唐偉華

(1.江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局八一0隊(duì)，江蘇 南京 210033;2.江蘇華東建設(shè)基礎(chǔ)工程有限公司，江蘇 南京 210007)

1 概述

在河流演化過(guò)程中，隨著側(cè)蝕作用發(fā)展，河谷不斷拓寬，河漫灘面積愈來(lái)愈大。河漫灘地層具有二元結(jié)構(gòu)特征，下部為卵石和砂等較粗的沉積物，是開(kāi)始階段的河床沉積物，為河床在谷底上擺動(dòng)、遷移的遺跡；上部為泥質(zhì)和粉砂等較細(xì)物質(zhì)，是洪水在河漫灘面漫溢時(shí)，水流分散，流速降低，加上河漫灘面生長(zhǎng)的植物阻礙著洪水的流動(dòng)，使泥質(zhì)和粉砂等較細(xì)物質(zhì)在較粗的沉積物面上沉積下來(lái)。由河漫灘發(fā)育史可知，河漫灘地層具有兩個(gè)特征：卵石、砂層、粉砂層發(fā)育，厚度大[1]；地下水豐富。

在河漫灘場(chǎng)地采用正循環(huán)工藝施工鉆孔灌注樁時(shí)，由于地下水豐富，泥漿使用過(guò)程品質(zhì)改善處置方法不好把控，加上孔深較大，粉細(xì)砂、砂及卵石層清孔不徹底，造成樁底沉渣較厚，影響基樁承載力，實(shí)踐中常采用鉆孔灌注樁樁端后注漿工藝，通過(guò)后注漿方式固化樁端巖土層，增加端阻力，以提高基樁承載力[2-6]。

樁端后注漿工藝通常樁頂為場(chǎng)地面實(shí)施的，沒(méi)有空樁段或空樁段長(zhǎng)度小，對(duì)超長(zhǎng)空樁段工況下樁端后注漿的難點(diǎn)及保護(hù)措施關(guān)注不夠。作者基于長(zhǎng)江河漫灘地層中的某地下空間開(kāi)發(fā)利用工程，提出了針對(duì)超長(zhǎng)空樁段工況下樁端后注漿難點(diǎn)的處理措施，并總結(jié)出關(guān)鍵工藝，供同行借鑒參考。

2 超長(zhǎng)空樁段工況下樁端后注漿難點(diǎn)

在傳統(tǒng)樁基工程、基坑工程來(lái)說(shuō)，通常的施工順序是：工程樁施工→諸如鉆孔灌注樁、水泥土攪拌樁和內(nèi)支撐等形式的圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工→土方開(kāi)挖→底板施工→底板上承重柱等地下結(jié)構(gòu)物施工。因?yàn)楣こ虡妒┕ぴ诘装迨┕ぶ?，為了降低勞?dòng)力、原材料、設(shè)備成本，加快進(jìn)度，產(chǎn)生了相當(dāng)于基坑開(kāi)挖深度的工程樁空樁段。如果基坑開(kāi)挖深度不小于10 m，則產(chǎn)生長(zhǎng)度超過(guò)10 m的超長(zhǎng)空樁段。

根據(jù)JGJ 94—2008建筑樁基技術(shù)規(guī)范的規(guī)定：后注漿作業(yè)宜于成樁2 d后開(kāi)始，不宜遲于成樁30 d后。但對(duì)基坑開(kāi)挖深度不小于10 m的基坑工程來(lái)說(shuō)，土方開(kāi)挖周期長(zhǎng)，如果等到地下室開(kāi)挖到工程樁頂標(biāo)高后再進(jìn)行后注漿施工，成樁時(shí)間已超過(guò)30 d，不符合JGJ 94—2008建筑樁基技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。如果工程樁成樁2 d后開(kāi)始注漿，則需將注漿管接至地面。但是，由于工程樁頂至地面空孔段超過(guò)10 m，如幾根注漿鋼管直接延伸至地面，一則下鋼筋籠時(shí)注漿管容易纏繞在一起，二則孔壁坍塌極易造成注漿管被土體掩埋扭曲[7-9]，導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行后續(xù)樁端后注漿施工。因此，在超長(zhǎng)空樁段工況下樁端后注漿，難點(diǎn)是鋼筋籠頂至場(chǎng)地面超長(zhǎng)空樁段部分的注漿管保護(hù)問(wèn)題。

3 對(duì)超長(zhǎng)空樁段注漿管保護(hù)措施

南京紫金科技創(chuàng)業(yè)特別社區(qū)樁基及基坑支護(hù)工程位于南京市鼓樓區(qū)清江路和科技二路交叉口東北角，該項(xiàng)目由6個(gè)單體樓、1個(gè)地下室組成，地上12層～34層、地下3層。工程樁采用鉆孔灌注樁，設(shè)計(jì)樁徑φ800 mm～φ1 000 mm，有效樁長(zhǎng)38.5 m～45.0 m，孔深53 m～61.9 m；樁端持力層為⑤-2層中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，樁端進(jìn)入持力層1.0 m～7.0 m；基坑圍長(zhǎng)790 m，基坑面積為37 000 m2，基坑開(kāi)挖深度13.95 m，其中坑中最深處19.45 m。

