張欽江

(中建遠(yuǎn)南集團(tuán)有限公司，福建 泉州 362000)

鉆孔灌注樁是一種重要的地基處理技術(shù)，廣泛應(yīng)用于建筑、橋梁、隧道等領(lǐng)域。隨著建筑行業(yè)的發(fā)展和工程復(fù)雜性的增加，鉆孔灌注樁的使用越來越普遍，同時(shí)也對其性能提出了更高的要求。而注漿技術(shù)，作為鉆孔灌注樁中的重要組成部分，對于保證鉆孔灌注樁的穩(wěn)定性和安全性起著至關(guān)重要的作用。

1 鉆孔灌注樁及注漿技術(shù)的概述

鉆孔灌注樁是一種以土體作為支撐力的樁基形式，它是在地下鉆孔的過程中將鋼筋籠及灌注混凝土灌注到孔內(nèi)形成的樁基。通常情況下，鉆孔灌注樁需要進(jìn)行注漿以提高樁基的性能。注漿是在鉆孔灌注樁灌注混凝土前或者在灌注混凝土過程中，將水泥漿或其他材料注入到孔內(nèi)，以充分填充鉆孔空隙，減小樁周土體的孔隙度，提高樁基的承載力和變形性能。注漿材料常見的有水泥漿、石灰漿、聚氨酯等。注漿方式主要有壓漿法、重力灌漿法、分層注漿法等。

2 鉆孔灌注樁注漿的作用

2.1 注漿對樁基承載力的影響

注漿可以充分填充鉆孔空隙，減小樁周土體的孔隙度，使鉆孔灌注樁和土體之間形成更加緊密的連接，從而提高鉆孔灌注樁的承載力。通過現(xiàn)場試驗(yàn)和數(shù)值模擬，研究了注漿對鉆孔灌注樁承載力的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，注漿可以顯著提高鉆孔灌注樁的承載力。在不同的注漿方式和注漿濃度下，鉆孔灌注樁的承載力增加程度也有所不同。值得注意的是，當(dāng)采用壓漿法并注漿濃度為10%時(shí)，承載力的提升效果最為顯著[1]。

2.2 注漿對樁基變形性能的影響

注漿可以使鉆孔灌注樁和土體之間形成更加緊密的連接，從而在一定程度上增加樁基的抗沉降能力。同時(shí)，注漿也能夠提高樁基的剛度和抗彎強(qiáng)度，使其具有更好的抗震能力。通過試驗(yàn)研究了注漿對鉆孔灌注樁的變形性能的影響，發(fā)現(xiàn)注漿可以顯著降低鉆孔灌注樁的沉降量和變形量，同時(shí)也能夠提高其抗彎強(qiáng)度和抗震能力。

2.3 注漿對樁基抗側(cè)移性能的影響

在地震、風(fēng)等自然災(zāi)害以及土體側(cè)向變形等情況下，鉆孔灌注樁需要具有一定的抗側(cè)移能力。注漿可以使鉆孔灌注樁和土體之間形成更加緊密的連接，從而提高鉆孔灌注樁的抗側(cè)移能力。通過現(xiàn)場試驗(yàn)研究了注漿對鉆孔灌注樁的抗側(cè)移性能的影響，結(jié)果表明注漿可以顯著提高鉆孔灌注樁的抗側(cè)移能力。

3 注漿對鉆孔灌注樁性能的影響因素

3.1 注漿材料的影響

通過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，不同注漿材料對鉆孔灌注樁的性能有著顯著的影響。其中，水泥漿注漿能夠顯著提高鉆孔灌注樁的承載力和變形性能，而聚氨酯注漿則能夠顯著提高其抗震性能[2]。

水泥漿是一種廣泛使用的注漿材料，其在鉆孔灌注樁中的應(yīng)用也相當(dāng)普遍。通過水泥漿的注入，可充分填充孔隙和缺陷，提高鉆孔灌注樁的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。同時(shí)，水泥漿注漿還能夠提高鉆孔灌注樁的變形性能，從而保證了其在使用過程中的安全性。

聚氨酯注漿是一種近年來新興的注漿材料，其在鉆孔灌注樁中的應(yīng)用也逐漸得到了推廣。聚氨酯注漿具有較好的抗震性能，能夠有效地減少鉆孔灌注樁在地震作用下的變形和損傷。此外，聚氨酯注漿還具有優(yōu)異的耐久性和耐化學(xué)侵蝕性，能夠保證鉆孔灌注樁的長期穩(wěn)定性和可靠性。

