林君玉

（廣東 湛江 524000）

1 工程概況

該工程設(shè)計主樓為沖孔灌注樁，樁徑800～1 300 mm，樁長25～37 m，樁數(shù)376根，持力層為中風(fēng)化花崗巖、中風(fēng)化凝灰熔巖、微風(fēng)化花崗巖、微風(fēng)化凝灰熔巖，設(shè)計樁身混凝土強(qiáng)度C35；為避免沉於厚度過大，要求采用樁端后注漿，以便施工完畢后徹底清除沉於。純地下室部分為沉管灌注樁，樁徑700 mm，樁長18 m，樁數(shù)591根，混凝土強(qiáng)度C30。

2 灌注樁后注漿工藝

2.1 后注漿工藝基本原理

樁端后注漿是指沖孔灌注樁在成樁后，通過預(yù)埋在樁身中的注漿管，利用壓力作用，經(jīng)樁端的預(yù)留壓力注漿裝置，向樁端地層注入固化漿液的施工工藝。后注漿可對樁端虛土及樁端附近的樁周巖土層，起到充填、劈裂、壓密及固化作用，提高鉆孔灌注樁的單樁承載力及減少樁基的沉降量，彌補(bǔ)傳統(tǒng)泥漿護(hù)壁灌注樁施工的缺陷。

2.2 后注漿對樁承載力的增強(qiáng)機(jī)理（四種效應(yīng)）

第一，沉渣和泥皮的固化效應(yīng)：對于粗顆粒沉渣被水泥漿固化為中低強(qiáng)度混凝土，對于細(xì)顆粒沉渣虛土被固化為網(wǎng)狀結(jié)石復(fù)合土體，端阻力由此提高。樁身表面泥皮因水泥的物理化學(xué)作用而固化，側(cè)阻力由此提高。

第二，滲入膠結(jié)效應(yīng)：當(dāng)樁底樁側(cè)為粗粒土（卵石、礫石、粗中砂）時，因水泥漿的滲入膠結(jié)效，應(yīng)而使其強(qiáng)度顯著提高。

第三，劈裂加筋效應(yīng)：當(dāng)樁底樁側(cè)為細(xì)粒土（粘性土、粉土、粉細(xì)砂）因水泥漿的劈裂注入，形成強(qiáng)度和剛度較高的網(wǎng)狀加筋復(fù)合土體，對于非飽和細(xì)粒土，通過劈裂、注漿使土體得到增強(qiáng)。

第四，擴(kuò)底擴(kuò)徑效應(yīng)：樁底形成擴(kuò)大頭，樁表面形成緊固于樁體的10～50 mm厚水泥結(jié)石層，起到擴(kuò)底擴(kuò)徑效應(yīng)。

2.3 后注漿特點

應(yīng)用灌注樁后注漿工法，旨在固化灌注樁的沉渣（虛土）和泥皮，加固樁底、樁側(cè)一定范圍的土體，從而大幅度提高樁的承載力和質(zhì)量穩(wěn)定性。后注漿分為樁底后注漿和樁底、樁側(cè)復(fù)式后注漿。

2.4 后注漿工程方法

第一，后注漿是灌注樁施工的一種輔助工法。在成樁前將后注漿內(nèi)導(dǎo)管和管閥與鋼筋籠配成整體，預(yù)設(shè)于樁孔中，灌注混凝土成樁，成樁后一定時間內(nèi)實施后注漿。內(nèi)導(dǎo)管可利用其進(jìn)行聲波透射法檢測樁身完整性，注漿后可取代等強(qiáng)度截面鋼筋，一套三用。

第二，后注漿適用范圍。后注漿工法適用于各種性質(zhì)的地層土條件下的泥漿護(hù)壁鉆、挖、沖孔灌注樁，也適用于作業(yè)鉆、挖孔灌注樁。對于大直徑，超長大型樁，其效益尤為顯著。

第三，本工程以注漿泵，將配置好的水泥漿增壓輸入樁身內(nèi)導(dǎo)管，通過樁底或樁側(cè)注漿閥注入周圍介質(zhì)。樁底注漿時漿液通過滲入（粗粒土）和劈裂（細(xì)粒土），作用于注入樁底沉渣和周圍一定范圍的土體中，并循環(huán)土軟弱界面上，擴(kuò)至樁底以上10～20 m甚至更高范圍。樁側(cè)注漿時，漿液通過滲入和劈裂注入注漿點以上的樁土界面一定高度和樁側(cè)一定范圍的土體中。注漿壓力根據(jù)地層性質(zhì)和深寬而定，風(fēng)化巖所需壓力很高，軟土所需壓力最低。

3 樁底注漿機(jī)具、材料

第一，注漿管：采用DN32的鍍鋅鋼管，每根樁沿圓周按等邊三角設(shè)置三根，固定焊在鋼筋籠內(nèi)側(cè)并通長設(shè)置。

第二，專用注漿頭：壁厚3.5 mm的DN32鋼管，注漿頂端用25 mm厚、直徑32.5 mm的圓錐型鋼錠焊接封閉；在注漿管24 cm長位置上，沿4個徑向、間距4 cm設(shè)置24個孔徑6 mm的注漿孔；孔口采用3層包裹：底層橡皮蓋口兩端輔以鋼絲綁扎固定、中層PVC軟套管封閉、外層防水膠布包裹，形成簡易單向裝置。