樁基及基坑支護(hù)工程場(chǎng)地屬長(zhǎng)江河漫灘地貌單元，工程地質(zhì)情況復(fù)雜，上部有雜填土、淤泥質(zhì)填土及淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，下部有粉土夾粉砂、粉細(xì)砂層、砂層、卵礫石層及中風(fēng)化巖層。為了保證基樁承載力，設(shè)計(jì)要求采用樁端后注漿工藝。

由于工程樁頂至地面空樁段14 m，樁端后注漿工藝的難點(diǎn)是如何保護(hù)鋼筋籠頂至場(chǎng)地面14 m空樁段部分的注漿管，消除注漿管纏繞、扭曲，對(duì)此采取了以下措施：

1)為了確保注漿管的成活率，通過(guò)制作14 m長(zhǎng)的輔助鋼筋籠，將注漿管綁定在輔助籠主筋上，并延伸至地面，成功地保護(hù)了超長(zhǎng)空樁部分的注漿管。輔助鋼筋籠采用4根主筋，主筋規(guī)格與樁身主筋規(guī)格相同，而每2 m設(shè)置一加強(qiáng)筋，以加強(qiáng)輔助鋼筋籠剛度(見(jiàn)圖1)。

2)注漿管件包括綁扎在鋼筋籠上的注漿管和安裝在注漿管下端的注漿閥，在制作鋼筋籠的同時(shí)制作注漿管，注漿管采用直徑25 mm的黑鐵管制作，接頭采用絲扣連接，兩端采用絲堵封嚴(yán)。

3)注漿導(dǎo)管與鋼筋籠固定采用16號(hào)鉛絲十字綁扎固定方法，綁扎應(yīng)牢固，綁扎點(diǎn)應(yīng)均勻。

4)澆筑樁體混凝土1 d后，用符合要求的土回填空樁段至場(chǎng)地面，回填后，應(yīng)插有明顯的標(biāo)識(shí)，加強(qiáng)保護(hù)，嚴(yán)禁車輛碾壓及其他任何破壞未實(shí)施注漿的注漿導(dǎo)管。

5)回填后，宜在最短時(shí)間內(nèi)用清水疏通注漿管。

6)澆筑樁體混凝土2 d～7 d后開(kāi)啟注漿管，使?jié){液均勻加入，加固樁端巖土層。注漿采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥，水泥必須經(jīng)過(guò)濕磨機(jī)細(xì)化處理，受潮結(jié)塊水泥不得使用。漿液水灰比(質(zhì)量比)為 0.5～0.6，漿液中可摻入適量早強(qiáng)劑。注漿壓力一般控制在3 MPa～10 MPa，最高不宜超過(guò)10 MPa。

7)應(yīng)該承臺(tái)群樁一次性壓漿，壓漿先施工周圈樁位再施工中間樁位。樁端注漿終止標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行注漿量與注漿壓力雙控的原則，以注漿量(水泥用量)控制為主，注漿壓力控制為輔；當(dāng)注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，可終止注漿；當(dāng)注漿壓力大于4 MPa并持荷3 min，且注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量的80%時(shí)，可終止注漿。如果注漿量不足，則需采取補(bǔ)救措施[10]。

4 效益分析

對(duì)超長(zhǎng)空樁段工況下的樁端后注漿工藝，采用了輔助鋼筋籠關(guān)鍵技術(shù)，具有以下效益：

1)采用后注漿灌注樁代替普通灌注樁，單樁極限承載力可提高約20%～34%，樁數(shù)可降低約10%，因而在設(shè)計(jì)上可以通過(guò)減少布樁，縮小樁長(zhǎng)或樁徑來(lái)達(dá)到節(jié)約投資的目的。南京紫金科技創(chuàng)業(yè)特別社區(qū)樁基及基坑支護(hù)工程采用后注漿樁數(shù)746根，通過(guò)輔助鋼筋籠的設(shè)置，注漿管保護(hù)成功率100%，后注漿質(zhì)量得到了保證，基樁節(jié)約工程造價(jià)298萬(wàn)元。

2)由于注漿管埋設(shè)的不可逆，一旦注漿管損壞，即無(wú)法進(jìn)行后注漿施工，致使樁身承載力降低，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，可能導(dǎo)致采用補(bǔ)樁等補(bǔ)救措施，從而影響工程進(jìn)度。輔助籠的設(shè)置，保證了注漿管的成活率，從而確保了工程按期完成，縮短了基樁施工工期，最終保證了南京紫金科技創(chuàng)業(yè)特別社區(qū)樁基及基坑支護(hù)工程中的樁基工程在90 d內(nèi)完成，比計(jì)劃工期提前了15 d。

5 結(jié)語(yǔ)

1)對(duì)于超長(zhǎng)空樁段工況下，可以通過(guò)制作輔助鋼筋籠，將注漿管綁定在輔助鋼筋籠主筋上，并接至地面，保護(hù)超長(zhǎng)空樁段部分的注漿管，實(shí)現(xiàn)注漿管與輔助鋼筋籠的可靠固定，消除注漿管纏繞、扭曲，從而提高了注漿管成活率，保證了樁端后注漿施工質(zhì)量。

2)上述關(guān)鍵技術(shù)不僅適應(yīng)于樁端后注漿，也能適應(yīng)于樁側(cè)后注漿。

3)上述關(guān)鍵技術(shù)不僅能在河漫灘地貌單元中樁端后注漿被應(yīng)用，也能在其他地貌單元中樁端后注漿被應(yīng)用。