3.2 注漿濃度的影響

注漿方式是影響鉆孔灌注樁注漿效果的重要因素之一。不同注漿方式對鉆孔灌注樁的性能影響也不同。在注漿方式方面，現(xiàn)有的方法主要包括壓漿法注漿、同步注漿和回漿注漿。其中，壓漿法注漿是將注漿材料通過管道進(jìn)行高壓注入樁孔內(nèi)，較好地保證了注漿材料充實(shí)度和均勻性，能夠顯著提高鉆孔灌注樁的承載力和抗震性能。同步注漿是在注入混凝土的同時(shí)注入注漿材料，能夠提高混凝土的密實(shí)性，但對于灌注樁的承載力和抗震性能的提高作用較小。回漿注漿是通過回流泥漿的方式將注漿材料注入鉆孔內(nèi)，該方式對于灌注樁的性能影響較小，同時(shí)還存在注漿材料均勻性較差的問題。

通過現(xiàn)場試驗(yàn)研究了不同注漿方式對鉆孔灌注樁性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，壓漿法注漿可以顯著提高鉆孔灌注樁的承載力和抗震性能，其承載力和抗震性能分別比同步注漿和回漿注漿提高了25%和20%左右[3]。壓漿法注漿能夠保證注漿材料充實(shí)度和均勻性，提高灌注樁的力學(xué)性能，是目前應(yīng)用較為廣泛的注漿方式之一。壓漿法注漿方式示意圖見圖1～圖3。

圖1 鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)施工工藝示意圖

圖2 注漿泵工作狀態(tài)

圖3 壓漿管工作狀態(tài)

在實(shí)際工程中，選擇合適的注漿方式，對于提高鉆孔灌注樁的性能至關(guān)重要。根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的注漿方式，進(jìn)行科學(xué)、合理的注漿施工，能夠有效提高鉆孔灌注樁的力學(xué)性能和耐久性能，提高工程質(zhì)量和使用壽命。

通過現(xiàn)場試驗(yàn)研究了不同注漿濃度對鉆孔灌注樁性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，注漿濃度為10%時(shí)，能夠顯著提高鉆孔灌注樁的承載力和抗震性能。這是因?yàn)檩^低的濃度能夠保證漿液的流動性，使得漿液更容易填充鉆孔中的空隙，從而增加了樁的密實(shí)性。同時(shí)，注漿濃度過高會影響樁體的密實(shí)性，從而影響其性能。因此，在實(shí)際應(yīng)用中需要根據(jù)不同的工程要求選擇合適的注漿濃度。

除了水泥漿之外，聚氨酯注漿也是一種常用的注漿材料。聚氨酯注漿可以顯著提高鉆孔灌注樁的抗震性能。這是因?yàn)榫郯滨プ{具有很好的粘結(jié)性和彈性，能夠使得鉆孔灌注樁更加均勻地承受地震荷載。但是，聚氨酯注漿不能夠提高鉆孔灌注樁的承載力和變形性能。因此，在實(shí)際應(yīng)用中需要根據(jù)工程要求選擇合適的注漿材料和濃度。

3.3 注漿方式的影響

注漿方式也是影響注漿效果的重要因素之一。不同注漿方式對鉆孔灌注樁的影響也不同。不同注漿方式對鉆孔灌注樁性能的影響，發(fā)現(xiàn)壓漿法注漿可以顯著提高鉆孔灌注樁的承載力和抗震性能，而同步注漿和回漿注漿則對其性能影響較小。

4 注漿技術(shù)的應(yīng)用

4.1 注漿技術(shù)在工程中的應(yīng)用

首先，注漿材料的選用是影響注漿效果的關(guān)鍵因素之一。研究表明，注漿材料的性能應(yīng)該符合工程要求，并且在不同的地質(zhì)條件下應(yīng)該選擇不同的注漿材料。例如，在砂礫土中應(yīng)選用硬化速度較快的水泥漿，以保證注漿的效果和強(qiáng)度。在膨脹性黏土中，則應(yīng)選用硬化速度適中的水泥漿，并且需要控制注漿壓力，避免地基變形過大。

其次，注漿方式的設(shè)計(jì)也是注漿技術(shù)應(yīng)用中需要考慮的重要因素。注漿方式的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況和地質(zhì)條件進(jìn)行調(diào)整，以保證注漿效果和質(zhì)量。例如，在砂礫土地層中，應(yīng)采用頂部注漿的方式，以避免注漿材料滲漏到地下水中。在巖性地層中，則應(yīng)采用攪拌注漿的方式，以保證注漿材料與地層緊密結(jié)合。

最后，注漿質(zhì)量的控制也是注漿技術(shù)應(yīng)用中需要關(guān)注的問題之一。注漿質(zhì)量的控制應(yīng)該從材料的配比、注漿壓力、注漿深度和注漿時(shí)間等方面進(jìn)行。在注漿深度方面，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件進(jìn)行調(diào)整，以保證注漿材料的均勻性和強(qiáng)度。在注漿時(shí)間方面，則需要掌握注漿材料的硬化速度，并嚴(yán)格控制注漿時(shí)間，以避免注漿材料過早硬化導(dǎo)致注漿失敗。

