曾梅

(河南工業(yè)和信息化職業(yè)學院 河南焦作 454000)

近年來，對建筑工程樁基礎施工質量要求越來越高，傳統(tǒng)鉆孔灌注樁施工技術存在成孔鉆進時間長、孔底沉渣、孔壁松弛等缺陷，無法確保工程樁基礎施工質量。旋挖鉆孔灌注樁后注漿法具有施工簡便、樁身強度高等優(yōu)勢，符合建筑工程樁基礎施工的技術標準。因此，應根據建筑工程樁基礎施工流程，科學、規(guī)范地應用旋挖鉆孔灌注樁后注漿法，發(fā)揮該技術優(yōu)勢，落實質量控制措施，從而提高建筑工程樁基礎施工質效。

1 旋挖鉆孔灌注樁后注漿法概述

旋挖鉆孔灌注樁后注漿法的技術原理如下。首先通過預設護筒和鉆孔成樁，然后利用樁身預埋的注漿管，將固化液（水泥漿、化學漿液等混合液）灌注到樁端地層中，注漿后主體和固化液會迅速融為一體，從而使建筑工程樁基礎的穩(wěn)固性、承載能力得到增強。和傳統(tǒng)的鉆孔灌注樁施工技術相比，旋挖鉆孔灌注樁后注漿法具有成本低、施工便捷、防樁基沉降等優(yōu)勢，比如：在利用該法注漿后，沉渣和泥皮會產生固化效應、滲入膠結效應和劈裂加筋效應等，細粒沉渣和虛土會被固化為網狀結石復合土體，樁底和樁側的粗粒土緊密膠結，細粒土劈裂注入后，形成強度極高的網狀加筋復合土體，這些都能顯著提高建筑工程樁基的承載力。旋挖鉆孔灌注樁后注漿法在實際應用中，要根據施工圖紙技術要求和現場土質情況，制訂具有針對性和科學性的施工方案，從而保障該技術的應用效果。

2 旋挖鉆孔灌注樁后注漿法在建筑工程樁基礎施工中的應用技術要點

2.1 施工技術準備

樁基礎施工中旋挖鉆孔灌注樁后注漿法的技術準備工作，主要包括圖紙審核、水文地質調查、施工作業(yè)方案制訂、實驗室配合比計算和試驗等內容。在圖紙審核后，根據施工場地的水文地質情況、圖紙技術要求和施工規(guī)范等，制訂周密的作業(yè)方案，并對施工現場作業(yè)層人員進行技術交底，明確施工作業(yè)標準和規(guī)范。實驗室要根據施工圖紙和作業(yè)方案，完成材料配合比的計算和試驗，還要對水泥、粉煤灰、粗細骨料、減水劑和礦粉等原材料進行嚴格的試驗檢查才能進場使用。

2.2 測量放線和定位

測量放線和定位，是旋挖鉆孔灌注樁后注漿法在建筑工程樁基礎施工中的重要環(huán)節(jié)。在正式施工放樣之前，相關人員要復核設計圖紙中的測量點位，再次測量現場的平面控制網和高程控制網，實施平差處理，確保精度達到圖紙要求，才能實施施工放樣。施工放樣需要先確定樁位，將樁基設置為圓心，在大于樁身半徑的四周位置安設十字護樁，對護筒進行標記和加固處理。

2.3 場地平整和物探

場地平整主要是清理施工現場的雜物和較大石塊、土塊，然后根據圖紙的設計方向，啟動推土機將地面推平和碾壓密實，在場地表面鋪設枕木、搭建鉆機平臺，鉆機場地的寬度要高于22 m。物探主要是檢查施工場地的地面下方是否存在天然氣管道、通信光纜、軍用光纜、排水排污管等管線影響。若場地表面是硬土層，可先采用取芯鉆挖掘一個10 cm左右的洞口，為避免部分管線被遺漏，物探孔最好呈十字交叉型，間隔15 cm 開設一個，孔深不低于5 m，然后使用洛陽鏟進行人工物探，發(fā)現管線或異物后配合反鏟開挖勘察，確定管線和異物類型后拍照記錄，最后進行物探孔回填[1]。

2.4 埋設護筒

旋挖鉆孔灌注樁后注漿法的護筒埋設，采用厚度為8～15 mm 的鋼板制作，護筒的內徑比孔徑大40 cm，高度通常高于地面40 cm 左右，如果施工場地條件特殊，護筒埋深還要根據實際情況適度增加。在埋設護筒之前，應在護筒的上端口、下端口以及中部外側焊加勁肋，加勁肋板規(guī)格采用寬20 cm、厚20 mm的鋼板，這樣可以有效地增強護筒剛度，防止護筒埋設后變形。實施挖埋法需要鉆斗和人工配合開挖，開挖至埋設護筒的土層之后，將護筒安設好，安設必須垂直、水平、穩(wěn)固，護筒、回旋盤以及鉆機的中心線要在同一直線上，護筒中心和圖紙樁位中心的偏差小于40 mm，護筒的垂直偏差度不能大于0.5 m。填充護筒四周時要采用黏土對護筒外側開挖縫實施分層回填，填土完畢進行夯實處理[2]。