第三，注漿泵：采用帶壓力表的注漿泵，最大注漿壓力10 MPa，工作壓力應(yīng)在壓力表量程的20%～80%內(nèi)。

第四，攪拌筒：立式攪拌筒，拌制水泥漿用，具備計量功能。

第五，注漿軟管：DN32高壓軟管，連接注漿泵及注漿管用。

第六，水泥：P.O 32.5R普通硅酸鹽水泥。

4 注漿工藝質(zhì)量控制要點

4.1 注漿工藝質(zhì)量控制要點

第一，水灰比控制：進(jìn)行試配和檢驗，實行準(zhǔn)確科學(xué)計量；確保攪拌時間；攪拌好的水泥漿液用濾網(wǎng)進(jìn)行過濾。

第二，注漿頭設(shè)計：使用專用注漿頭；注漿孔分布位置和孔徑；合理有效的封孔措施。

第三，注漿通道壓水：樁身混凝土灌注后，24 h內(nèi)必須進(jìn)行壓水試驗，打通注漿通道，劈裂注漿孔。

第四，各樁注漿順序：施工樁號及時間列表統(tǒng)計；制定樁位注漿順序；制定后注漿時間節(jié)點。

第五，注漿壓力控制：使用經(jīng)校核的壓力表，正式注漿前進(jìn)行試注，與設(shè)計要求比對，確定注漿壓力、注漿時間、注漿量等參數(shù)。

4.2 注漿工藝操作方法及注意事項

第一，注漿管預(yù)埋應(yīng)在樁成孔結(jié)束，隨鋼筋籠安放、二清過程中進(jìn)行。每根樁安裝三根（樁徑≥1000 mm）或兩根（樁徑＜1000 mm）注漿管，下端低于樁端50 mm，上端引至地面。

第二，專用注漿頭表面應(yīng)有效封閉注漿孔，防止樁身砼澆筑時水泥漿滲入堵塞。

第三，樁身注漿管由單節(jié)長6 m鍍鋅鋼管絲扣連接而成，頂端出口車絲扣，設(shè)專用接頭與注漿軟管連接，正式注漿前將管內(nèi)注滿水并用堵頭封堵保護(hù)。

第四，打通注漿通道及正式注漿施工時間均應(yīng)在樁身砼達(dá)到一定強(qiáng)度后方可進(jìn)行。

第五，注漿前必須進(jìn)行壓水試驗，同時記錄壓水試驗的穩(wěn)定壓力，其穩(wěn)定的注水壓力可作為注漿施工的初始注漿壓力，壓水壓力以壓通為準(zhǔn)。

第六，個別不通暢的注漿管，壓水壓力采用10 MPa，多次反復(fù)進(jìn)行直到壓通，以保證注漿的順利進(jìn)行，確保注漿質(zhì)量。

第七，在滿足注漿終止標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)經(jīng)施工管理人員、監(jiān)理工程師同意后方可結(jié)束注漿。

第八，注漿前應(yīng)做好準(zhǔn)備工作，杜絕因人員不到位、材料貯備不足、設(shè)備故障而被迫中止注漿的現(xiàn)象發(fā)生。

第九，開始注漿、注漿過程、終止注漿等關(guān)鍵工序，均應(yīng)有管理人員、監(jiān)理人員現(xiàn)場旁站、簽認(rèn)。

第十，注漿施工中及時、準(zhǔn)確做好注漿記錄，及時簽認(rèn)。

第十一，每根樁注漿完畢，立即將注漿管擰上堵頭，以防回漿。

5 主要技術(shù)指標(biāo)及終止注漿標(biāo)準(zhǔn)

主要技術(shù)指標(biāo)及終止注漿標(biāo)準(zhǔn)：①打通注漿通道應(yīng)在樁身混凝土灌注24h內(nèi)進(jìn)行；②正式注漿應(yīng)在樁身混凝土灌注72 h后進(jìn)行，每根樁注漿時間為1～2 h；③水泥采用P.O 32.5R普通硅酸鹽水泥；④水灰比控制在：0.45～0.65；⑤壓力注漿以壓水試驗的穩(wěn)定壓力1.5 MPa為初始注漿壓力，以終壓漿壓力大于2.5 MPa（1 min）或注漿量為1 000 kg水泥量作為施工的控制指標(biāo)；⑥對個別注漿壓力低于2.5 MPa，灌入量較大的樁，當(dāng)?shù)孛嫖闯霈F(xiàn)冒漿時，可適當(dāng)提高水泥灌入量，一般控制在2 000 kg左右或以樁頂冒漿（即1.8 dt，d為樁直徑，單位：m）來控制；⑦對注漿壓力高于7 MPa，可灌性差的樁，現(xiàn)場采用濃漿、慢速注漿及注注停停間歇注漿的辦法，其終止時間以注漿壓力控制，最大注漿壓力不高于10 MPa，且水泥量不少于800 kg。

6 樁端后注漿施工質(zhì)量控制效果

本工程完工后，由建設(shè)方、監(jiān)理方、設(shè)計院及質(zhì)量監(jiān)督站隨機(jī)確定20根樁進(jìn)行單樁承載力檢測，30根樁進(jìn)行鉆心法檢測。檢測結(jié)果承載力均達(dá)到設(shè)計要求，樁頂變形為 4.67～19.05 mm滿足規(guī)范要求，樁端沉渣厚度0～30 mm，均在允許范圍內(nèi)。工程質(zhì)量合格，后注漿質(zhì)量控制效果顯著。

7 結(jié)束語

樁端后注漿作為處理樁底沉渣、提高單樁承載力確保樁身質(zhì)量的有效措施和有力保證，在越來越多的工程中得到廣泛應(yīng)用。本工程的園滿結(jié)束，得益于沖孔灌注樁后注漿工程質(zhì)量控制措施的有效實施。工程質(zhì)量可控，有力地支持了工程建設(shè)的進(jìn)度要求，獲得很好的經(jīng)濟(jì)效益及社會效益。也為今后類似工程的施工，打下堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。