后注漿施工工藝探討

潘 衛 國

(山西師范大學現代文理學院，山西 臨汾 041000)

1 概述

利用泥漿護壁鉆進的灌注樁的一個軟肋，就是成樁后沉渣殘留于樁底，殘留的沉渣使樁的承載能力大大地降低，導致樁基的沉降量增加，而樁底后注漿可以讓沉渣密實、少水、變??；樁周土體在樁側注漿下可以被固化，同時壓漿可以讓周圍土體被壓密，并使樁頭被包裹好形成擴大頭，從而提高樁的承載力。而后注漿技術從成功開發后，越來越多的應用于不同的地層中，從最初滲透性好的卵礫石層、砂土層，擴展到可灌性小的粉細砂、粉土，進而到滲透性較差的黃土、軟土中，都取得了較好的應用效果。但后注漿技術在不同地區的不同土層使用會有不同的加固效果，結合臨汾地區施工過程，本文提出一種簡單實用的施工工藝，分別從注漿管設置、注漿前準備工作，注漿的施工步驟等方面進行了論述，最后給出了一個具體的工程實例。

2 后注漿施工工藝

2.1 下放鋼筋籠時注漿管的設置

1)材料準備。

a.樁底注漿管使用兩根6分鋼管，該注漿管的長度比設計長度多高出地面1 m，長150 mm的連接管兩個，規格同灌漿管，均兩頭攻絲。樁側注漿管采用6分鋼管各2根，分別設置在樁底標高以上12 m，24 m處，注漿管下口與樁側注漿環連接。螺帽4只，與150 mm連接管配套使用，用于連接膠囊與鋼板。

b.φ600內胎一只作為樁底灌漿腔，φ600×2.7 mm的鋼板一塊，板上開兩個φ35～φ40的孔，該孔用來穿注漿管到內胎中，孔距的大小取決于鋼筋籠直徑。再準備兩塊φ650圓形的彈性橡皮，其中的一塊圓形橡皮上割開兩個直徑為35～40大小的孔，孔距和鋼板上的孔相同。粒徑均勻的河卵石或碎石100 kg左右，堵頭若干個。

2)首先制作好樁底灌漿腔，灌漿腔的組成材料有汽車廢舊內胎、預先按尺寸切割好的圓形鋼板、四只螺帽、長150 mm的兩根連接管以及適量的河卵石或碎石等，河卵石或碎石填充在灌漿腔中，在灌注樁樁孔鉆進前先把灌漿腔組裝好。

3)固定灌漿管：使用兩根6分鋼管作為樁底灌漿管，對稱布置在鋼筋籠兩側，每節長度由施工現場的樁長確定，節與節之間用螺紋管連接，總長度由樁長確定。一般樁底注漿管長度為孔深加0.5 m的出露孔口長度。為后續施工方便，需準備一些短節注漿管。

4)灌注樁樁孔施工完成后，清理孔內殘渣達到設計要求。

5)固定注漿腔到鋼筋籠上：首先平放注漿腔到地面上，鋼板面朝上與鋼筋籠相對安放，輪胎膠囊朝下。隨后把鋼筋籠吊起，和灌漿腔鋼板輕輕接合，用鋼筋籠上的鋼筋與鋼板點焊到一起，這樣就把注漿腔和鋼筋籠連成了一個整體。固定施工中注意兩點：一是不要讓電焊火花落在橡皮膠囊上；二是把輪胎膠囊用網狀線繩扎緊在鋼筋籠上，以防止吊掛在鋼筋籠下面的充滿碎石的輪胎膠囊墜落。

6)鋼筋籠安放與混凝土澆筑：鋼筋籠被起吊后，需要在下放鋼筋籠到鉆孔的過程中來現場把灌漿管接長，把樁底灌漿管與鋼筋籠內側要緊貼。當下放鋼筋籠及注漿管接長完成后，就可以灌注混凝土。在灌注混凝土的過程中注意保護好灌漿管及管口上的堵頭。

2.2 注漿前準備工作

1)注漿使用的設備與材料。

a.壓力不小于7 MPa的性能穩定的便于維修國產注漿泵一臺；

b.攪拌工作效率滿足注漿的流量要求的水泥漿攪拌機一臺，帶單向閥及引流器；

c.儲漿筒一只，容量需滿足漿液儲存要求；濾網幾片，用于過濾漿液用；32.5普通硅酸鹽水泥；相應數量的止漿閥、百分表、磁性表座；滿足施工注漿長度的高壓注漿黑色膠管一條，鋼筋籠上埋設的注漿管與高壓注漿管的連接件兩只，要求方便拆卸。

2)開始注漿前，把樁底注漿管與止漿閥用焊接或者螺紋連接到一起，其中有一個不帶鋼球的止漿閥，可以起到排水作用。若連接方式使用焊接，注意不要讓焊渣濺落到注漿管中；如條件允許，預先在管口留好螺紋口，原則上推薦使用螺紋連接，因為經多次驗證螺紋連接比較可靠。

3)把準備好的兩個連接件各自安裝到止漿閥上。安裝兩個連接件的原因是防止某一根注漿管產生問題，導致注漿受阻，此時預留的另一根注漿管可以重新注漿。安裝的兩個止漿閥有一個止漿閥沒有安裝鋼珠，這是最大的區別也是唯一的區別。壓漿泵檢查完好后，用高壓膠管把泵和注漿管端連接到一起。

