劉君鴻

(福建華景建筑設計院有限公司，福建 廈門 361001)

1 灌注樁后注漿施工技術原理

作為常見的基礎形式，灌注樁技術在我國建筑工程領域的應用極為廣泛，該技術具備經(jīng)濟性好、承載力大、施工簡單等優(yōu)勢，同時在樁徑、樁長選擇方面靈活性較強，適用于各類地層和不同季節(jié)施工。隨著鉆孔灌注樁的樁徑、樁長持續(xù)提升，樁身混凝土質(zhì)量問題、樁端沉渣與問題、樁側應力松弛問題、承載力離散問題大量出現(xiàn)。為更好應用灌注樁開展建筑工程建設，灌注樁后注漿施工技術近年來受到廣泛關注?；诔蓸兜墓嘧?，灌注樁后注漿施工技術可通過預埋注漿通道向樁側與樁端土層進行高壓注漿，在滲透、壓密、填充、劈裂、固結等作用下，灌注樁樁側、樁端土強度可大幅提升，樁基極限承載力也能夠同時實現(xiàn)顯著增長，有效控制沉降。灌注樁后注漿施工技術在不同土層的應用效果差異明顯，應結合具體土層及工程特點針對性應用后注漿技術[1]。

2 實例分析

2.1 工程概況

以福建省某高層框剪結構建筑作為研究對象，該高層建筑地上34層、地下3層，采用樁-筏基礎及后注漿灌注樁?；谝?guī)范和設計要求，施工單位在正式施工前進行試樁，共計6根，其中3根在樁端和樁側注漿，其余3根未注漿。注漿灌注樁采用C40規(guī)格的混凝土，設計樁徑、樁頂標高分別為600 mm、-17.720 m，未注漿、后注漿灌注樁的樁長分別為35.00、35.82 m，二者的設計極限承載力分別為7 800、7 500 kN，圖1為案例高層建筑工程試樁樁位布置示意圖，圖中的1～6分別代表A、B、C、D、E、F試驗樁。基于鉆探、土工試驗等方式獲取的地質(zhì)信息可以確定，案例高層建筑工程建設場地75 m范圍內(nèi)均屬于第四系底層，主要土層包括雜填土、粉土、粉土夾粉砂、細砂、粉質(zhì)黏土。

圖1 案例高層建筑工程試樁樁位布置示意圖

2.2 技術要點

在案例高層框剪結構建筑的灌注樁后注漿施工技術應用中，技術的應用流程為：鉆孔→制作鋼筋籠→注漿管設置→混凝土灌注→注漿管疏通→注漿，具體技術要點如下。

2.2.1 制作注漿管

案例工程選擇25.0 mm的無縫小型鋼管作為注漿管，接頭選擇絲接，通過蓋帽封堵底部和頂端，該封堵可實現(xiàn)對靜水壓力的承受，具體承受限值在1 MPa以上。相較于鋼筋籠，注漿管需要長出500 mm，底部需要具體長出50 mm左右[2]。

2.2.2 布設注漿管

案例工程基于圖紙要求開展鋼筋籠布設，在進行2根注漿管的布設過程中，需要在鋼筋籠外側對稱安裝。壓漿管需要在安放鋼筋籠的過程中重點保護，混凝土墊板在噴頭部分的保護極為關鍵，這能夠避免壓漿孔因破裂出現(xiàn)的堵塞問題，保證注漿施工的順利開展。

2.2.3 施工時間控制

結合同類工程實踐，需考慮水泥漿注漿過程的工作壓力，為避免樁體注漿效果無法達到預期，施工過程需保證水泥漿液在注漿時注入臨近薄弱位置，因此案例工程在混凝土灌注結束后的7 d開展后注漿施工[3]。