2.5 泥漿的制備和循環(huán)凈化

泥漿的制備和凈化循環(huán)是確保施工孔壁穩(wěn)定的重要因素。按照相關規(guī)范，泥漿的制備材料主要有膨潤土、水、分散劑和絮凝劑，配比量為每10 kg膨潤土摻入0.05 kg 純堿、0.05 kg 聚丙烯酰胺、0.08 kg CMC 以及100 kg 新鮮純凈的淡水。采用ZL400型制漿機制備泥漿，每盤膨潤土攪拌時間為3 min，每種制漿材料的摻入誤差要小于5%。施工泥漿需要提前制備，存放12 h，經過充分溶脹后才能在工程中應用。泥漿制備好并存放12 h后，還要在新漿貯漿池中取泥漿樣，檢測泥漿的比重和漏斗黏度是否滿足技術要求。施工槽孔中的泥漿會混入離子、巖屑和其他處理劑，所以必須對槽孔內泥漿進行循環(huán)凈化處理，避免泥漿性能受到影響。泥漿輸送和循環(huán)凈化設備采用55 kW 離心泥漿泵，以及規(guī)格在16 cm 的膠管或鋼管，將貯漿池中的泥漿泵送到開孔現場，不合格的泥漿要輸送到廢棄泥漿池[3]。

2.6 鉆孔施工

在建筑工程樁基礎施工中實施旋挖鉆孔灌注樁后注漿法的鉆孔流程，采用的是旋挖鉆機，作業(yè)人員通過鉆機的自行履帶就位后，將鉆桅調整到垂直位置，然后將鉆頭中心點和樁位中心點對準鉆進，基本的鉆孔作業(yè)循環(huán)過程為：對孔—落鉆—鉆進—提鉆—反轉解鎖—提升鉆機回轉卸土。對孔時要注意：在深度表上對零，確保鉆進位置準確。進鉆時要注意：對表層土可采用泥水鉆頭，待鉆進至巖層時，需采用螺旋鉆頭與旋挖斗配合作業(yè)，鉆孔樁成孔對地層要采用泥漿護壁。一次鉆孔作業(yè)循環(huán)過程完畢后，要從后視窗檢查鋼絲繩是否在滾筒槽之內，如發(fā)現鋼絲繩偏離滾筒槽或出現斷股、毛刺現象，要及時調整和更換。

鉆孔施工過程以及終孔后，還要進行階段性的成孔檢查。首先，在下鋼筋籠之前要檢查孔徑和孔形，孔徑和孔形要依鋼筋籠的尺寸而定，施工人員操作吊起井徑器，成孔中心和井徑器的吊鋼繩保持一致，緩緩垂入孔內，檢測成孔上下的通暢性，確保孔徑大于設計圖紙中的鋼筋籠徑。其次，在檢測成孔的豎直度時，采用直徑在25 mm 螺紋鋼筋制作的探孔器，探孔器外徑在鋼筋籠直徑基礎上加100 mm，直段長度為6倍的樁徑，從吊點下放至成孔底部，檢測鉆孔樁的傾斜度是否在圖紙誤差范圍之內。最后，在實施孔深和孔底沉渣檢測時，采用錐形檢測錘，錘底直徑15 cm，高度22 cm，質量5～6 kg，將測錘掛在測繩上，使用鋼尺校核測繩，借助測錘的自身重量錘擊檢測孔深和孔底沉渣厚度，確保沉渣厚度在5 cm之內。若沉渣厚度大于5 cm，利用泥漿泵向孔底泵送較稀的泥漿，把孔底的稠泥漿置換出來，將稠泥漿連帶孔底浮土一起排出，直至置換出的泥漿中沒有2～3 mm 顆粒，泥漿比重小于1.03，含砂率小于2%，粘度在18～20 s為止[4]。

