李力翔 王珺

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1 后壓漿技術(shù)的加固機(jī)理

混凝土鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)指灌注樁成樁后在樁底和樁側(cè)預(yù)埋注漿管，將具有固化能力的水泥漿液在卵石和砂礫層中以壓力注入樁端和柱側(cè)，土體孔隙為漿液充填，水泥散粒被膠結(jié)，單一介質(zhì)土體被網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分割加筋成為復(fù)合土體。復(fù)合土體的強(qiáng)度變形性狀由于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的制約強(qiáng)化作用而大為改善，樁底沉淤和樁側(cè)泥皮與注入的漿液發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)而固化，使單位端阻力和側(cè)阻力顯著提高。基礎(chǔ)地層經(jīng)過(guò)水泥漿液的滲透、填充、劈裂、壓密、固結(jié)等作用，改變了樁端及其附近樁側(cè)土體的物理力學(xué)性能，固化的水泥漿代替了原有樁周土質(zhì)條件，使樁端承載力和樁側(cè)摩擦阻力得到相應(yīng)的提高，從而使上部荷載作用下樁基的沉降量得以有效減小，樁身的承載性能得到顯著改善，達(dá)到提高樁基承載力的目的。通過(guò)充填膠結(jié)效應(yīng)、加筋效應(yīng)、固化效應(yīng)、壓密效應(yīng)等一系列作用機(jī)理，使泥漿護(hù)壁灌注樁的樁側(cè)、樁端在后壓漿施工下的摩擦力顯著增強(qiáng)。

2 施工工藝與技術(shù)特點(diǎn)

后壓漿對(duì)單樁承載力的提高取決于后壓漿施工工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)，其中以水泥漿的選用、壓漿時(shí)間、壓漿量、容許注漿壓力的設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵。

2.1 壓漿順序與時(shí)間

后壓漿施工在成樁2d開始，先樁側(cè)注漿，后樁底注漿，樁側(cè)注漿和樁底注漿時(shí)間間隔不宜小于2h，注漿作業(yè)離成孔作業(yè)點(diǎn)的距離不宜小于8～10m。

2.2 單樁水泥用量與注漿壓力

水泥宜選用水泥標(biāo)號(hào)不應(yīng)低P.O32.5的普通硅酸鹽水泥，細(xì)度以通過(guò)70#篩的篩余量不大于15%為基準(zhǔn)，在工程實(shí)踐中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況按照0.45～0.65的水灰比調(diào)制水泥漿液，注漿量和注漿壓力一般在不引起地表隆起和樁基上抬量過(guò)大的前提下，根據(jù)地層情況和現(xiàn)場(chǎng)注漿試驗(yàn)確定，實(shí)現(xiàn)正常壓力注漿。樁側(cè)注漿水泥用量控制在1.5t，注漿壓力1.2～4MPa；樁底注漿水泥用量2t，注漿壓力1.2～4MPa；注漿總量控制在3.5t。

3 后壓漿過(guò)程中問(wèn)題分析及處理措施

樁基后壓漿施工按照先周圍樁再中間樁的順序分序進(jìn)行，壓漿時(shí)最好采用整個(gè)承臺(tái)群樁一次性壓漿，先施工周圈樁形成一個(gè)封閉圈，再逐步向中間施工靠攏，從而保證中間樁位的壓漿質(zhì)量，若出現(xiàn)個(gè)別樁壓漿量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，可視情況加大臨近樁的壓漿量作為補(bǔ)充。在注漿過(guò)程中可能出現(xiàn)樁底及樁側(cè)注漿管管道堵塞、灌注樁樁身周圍串漿冒漿等現(xiàn)象，影響后注漿的穩(wěn)定、持續(xù)進(jìn)行。

現(xiàn)象一：壓漿過(guò)程中樁底、樁側(cè)注漿管堵塞

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際與注漿經(jīng)驗(yàn)分析，由于其它灌注樁在壓漿過(guò)程中水泥漿液隨土體裂隙蔓延到本樁注漿管部位，進(jìn)而完全或部分包裹注漿管造成未壓漿管眼堵塞，無(wú)法持續(xù)、順利注漿?；蛘呋炷凉嘧⑹┕r(shí)注漿管由于受外力影響使安放位置發(fā)生移動(dòng)，造成管口接頭松動(dòng)，泛漿溢進(jìn)注漿管或注漿管外保護(hù)層過(guò)大，堵塞花管管口無(wú)法注漿。

對(duì)上述原因造成的樁底、樁側(cè)注漿管全部堵塞無(wú)法注漿的情況可以按如下方法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作：先用250型注漿泵進(jìn)行高壓輔助灌漿，加大壓力沖洗注漿管，若沖通注漿管道可繼續(xù)進(jìn)行注漿；若注漿管道加壓沖洗后仍無(wú)法疏通，在樁側(cè)重新水沖成孔下放注漿管，注漿管端部設(shè)十字型花孔，保證注漿管深入樁底標(biāo)高0.6m，然后進(jìn)行壓力注漿，示意圖如圖1。

圖1

現(xiàn)象二：灌注樁樁身周圍串漿、冒漿

因地下情況復(fù)雜，水泥漿液會(huì)選擇薄弱土層進(jìn)行滲透突破，往往出現(xiàn)地面冒漿或周邊樁孔串漿的情況，故在工程實(shí)踐中要保證注漿管周邊至少8m范圍內(nèi)不允許有成孔作業(yè)，以減少串漿現(xiàn)象的發(fā)生。注漿過(guò)程中除對(duì)灌漿壓力表進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控外，還應(yīng)對(duì)周邊土層及施工樁孔進(jìn)行巡查和關(guān)注。若已發(fā)生冒漿、串漿情況，也應(yīng)進(jìn)行間歇性注漿，或相應(yīng)調(diào)低水泥漿的水灰比，減小擴(kuò)散阻力。若進(jìn)行上述操作后效果仍不明顯，應(yīng)停止注漿，并對(duì)注漿管進(jìn)行徹底清洗后，待已先注漿部分初凝堵塞冒漿通道后再重新進(jìn)行注漿，根據(jù)情況時(shí)間控制在30～60min，并降低壓力值放慢注漿速度。

4 總結(jié)

樁基設(shè)計(jì)、施工中確定“以注漿量為主，灌漿壓力值為輔”的雙控指標(biāo)，結(jié)合高層建筑對(duì)基礎(chǔ)承載力和沉降控制要求，充分考慮部分地區(qū)地下水充沛或雨水季節(jié)地下水的上浮力易對(duì)基礎(chǔ)施工過(guò)程造成不利影響，通過(guò)后壓漿技術(shù)可以對(duì)混凝土灌注樁樁體有效補(bǔ)強(qiáng)，大大提高樁側(cè)樁底摩擦力與樁身的承載力，實(shí)踐證明成樁注漿完畢后經(jīng)樁承載力試驗(yàn)和小應(yīng)變樁身檢測(cè)效果良好，一般均可達(dá)到設(shè)計(jì)承載力要求。但由于后壓漿提高灌注樁承載力的幅度離散性較大，因此建議在灌注樁后壓漿設(shè)計(jì)后首先進(jìn)行試樁，根據(jù)地層特點(diǎn)與承載力試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)灌注樁后壓漿設(shè)計(jì)進(jìn)行重新修正，以獲得可靠的鉆孔灌注樁樁基工程后壓漿施工參數(shù)。

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