2.2.4 注漿順序控制

為保證灌注樁后注漿施工技術應用效果，技術應用過程需要一次性完成注漿，具體按照周圍樁、中間樁的順序進行注漿。施工單位通過2根樁循環(huán)進行注漿，首先基于70%總注漿量進行第一根樁的A管注漿，之后進行第二根樁的A管注漿，之后依次開展第一根樁、第二根樁的B管注漿，注漿施工可交替完成。在案例工程灌注樁后注漿施工技術的具體應用過程中，必須明確終止注漿條件，進而更好保證技術應用效果。在設計注漿壓力得到滿足后，需要保證存在達到設計要求的水泥漿注漿量。如存在80%設計注漿總量，維持超過5 min的1.5倍及以上設計注漿壓力，若地面或樁頂明顯上抬，可以終止注漿。如存在無法滿足上述要求的多根注漿管注漿量，為保證設計注漿量達成，應開展間歇注漿，如存在無法達到80%設計值注漿量的多次間歇注漿，需維持3 min以上的8 MPa的注漿壓力，之后可終止注漿，同時臨樁需要適當提升注漿量，保證灌注樁后注漿施工技術應用效果。

2.2.5 質(zhì)量控制與檢查驗收

為科學應用灌注樁后注漿施工技術，施工人員需要保證各項操作完全遵循規(guī)范及設計要求，這一過程需要關注漿液、原材料的質(zhì)量檢查及具體工藝參數(shù)，發(fā)現(xiàn)問題后需要第一時間上報，施工需要在問題解決后繼續(xù)進行。在注漿后20 d，需開展樁身完整性及豎向承載力檢驗，以此驗證技術應用效果并適時進行補救，檢驗過程中每處抽測數(shù)量最少為2根，漿液有效深度、樁底漿液均勻性、樁底密實度均屬于檢查重點[4]。

2.2.6 技術應用問題處理

在下放注漿管和鋼筋籠的過程中，如存在未清理干凈的孔底沉渣，且其厚度在1 m以上，鋼筋籠將無法在準確位置下放，此時孔底沉渣需通過氣舉反循環(huán)方法開展針對性清理，最終得到10 cm以內(nèi)的孔底沉渣厚度，之后重新進行注漿管和鋼筋籠下放；對于上浮的注漿管，這類問題多源于漿液注入孔內(nèi)后對孔底直接沖擊產(chǎn)生的反壓，根本原因為鋼筋籠與注漿管未能綁扎牢固，因此需要保證放入孔內(nèi)的鋼筋籠與注漿管焊接牢固；如出現(xiàn)逆止閥無法打開或注漿管堵塞，堵塞注漿管需要停止注漿，由暢通的注漿管完成所有水泥漿注漿，如2根注漿管均堵塞則應開展針對性處理；對于注漿過程中的冒漿問題，需結合是否滿足停止注漿條件，如無法滿足需要停止注漿并沖洗處理注漿管，再次注漿需要在已經(jīng)注入的漿液終凝后進行，這能夠保證灌注樁后注漿施工技術更好地滿足案例高層建筑工程的建設需要。

2.2.7 其他要點

在應用灌注樁后注漿施工技術的過程中，還需要關注注漿材料、注漿控制等要點，水泥漿料的科學配制、單次注漿時間的嚴格控制均屬于其關鍵，具體需要充分結合案例高層建筑工程的實際情況，同時保證存在5 h內(nèi)的單次注漿時間，否則注漿效果會因注漿時間不合理而降低，具體的注漿時間控制需要充分結合終止注漿條件。此外，技術應用過程還需要聚焦?jié){液水灰比、樁端注漿壓力、樁側注漿壓力的控制，分別控制為0.6～0.7、6～8、3～4 MPa。

2.3 試驗對比

圍繞6根試樁開展靜載檢測，未注漿試樁、后注漿試樁的長度分別為35.00、35.82 m，設計豎向抗壓極限承載力分別為7 500、為7 800 kN，未注漿試樁的樁號為A、B、C，后注漿試樁的樁號為D、E、F。圖2為未注漿試樁、后注漿試樁靜載試驗Q-s曲線，圖3為未注漿試樁、后注漿試樁靜載試驗s-lgt曲線。在具體試驗過程中，可確定A未注漿試樁在1 500、3 000、4 500、6 000、6 750 kN下的沉降量分別為1.09、3.44、3.28、4.28、21.79 mm，B未注漿試樁沉降量分別為1.05、3.68、3.92、5.37、30.68，C未注漿試樁在1 500、3 000、4 500、6 000、6 750、7 500下的沉降量分別為1.06、3.27、3.70、4.20、4.85、25.35 mm。D后注漿試樁在1 560、3 120、4 680、6 240、7 800 kN下的沉降量分別為1.22、1.33、1.75、1.67、2.12 mm，E后注漿試樁沉降量分別為1.34、2.32、2.09、2.09、2.59 mm，F(xiàn)后注漿試樁沉降量分別為1.39、1.55、1.66、1.81、2.09 mm。

