huán)節(jié)，為了避免發(fā)生塌孔的危害，可以應(yīng)用優(yōu)質(zhì)的化學(xué)泥漿開始護(hù)壁處理，可以保證各個(gè)部位上的性能合格。泥漿沖入采取泵送的方法，保證在鉆入施工階段孔口、孔壁不會發(fā)生坍塌的危害，同時(shí)按照工程具體要求做好泥漿的配比控制，該工程泥漿配比為1.05～1.1。在實(shí)施環(huán)節(jié)，需要確保泥漿的技術(shù)參數(shù)符合要求，注漿操作按照持續(xù)的方式進(jìn)行，不可出現(xiàn)中途停止的現(xiàn)象。旋挖鉆作業(yè)階段應(yīng)用的泥漿施工材料，通過凈化后可以再次投入使用，這樣可以提高泥漿材料的利用率，降低項(xiàng)目成本[3]。

5.2 埋設(shè)護(hù)筒

護(hù)筒埋設(shè)施工主要是利用人工、機(jī)械聯(lián)合的方法開展進(jìn)行，通過鉆頭實(shí)施擠壓調(diào)節(jié)處理，以確保各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)符合工程的要求。護(hù)筒在埋設(shè)階段中，對于高度控制需要使其超過施工位置的20cm，并且在設(shè)計(jì)護(hù)筒內(nèi)勁時(shí)同樣也要控制其內(nèi)徑值大于設(shè)計(jì)的20cm；最后在護(hù)筒頂部位置以及樁位偏差控制階段中，相互偏差值需要大于5cm，傾斜度小于1%。該工程地下水位較深，施工時(shí)必要對施工場地進(jìn)行地面硬化，保證后續(xù)工程的有效開展。

5.3 鉆孔

在施工中，嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求，以達(dá)到成孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。施工階段需要做好鉆孔泥漿、鉆機(jī)位置的檢查，保證孔位偏斜符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。鉆進(jìn)施工應(yīng)該緩慢旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)施工方式，鉆進(jìn)的同時(shí)應(yīng)該保持漿液注入施工，通過輕壓慢進(jìn)的方法，可以延長鉆進(jìn)時(shí)間。細(xì)砂層鉆進(jìn)作業(yè)階段，慢慢提升鉆頭，且應(yīng)該及時(shí)補(bǔ)充漿液，防止在內(nèi)部出現(xiàn)真空造成塌孔的問題。表1 即為鉆孔允差標(biāo)準(zhǔn)要求。

表1 鉆孔允許偏差值

5.4 清孔

鉆孔符合設(shè)計(jì)深度標(biāo)準(zhǔn)后，需要做好孔徑、垂直度、深度方面的檢測，達(dá)到設(shè)計(jì)要求后就要開始清孔作業(yè)，此時(shí)應(yīng)該確保內(nèi)部的水頭高度符合技術(shù)要求。鋼筋籠、導(dǎo)管安裝施工之后，要做好內(nèi)部沉渣量檢查，如果不能滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，還要實(shí)施二次清孔處理。

5.5 灌注水下混凝

混凝土灌注施工前，應(yīng)該重點(diǎn)檢測坍落度、含氣量、溫度等各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)。施工開始前，詳細(xì)分析和了解混凝土拌和能力，確保其達(dá)到連續(xù)灌注的要求，不會有中斷的情況，盡量的提升灌注施工速度，中間不能有停頓的情況，且灌注時(shí)間不能超出第一次灌注混凝土的初凝時(shí)間。保證混凝土坍落度、和易性完全符合工程的要求，還要防止發(fā)生堵管的問題?；炷凉嘧㈦A段，保證混凝土高度滿足要求，導(dǎo)管埋深處于2～6m 之間[5]。

6 施工故原因分析及預(yù)防和處理

6.1 坍孔

原因：護(hù)筒埋深不足、坍塌、孔口部位出現(xiàn)水浸泡、鉆機(jī)和護(hù)筒發(fā)生觸碰等；沒有及時(shí)清孔；供水管嘴直接沖向孔壁、清孔時(shí)間過長、旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)速度超出規(guī)定要求；泥漿護(hù)壁的性能不合格；泥漿液的補(bǔ)充不及時(shí)。上述這些問題都會造成塌孔，且是比較嚴(yán)重的危害。

預(yù)防和處理：嚴(yán)格管控鉆進(jìn)施工速度，保證提鉆清渣出孔速度符合工程的要求；應(yīng)用密度、粘度、質(zhì)量比較高的泥漿完成灌注作業(yè)施工；鋼筋籠下放環(huán)節(jié)應(yīng)該保證和鉆孔中心對正，且是豎直的狀態(tài)，避免給孔壁造成嚴(yán)重的傷害。

6.2 鉆孔偏斜

原因：鉆機(jī)安裝穩(wěn)定性不足；鉆機(jī)沒有處于水平狀態(tài)；發(fā)生沉陷或者偏移的問題；地面強(qiáng)度不足，或者硬度不均勻；鉆機(jī)彎曲或者插接的方法連接部位空隙超出規(guī)定的要求；受壓后導(dǎo)致鉆桿出現(xiàn)彎曲的問題；接頭部位出現(xiàn)彎曲變形。

預(yù)防和處理：鉆機(jī)安裝達(dá)到穩(wěn)定性的要求，轉(zhuǎn)盤、底座處于水平狀態(tài)中；對于地層均勻性不足的部位開展鉆進(jìn)施工，選擇使用自重大、鉆桿剛度高的鉆機(jī)進(jìn)行施工；出現(xiàn)斜狀巖層，或者有大塊孤石阻礙鉆進(jìn)，需要降低鉆進(jìn)施工速度；鉆桿接頭符合要求，如果發(fā)生彎曲的情況，需要及時(shí)調(diào)整處理。

7 結(jié)語

旋挖鉆孔灌注樁后注漿法可以大幅提升樁基結(jié)構(gòu)的承載性能，保證施工效率、質(zhì)量全部滿足要求，有效增加樁頭截面尺寸，同時(shí)縮小樁徑，這樣就可以減少施工材料的使用量，降低建筑工程的施工成本，還能夠保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載力、穩(wěn)定性合格，因此在我國建筑領(lǐng)域當(dāng)中得到廣泛的應(yīng)用，同時(shí)在一定的范圍中能給建筑單位的發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。