4)把準備好的自來水用壓漿泵注入到管路中，這樣管路及灌漿腔就被清洗了一遍。自來水從壓漿管的某一端進入，如果管路通順此時注漿管的另一端就會出水，這樣就可以用小水流沖洗即可，不需用大的壓力，壓力大了會使樁身混凝土的強度受到影響。注水時須檢查泵上的壓力表是否處于正常狀態，以便注漿時記錄壓力。

5)安裝百分表到樁上，檢查攪拌機是否可以正常運轉，把攪拌筒內雜物清掃干凈。

2.3 注漿

1)注漿前試壓5 d齡期混凝土試塊一組，混凝土強度達到C20即符合注漿條件。開始攪拌水泥漿，把水灰比控制在0.6左右。

2)以上準備完成后就可以開始注漿工作了，把漿液壓入到事先確認好的一個注漿管，保持正常的壓力直至另一注漿管的外露部分開始往外冒漿時，在這種情況下停止注漿，把冒漿孔進行封堵，同時確認百分表的初讀數，記錄下來。

然后第二次開始注漿，在二次注漿的整個過程中需要把注漿壓力、注漿速度、注漿量、注漿時間、樁的上抬量記錄下來。特別要注意的是注漿速度不能超過每分鐘32 L～60 L。

3)在注漿過程中還沒有達到注漿量的情況下，如果發現注漿壓力異常增大，極可能的情況是出現了堵管現象。高壓膠管及泵內容易被堵管，此時檢查這兩處，把堵管現象排除后繼續注漿。若經過嚴格檢查后發現沒有堵管，保持現有壓力10 min～15 min后，確認不能再加壓了可結束注漿；有時也使用如下方法加壓，就是連續反復開關泵。

由于注漿壓力比較高，為防止人身傷亡及機器被損壞，樁底壓漿注漿壓力不能大于4 MPa。

4)注漿終止的條件。

a.樁體上抬量控制：樁體上抬量不得超過3 mm，達到3 mm時立即停止注漿。

b.注漿過程中，相鄰樁發生冒漿時，即可停止注漿，此時可采用間斷注漿，即間隔30 min～40 min后繼續注漿。

c.控制注漿壓力的方式：要求樁底注漿壓力不能超過4 MPa，如果注漿壓力達到了4 MPa，但注漿量仍不能達到設計要求時，此時需采用穩壓間斷式注漿，保持穩壓時間達到10 min～15 min，仍達不到注漿量設計值時，可停止注漿。

d.注漿量的控制：注漿采用32.5普通硅酸鹽水泥，每根樁樁底注漿量達到1 500 kg，樁側注漿量達到1 000 kg時，不論此時注漿壓力是否達到設計要求，即可停止注漿。

5)注漿結束后，把耐高壓閥門止漿(手動)或注漿閥(自動)關閉。用自來水把高壓膠管及注漿泵、攪拌機、料筒沖洗干凈；把百分表的數值記錄下來后并卸掉百分表。

3 工程實例

3.1 工程概況

廣奇財富中心工程地質條件從上而下分別為雜填土、粉質粘土、細砂、粉質粘土、細砂、粉土與粉質粘土互層等。工程主樓地基設計為鉆孔灌注樁，樁長23.5 m，樁徑800 mm，樁身混凝土強度等級C35。為減少樁長，增大基礎的承載力，且能大幅降低工程造價，設計采取樁底樁側后注漿。預先在每根樁鋼筋籠內側設置了兩根6分注漿管，采用礦渣32.5水泥。

3.2 注漿施工

樁端和樁側注漿管分別采用了φ30×2.5 mm和φ25×2.5 mm普通焊管，壓漿管之間連接為螺紋連接，用鐵絲把壓漿管牢固綁扎在鋼筋籠上。當樁體混凝土強度達到7 d后，即可開始樁側和樁端注漿，注漿泵采用國產BW-150型，漿液攪拌使用JW180水泥攪拌機。注漿前，先注入清水開塞，確認注漿管暢通，然后開始注漿。在注漿過程中，注漿水灰比為0.7，現場注漿壓力最大未超過3.5 MPa，注漿速度每分鐘35 L～60 L。當樁底注漿量達到1 500 kg，樁側注漿量達到1 000 kg時即停止了注漿。在注漿過程中有出現過相鄰樁冒漿，均按照以上工藝流程進行了處理。整個注漿施工安排隨著混凝土灌注樁的施工進度順利進行。

3.3 控制指標

樁基及后注漿施工完成后經檢驗樁基的質量保證項目、檢測項目以及技術資料等全部滿足了樁基的規范和設計要求。主要控制指標如下：

1)孔底沉渣厚度均小于50 mm，滿足設計要求。

2)樁身混凝土強度達到設計要求。

3)樁位偏差情況：樁位允許偏差為d/6且不大于100 mm或d/4且不大于150 mm。經檢驗樁身最大偏差80 mm，最小偏差為25 mm，滿足了規范及設計要求。

4)樁基檢測結果：采用錨樁法試樁5根，承載力極限值達到設計要求的7 100 kN，最大位移量小于11 mm，樁基承載力提高了50%～85%，滿足設計要求。

4 結語

通過工程實例表明，該后注漿施工工藝流程簡單有效，適用于各種復雜的地質條件，并且可使單樁承載力提高50%～85%以上，降低了樁長，經濟效益顯著，有較高的推廣應用價值。