結合圖2～3進行分析可以確定，A、B未注漿試樁存在6 000 kN的極限承載力，C未注漿試樁存在6 750 kN的極限承載力，D、E、F后注漿試樁擁有7 800 kN的極限承載力。未注漿試樁擁有6 250 kN的平均極限承載力，設計要求未能滿足，且存在刺入破壞的破壞特征。后注漿試樁擁有平均7 800 kN的極限承載力，這一結果源于非破壞性試驗，因此后注漿試樁能夠滿足案例工程的建設需要。

分析圖2～3及試驗獲取的具體數(shù)據(jù)可以確定，A、B未注漿試樁的Q-s曲線陡降段起始點出現(xiàn)在6 000 kN處，C未注漿試樁則出現(xiàn)在6 750 kN處，這種陡降段起始點不存在于D、E、F后注漿試樁中。結合數(shù)據(jù)可以確定，未注漿試樁和后注漿試樁的承載力發(fā)揮差異顯著，圍繞荷載傳遞機理開展研究可以確定，未注漿試樁在極限狀態(tài)下出現(xiàn)土體承載力破壞，后注漿試樁則擁有一定承載力潛力，未進入極限狀態(tài)。圖3中的未注漿試樁為A樁，后注漿試樁為D樁，結合試驗可以確定，曲線尾部明顯下彎在A、B未注漿試樁的6 750 kN處出現(xiàn)，A樁單級持荷破壞時間為45 min，B樁為60 min。7 500 kN時，曲線尾部明顯下彎在C未注漿試樁出現(xiàn)，單級持荷破壞時間為30 min，同時曲線尾部明顯下彎在D、E、F后注漿試樁中未出現(xiàn)。

(a)未注漿試樁

(b)后注漿試樁

(a)未注漿試樁(A樁)

(d)后注漿試樁(D樁)

結合數(shù)據(jù)可以確定，單級荷載作用下未注漿試樁和后注漿試樁的沉降量受持荷時間影響變化差異明顯，樁體在1 500～2 250 kN(未注漿試樁)、1 560～2 340 kN(后注漿試樁)荷載下處于彈性階段，樁身在3 000～6 000 kN(未注漿試樁)、3 120～6 240 kN(后注漿試樁)荷載下處于側阻力發(fā)揮階段，存在逐漸增大的沉降量。雖然未注漿試樁和后注漿試樁的單級沉降量存在相同變化趨勢，但后注漿試樁的單級沉降量僅為未注漿試樁的50%左右，且未注漿試樁在最大荷載作用下出現(xiàn)破壞，這種破壞不存在于后注漿試樁中。結合試驗獲取的數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn)，未注漿試樁相較于后注漿試樁存在更高的承載力發(fā)揮，這種發(fā)揮承載力的過程在沉降量與持荷時間對比中極為顯著，但在灌注樁后注漿施工技術支持下，未注漿試樁存在遠高于后注漿試樁的平均沉降量，這說明案例高層建筑工程灌注樁后注漿施工技術的應用可實現(xiàn)灌注樁沉降量減少、承載力提升，能夠較好滿足該工程的沉降控制需要。

3 結 語

灌注樁后注漿施工技術能夠較好用于建筑工程。在此基礎上，文章涉及的技術原理、工程概況、技術要點、試驗對比等內(nèi)容，直觀展示了技術應用價值和應用方法。為更好服務于建筑工程建設，灌注樁后注漿施工技術應用還需要關注施工模擬的科學開展、新型施工設備的積極應用、技術交底的嚴格落實等方面。

[ID:013334]