2.7 鋼筋籠加工和吊放

旋挖鉆孔灌注樁后注漿法所用的鋼筋籠，要按照建筑工程樁基礎施工設計圖紙要求，在鋼筋廠完成分節(jié)加工制作。施工現場采用套筒連接和幫條焊連接，鋼筋籠加工允許偏差，分別是主筋間距10 mm、箍筋間距20 mm、骨架外徑10 mm、骨架傾斜度0.5%、骨架保護層厚度20 mm 以及骨架頂端高程20 mm[5]。鋼筋籠的每個加勁筋和地面接觸的部位增設等高方木防止受潮，每組鋼筋骨架的各段節(jié)做次序記號，方便施工時有序運出。在安裝鋼筋籠時，采用吊車吊裝入孔，先設置兩個吊點，吊點一設置在骨架下部，吊點二設置在骨架段中點至三分之二點之間。在吊放鋼筋籠時，必須對準孔位，技術要點是孔位和鋼筋籠保持垂直，入孔后要緩緩下放，入孔過程中確保吊桿穩(wěn)定，不碰撞孔壁。在第一節(jié)骨架入孔至最后一節(jié)加勁筋位置時穿進型鋼，使鋼筋骨架通過型鋼臨時支撐在孔口平臺上，然后再起吊第二節(jié)鋼筋骨架，采用單面搭接焊將兩節(jié)骨架連接起來，連接時上下主筋的位置要對齊，接頭位置要按照50%的接頭數量錯開。兩節(jié)骨架的接頭焊好后，再將骨架吊高，抽出支撐型鋼，將骨架下放，后續(xù)鋼筋籠連接也采用上述工藝，直到骨架下放至施工圖紙設計標高，從而完成鋼筋籠的吊放和連接安裝。

2.8 下設導管

在下設導管工序之前，要先檢查導管是否存在漏水、漏氣和變形問題，導管連接處要加裝密封圈，連接完畢之后，進行接長水密性試驗以及接頭抗拉試驗，水密性試驗的試水壓力在0.8～1 MPa左右，確保導管密閉性和接頭牢固性。導管的上端要和澆筑漏斗相連接，施工人員一邊下放導管，一邊記錄好導管的下設順序、每根導管的長度以及導管下設的總根數。導管下設過程中要保障吊車或鉆機懸吊的穩(wěn)定性，避免碰撞鋼筋籠，導管也要采用型鋼支架支撐，支架支墊在鉆孔平臺上，導管全部懸吊下設入孔后，確保導管下放至孔底，但不能埋入沉淀的孔底淤泥中，這樣可以更便捷地核對導管長度和孔深，保障后續(xù)混凝土灌注質量。導管下設完成后，還應進行二次清孔，主要是清除吊放鋼筋架和下設導管過程中產生的孔底沉渣。二次清孔可以在導管頂部安裝彎頭和皮籠，把較稀的泥漿泵送到導管內，再沿著導管置換出孔底沉渣，二次清孔后復測孔底沉渣厚度，厚度不能大于5 mm，這樣下設導管和二次清孔技術標準就順利達成。

2.9 灌注混凝土

每次作業(yè)使用的混凝土量要提前與拌和站確定好，在正式灌注混凝土之前，用鐵絲把隔水塞吊掛在導管內，選用的隔水塞內徑要比導管內徑小，范圍在20～25 mm，混凝土灌注量滿足首灌要求后再剪斷鐵絲放塞。混凝土初灌的導管埋深不得小于1.2 m，每次提升導管之前都要測量導管內外的混凝土高度，并做好高度記錄。混凝土灌注要確保連續(xù)作業(yè)，并盡量縮短上料、運輸吊斗、提管和拆管的時間，在混凝土面的高度灌注至接近鋼筋籠底部時，注意控制鋼筋籠上浮?；炷凉嘧⑼戤吅缶徛纬鰧Ч?，在導管完全提離之前必須反復插實混凝土，防止出現空心樁的現象。混凝土灌注的等強過程中，不要急于進行聲測和后注漿，可以先回填樁基，并覆蓋規(guī)格在3 m×4 m×20 mm 的鋼板，這樣其他作業(yè)工序可以照常開展，同時保障混凝土等強不受影響。

2.10 后注漿施工

后注漿施工的技術直接決定工程樁基礎的強度和承壓能力，是樁基礎施工中的關鍵工序。后注漿施工時間應在成樁7 天和樁基聲波檢測后進行，施工順序是先側注漿，而后樁底注漿，側注漿要先上后下，先四周后中間，側注漿和樁底注漿的施工間隔在4～6 h 為宜[6]。首先，樁側注漿施工的技術要點，主要是注漿閥的科學設置，若樁長≥45 m，應設置3道側注漿閥，若樁長<45 m，要在距離樁底12 m處、距離樁頂15 m處分別設置兩道側注漿閥，每道注漿閥都需要連接一根注漿管，將注漿管綁扎在鋼筋籠的外側，注漿管連接單向閥、三通和注漿噴管，注漿噴管采用內徑25 cm的柔性高壓塑料管。其次，樁底注漿施工的技術要點，注漿管應選擇厚度1.5 mm的聲測管，呈等邊三角形安置在樁徑內，頂端要高出原地面50 cm，管口要用堵頭封嚴實。在對樁側和樁底實施后注漿施工時，要按照圖紙設計標準把控注漿壓力和持續(xù)時間，一般樁側注漿的壓力在2～2.5 MPa，樁底注漿壓力在2～4 MPa，持荷時間高于5 min，確保漿液充分深入粗粒土、劈裂細粒土，和樁底沉渣、虛土固化為復合土體。

