胡 敏

上海張江（集團）有限公司 上海 201203

1 工程概況

上海市張江中區(qū)D-4-2地塊C1、C2樓部位樁基采用φ700 mm后注漿鉆孔灌注樁，樁長50 m，所有灌注樁均采用樁底及樁側后注漿施工工藝。樁底后注漿工藝要求：每根樁預埋2根注漿管，離樁底每12 m設一道樁側注漿閥，注漿管與鋼筋籠采用鐵絲綁扎固定，注漿管進入樁底土體的長度約為 0.5 m。

2 主要技術內容

灌注樁后注漿技術是在鋼筋籠上預埋注漿管和注漿閥，在成樁后一定時間內實施樁側和樁底后注漿，主要目的是加固樁底沉渣和樁側泥皮[1-3]。同時對樁底和樁側一定范圍的土體通過滲入（粗粒土）、劈裂（細粒土）和壓密（非飽和松散土）注漿起到加固作用，從而增強樁側阻力和樁端阻力，提高單樁承載力，減小沉降（圖1）。在優(yōu)化工藝參數(shù)的條件下，可使單樁承載力提高40%～120%，樁基沉降減小30%左右。一般情況下，持力層為粗粒土的單樁承載力增幅高于細粒土，軟土增幅最小，樁側樁底復式注漿的單樁承載力增幅高于樁底注漿。

對于單樁混凝土體積8～20 m3的樁，每根樁可節(jié)約造價0.2萬～0.8萬元。

3 灌注樁后注漿施工要點

3.1 后注漿裝置的設置

1）后注漿導管應采用鋼管，直徑可采用φ3.0 cm，對于超長樁，考慮到管內摩阻力對壓力的影響，可考慮采用φ3.8 cm。注漿導管應與鋼筋籠加勁筋綁扎固定或焊接。

2）樁底后注漿管閥的數(shù)量應根據(jù)樁徑大小確定，不少于2根，以確保后注漿漿液擴散的均勻對稱及后注漿的可靠性。對于φ≤1 200 mm的樁，宜沿鋼筋籠圓周對稱設置2根；對于1 200 mm＜φ≤2 500 mm的樁，宜對稱設置3根。

圖1 鉆孔灌注樁后注漿工藝示意

3）出漿口的位置宜按下列要求設置：樁底出漿口宜埋入樁底以下土中的一定深度，一方面可避免出漿口被水泥漿包住，同時也可以讓水泥漿充分加固樁底沉渣或虛土。一般可伸出鋼筋籠30～50 cm。樁側出漿口宜選在砂性土層，因為在該土層樁的摩阻力損失最大，對該部位進行加固效果最好。

4）對于樁長超過15 m且承載力增幅要求較高者，宜采用樁端樁側復式注漿。樁側后注漿管閥設置數(shù)量應綜合地層情況、樁長和承載力增幅要求等因素確定，可在離樁底5～15 m以上、樁頂8 m以下，每隔6～12 m設置1道樁側注漿閥。當有粗粒土時，宜將注漿閥設置于粗粒土層下部，對于干作業(yè)成孔灌注樁宜設于粗粒土層中部。

5）對于非通長配筋樁，下部應有不少于2根與注漿管等長的主筋組成的鋼筋籠通底，以固定注漿管。

3.2 后注漿施工工藝

1）漿液的水灰比應根據(jù)土的飽和度、滲透性確定。對于飽和土，水灰比宜為0.45～0.65；對于非飽和土，水灰比宜為0.7～0.9（松散碎石土、砂礫宜為0.5～0.6）；低水灰比漿液宜摻入減水劑。漿液水灰比是根據(jù)大量工程實踐經驗得出的。水灰比過大容易造成漿液流失，降低后注漿的有效性，水灰比過小會增大注漿阻力，降低可注性，甚至轉化為壓密注漿。因此，水灰比的大小應根據(jù)土層類別、土的密實度、土是否飽和等諸多因素確定。當漿液水灰比不超過0.5時，加入減水劑、微膨脹劑等外加劑有利于提高漿液的流動性和對土體的增強效應。

2）樁端注漿的終止注漿壓力應根據(jù)土層性質及注漿點深度確定，對于風化巖、非飽和黏性土及粉土，注漿壓力宜為3～10 MPa，最大不超過16 MPa；對于飽和土層，注漿壓力宜為1.2～4 MPa，軟土宜取低值2 MPa，密實黏性土宜取高值。另外，注漿壓力不得超過樁周土的上覆蓋自重和強度，以免破壞上覆土層，導致樁身上抬。