鉆孔灌注樁是現(xiàn)代建筑中廣泛使用的地基加固技術(shù)之一。而注漿技術(shù)則是鉆孔灌注樁的關(guān)鍵步驟之一，通過將漿液注入孔隙中，可填充土壤間隙，提高土壤的承載能力，從而達(dá)到加固地基的目的。在工程中，注漿技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，并得到了實(shí)際的驗(yàn)證。

在注漿技術(shù)的應(yīng)用中，不僅需要掌握注漿漿液的性能、使用量和注漿速度等技術(shù)參數(shù)，還需要在注漿過程中密切關(guān)注土壤的反應(yīng)，并根據(jù)土壤的反應(yīng)調(diào)整注漿的速度和用量。此外，在注漿工程中還需要注意材料的質(zhì)量，以確保注漿效果的穩(wěn)定性和可靠性。

注漿技術(shù)在鉆孔灌注樁工程中的應(yīng)用已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。注漿技術(shù)可以提高鉆孔灌注樁的承載力、變形性能、抗側(cè)移性能和抗震性能，從而保證鉆孔灌注樁的穩(wěn)定性和安全性。通過對多個(gè)工程實(shí)例的分析表明，注漿技術(shù)在鉆孔灌注樁工程中的應(yīng)用可以顯著提高工程的安全性和可靠性[4]。

4.2 注漿技術(shù)的發(fā)展趨勢

首先，注漿技術(shù)的材料和設(shè)備越來越先進(jìn)化和智能化。在注漿材料方面，現(xiàn)代化的注漿材料不僅具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐久性能，而且還能在不同的環(huán)境下保持穩(wěn)定性和流動性。在注漿設(shè)備方面，先進(jìn)的注漿設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)自動化、數(shù)字化、精細(xì)化等功能，提高施工效率和質(zhì)量。

其次，注漿技術(shù)的施工管理和監(jiān)測越來越重視數(shù)字化和信息化。在施工管理方面，數(shù)字化的施工管理平臺可以實(shí)現(xiàn)對注漿工程的全程管理和監(jiān)控，包括施工過程的記錄、質(zhì)量控制、成本控制、工期管理等。在施工監(jiān)測方面，數(shù)字化的監(jiān)測設(shè)備可以實(shí)時(shí)監(jiān)測注漿效果、土壤變形和承載力等參數(shù)，為工程安全提供保障。

再次，注漿技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛。除了傳統(tǒng)的地基加固和基礎(chǔ)處理之外，注漿技術(shù)還可以應(yīng)用于隧道工程、地下室工程、地鐵工程、橋梁工程等各種工程中。在不同的工程中，注漿技術(shù)可以發(fā)揮不同的作用，例如加固土壤、防滲固結(jié)、提高地基承載力等。

最后，注漿技術(shù)的環(huán)保性和可持續(xù)性越來越受到重視。隨著環(huán)保理念的不斷普及和提高，注漿技術(shù)也不斷發(fā)展和創(chuàng)新，推出了一系列環(huán)保型注漿材料和設(shè)備，以減少對環(huán)境的污染和破壞，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

總之，隨著建筑工程的不斷發(fā)展和進(jìn)步，注漿技術(shù)的應(yīng)用也不斷發(fā)展和創(chuàng)新。未來，注漿技術(shù)將繼續(xù)發(fā)揮其重要作用，在地基加固和基礎(chǔ)處理中扮演越來越重要的角色。

5 結(jié)語

本文通過對注漿技術(shù)在鉆孔灌注樁工程中的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和總結(jié)，得出了以下結(jié)論：

(1)注漿技術(shù)可以提高鉆孔灌注樁的承載力、變形性能、抗側(cè)移性能和抗震性能，從而保證鉆孔灌注樁的穩(wěn)定性和安全性。

(2)注漿濃度、注漿壓力和注漿方式是影響注漿效果的重要因素，不同的參數(shù)選擇會對鉆孔灌注樁的性能產(chǎn)生不同的影響。

(3)在灌注樁工程中，注漿技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用。研究表明，在實(shí)際施工過程中，注漿技術(shù)能夠有效地提高灌注樁的承載力和穩(wěn)定性，同時(shí)也能夠起到加強(qiáng)土壤固結(jié)和增強(qiáng)土壤密實(shí)度的作用。在具體應(yīng)用中，注漿技術(shù)還可以根據(jù)工程要求進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，如采用不同的注漿材料和注漿方式，進(jìn)一步提高灌注樁的工程效益和經(jīng)濟(jì)效益。此外，注漿技術(shù)還能夠有效地減少施工過程中的土方運(yùn)輸和處理量，減輕了環(huán)境污染和土地占用的壓力，因此具有非常廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

(4)隨著鉆孔灌注樁工程的不斷發(fā)展，注漿技術(shù)也在不斷發(fā)展和改進(jìn)，注漿材料的研究、注漿技術(shù)的優(yōu)化和自動化將成為注漿技術(shù)發(fā)展的主要方向。