3 旋挖鉆孔灌注樁后注漿法在建筑工程樁基礎施工中的質量控制措施

3.1 樁位和樁斜控制

在建筑工程樁基礎施工中應用旋挖鉆孔灌注樁后注漿法，實施樁位和樁斜控制措施至關重要。一般情況下，受施工現場條件影響，樁定位完畢后很難持久保存，樁位質量控制有必要進行護筒埋設后的二次校對，可采用全站儀定位和測量，對樁位實施復測，同時采用焊制的坐標架檢測護筒和樁位中心，二者保持一致方能實現對樁位質量的有效控制。對于樁斜的質量控制來說，施工人員在埋設護筒階段，可采用十字交叉法對護筒內徑、上下端進行定心，護筒內徑上下兩端能通過中心點，則代表護筒垂直、符合技術標準。在實施鉆進工序時，也要及時測定孔斜，確保孔斜率始終在1%之內。如果孔斜率超過1%，要先使用測孔器明確鉆孔偏斜的位置和具體情況，然后在鉆孔偏斜位置吊住鉆頭、反復掃孔，直到鉆孔偏斜調正。若鉆孔偏斜情況比較嚴重，必須對偏斜位置進行砂和黏土回填作業(yè)，回填沉積密實后再鉆進，從而防范旋挖鉆孔灌注樁的樁斜質量問題。

3.2 混凝土強度控制

混凝土強度質量控制和樁基礎的承載力密切相關，在實施具體的質控措施時，首先，要按照設計配合比，實施混凝土試配和快速保養(yǎng)試驗，若試配和試驗結果與設計要求存在出入，應及時根據施工需求調整，同時嚴格把好水泥、砂、石等混凝土原材料質量關，即便是有質量保證書，在混凝土正式拌和之前也要核查。其次，在建筑工程樁基礎施工混凝土灌注過程中，必須觀察和測試混凝土的塌落度，要控制在180～220 mm 內，混凝土灌注充盈系數控制在1～1.3 之間，對每個灌注樁取樣4 組試塊，分別采用標準養(yǎng)護和同條件養(yǎng)護，測定混凝土的灌注強度和質量，使強度不低于C30，從而落實對建筑工程樁基礎施工的混凝土強度控制。

3.3 后注漿質量控制

旋挖鉆孔灌注樁后注漿法的后注漿質量控制，主要在水泥漿配制、注漿壓力和控制兩方面。首先，從后注漿水泥漿的配制質量控制來說，采用的水泥原料必須新鮮、沒有結塊，在攪拌水泥漿原料之前，需要在攪拌機桶外壁上按照水灰比做標記，攪拌時先加水、再加定量水泥，后續(xù)按照水灰比適量加水，直到水泥漿達到標記刻度。攪拌水泥漿的時間要大于2 min，攪拌結束后采用3 mm×3 mm 的濾網過濾一遍，確保漿液攪拌均勻，攪拌、過濾好的水泥漿輸入貯漿筒，在后注漿作業(yè)之前也要確保貯漿筒內漿液持續(xù)攪拌。其次，從后注漿的壓力和控制要求來說，除了上文談及的壓力和持荷時間之外，操作注漿泵和注漿孔的間距不宜大于30 m，以降低管路系統(tǒng)造成的注漿壓力損失，同時避免注漿管路發(fā)生彎折。后注漿施工的圖紙規(guī)范要求通常是主流量在70 L/min，為增強后注漿施工質量，采用的注漿泵最高額定壓力最好大于10 MPa，流量大于5 m3/h。除此之外，在控制后注漿質量時還可以采用雙控法，即注漿量達到設計值，注漿壓力未達到設計值時，調整為間歇注漿，再注入設計值30%的水泥漿量即可；當注漿壓力達到設計值，但注漿量沒有達到時，確保注漿量超過設計值80%即可停止注漿，從而實現對后注漿工序質量的科學控制。

4 結語

綜上所述，在建筑工程樁基礎施工中應用旋挖鉆孔灌注樁后注漿法，可增強樁基承載力，避免樁基沉降等問題，具有極高的推廣價值。因此，應把握旋挖鉆孔灌注樁后注漿法在建筑工程樁基礎施工中的實施流程和技術要點，科學落實每個流程的工藝要求，采取嚴格的質量控制措施，提高技術應用水準，保障建筑物穩(wěn)固性和安全，從而助推我國建筑事業(yè)穩(wěn)健發(fā)展。