3）宜用低壓、慢速注漿，這樣可以讓漿液在樁底或樁側較均勻地滲透和緩慢刺入，以得到最佳加固效果。規(guī)范規(guī)定注漿流量不宜超過75 L/min。

4）單樁注漿量的設計應根據(jù)樁徑、樁長、樁端樁側土層性質、單樁承載力增幅及是否復式注漿等因素確定，可按式（1）估算：

式中：ap、as——分別為樁端、樁側注漿量經驗系數(shù)，ap=1.5～1.8，as=0.5～0.7；對于卵石、礫石、中粗砂取較高值；

n——樁側注漿斷面數(shù)；

d——基樁設計直徑，m；

Gc——注漿量，以水泥質量計，t。對獨立單樁、樁距大于6d的群樁和群樁初始注漿的數(shù)根基樁的注漿量應按上述估算值乘以1.2的系數(shù)。確保最佳注漿量是確保樁的承載力增幅達到要求的重要因素。在實際工程中，注漿量應根據(jù)土的類別、飽和度、樁的尺寸、承載力增幅等因素適當調整。在后注漿作業(yè)開始前，應先進行注漿試驗，優(yōu)化并最終確定注漿參數(shù)。

3.3 后注漿作業(yè)的施工控制

1）對用于注漿的高壓注漿泵、拌漿機等設備需進行檢查。高壓注漿泵的工作參數(shù)應滿足規(guī)范及施工方案要求；對注漿管，要檢查注漿頭的長度、出漿孔徑、孔距是否符合方案要求；安設注漿管時，要檢查注漿管與鋼筋籠連接是否可靠、牢固；注漿頭是否用合適的橡膠膜封閉、包裹；注漿管各節(jié)連接是否牢固、密封。同時，應保證注漿管上端略高出地坪約10 cm，并有良好的封堵，以防止人為破壞或雜物進入堵塞注漿管。

2）規(guī)范規(guī)定注漿作業(yè)宜于成樁2 d后開始，不宜遲于成樁30 d后。一般操作按成樁后2～7 d完成樁端注漿管開塞工作，待樁基成孔工作完畢后集中進行注漿作業(yè)，樁端注漿應對同一根樁的各注漿導管依次實施等量注漿。

3）開塞控制。在澆筑樁身混凝土后的3～5 d，混凝土強度達到C10～C15時方可進行開塞。開塞時間的早晚，對注漿較為關鍵。開塞時間過早，混凝土未形成一定的強度，在高壓水的沖射下會破壞樁端的樁成形和混凝土強度；開塞時間過遲，包裹注漿管的混凝土強度過大，會造成注漿頭橡膠膜打不開，使預埋管報廢，最終不能注漿。開塞時要在現(xiàn)場觀察高壓注漿泵的開塞壓力，記錄開塞情況，要寫明開啟1根、2根或是未開啟。

4）當注漿作業(yè)與成孔作業(yè)同時進行時，作業(yè)點間的距離不宜小于8 m，以防止注漿作業(yè)對成孔產生不利影響。

5）飽和土中的復式注漿順序宜先上后下，樁側樁端注漿間隔時間不宜少于2 h。

6）樁群注漿的順序宜先外圍、后內部，現(xiàn)場監(jiān)理人員要即時記錄每根樁的水泥用量，保證水泥的注入量達到要求。

7）當滿足下列條件之一時，可終止注漿：注漿總量和注漿壓力均達到設計要求；注漿總量已達到設計值的75%，且注漿壓力超過設計值。

8）當注漿壓力長時間低于正常值、地面出現(xiàn)冒漿或周圍樁孔串漿時，應改為間歇注漿，間歇時間宜為30～60 min，或調低漿液水灰比。采用間歇注漿的目的是通過一定時間的休止使已壓入漿提高抗?jié){液流失阻力，并通過調整水灰比來消除2種不正?，F(xiàn)象。實踐過程中曾發(fā)生過高壓輸漿管接口松脫或爆管而傷人的事故，因此，操作人員應采取相應的安全防護措施。

3.4 后注漿樁基工程質量檢查和施工驗收

1）后注漿施工完成后應提供水泥材質檢驗報告、壓力表檢定證書、試注漿記錄、設計工藝參數(shù)、后注漿作業(yè)記錄、特殊情況處理記錄等資料。

2）在樁身混凝土強度達到設計要求的條件下，承載力檢驗應在注漿完成20 d后進行，漿液中摻入早強劑時可于注漿完成15 d后進行。

4 結語

因該項目北側處于地鐵保護區(qū)范圍內，鄰近的2幢高層圍護樁基設計按申通地鐵方面要求由原PHC管樁調整為鉆孔灌注樁，并要求單樁豎向承載力特征值達1 980 kN。如采用常規(guī)混凝土灌注樁，則設計樁徑φ800 mm，樁長為69.5 m?，F(xiàn)采用后注漿鉆孔灌注樁，設計樁徑φ700 mm，樁長50 m，單樁豎向承載力設計值為1 985 kN，在單樁節(jié)省造價約0.5萬元的情況下確保了樁基施工進度節(jié)點。

在施工過程中，參建各方緊緊抓住施工要點和難點，加強管理，采取積極有效措施，認真把握好各道施工工序質量，最終單樁承載力特征值經檢測均達到要求，在工期、質量和安全文明方面都得到了好評。