建筑工程灌注樁后注漿施工技術(shù)分析

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摘要:分析了后注漿灌注樁施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和作用機(jī)理，從后注漿漿液的制作、注漿設(shè)備的安裝、施工時(shí)間的選擇等方面，介紹了后注漿施工技術(shù)的工藝流程，提出了具體的質(zhì)量保證措施，以提高灌注樁的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:灌注樁，后注漿施工，承載力

0引言傳統(tǒng)的灌注樁施工技術(shù)都是先進(jìn)行場(chǎng)地的開挖，然后用泥漿護(hù)壁，投放鋼筋籠，最后再進(jìn)行混凝土的灌注，形成具有承載能力的樁基的過程。這樣的施工工藝具有一些缺點(diǎn)，比如樁底部的沉渣沒有辦法清除，以及樁側(cè)會(huì)形成一些泥皮等缺陷，不利于灌注樁的施工質(zhì)量和承載能力，因此，為了解決這些問題，我國(guó)于1994年由中國(guó)建筑科學(xué)研究院提出了后注漿施工的方法，對(duì)于灌注樁身質(zhì)量的提高作出了很大的貢獻(xiàn)，提高了灌注樁施工的經(jīng)濟(jì)效益，有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

1后注漿灌注樁施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

后注漿施工技術(shù)是先在鋼筋籠中埋設(shè)注漿管，在所有工序準(zhǔn)備就緒以后，通過注漿管在成樁以后的2d～30d之內(nèi)進(jìn)行高壓注漿，漿體通過擠壓，毛細(xì)等作用與土體結(jié)合，把樁身底部的沉渣與泥皮等固結(jié)，達(dá)到能夠提高樁體的承載能力以及降低灌注樁的樁身沉降等問題，注漿可以通過樁底的高壓注漿，樁身的高壓注漿或者是采用樁底和樁身結(jié)合的復(fù)合注漿施工技術(shù)，注漿施工技術(shù)的實(shí)用性是非常強(qiáng)的。后注漿施工技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)就是能夠有效地固結(jié)樁底的沉渣與樁側(cè)的泥皮，達(dá)到固化細(xì)微粒土體，提高樁體的承載能力以及減小樁身的沉降量，通過多方面的統(tǒng)計(jì)和研究的資料表明:后注漿的漿體對(duì)于細(xì)粒土的承載能力的提高能夠達(dá)到30%～70%，對(duì)于粗粒土的承載能力的提高能夠達(dá)到50%～150%，個(gè)別的情況提高的能力甚至能夠達(dá)到更高的水平，有效地提高了經(jīng)濟(jì)價(jià)值，降低了施工的成本，對(duì)于一些長(zhǎng)直徑的灌注樁，提高的承載能力更為明顯，因?yàn)槌休d能力提高了，對(duì)于樁長(zhǎng)的要求就能夠降低，這樣就加快了施工的速度，降低了施工的難度，提高了施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。而且后注漿施工技術(shù)能夠適用于各種不同的巖層，尤其是近幾年來，后注漿施工已經(jīng)應(yīng)用到干法鉆孔灌注樁當(dāng)中，效果非常明顯。另外，埋設(shè)注漿管有很多用處，首先可以采用聲波透射法，對(duì)于樁體的施工質(zhì)量進(jìn)行檢查，而且注漿以后的聲測(cè)管能夠起到同等截面鋼筋的作用，提高了樁體的抗側(cè)能力，可以說是一個(gè)管三個(gè)用處，施工的工藝也比較簡(jiǎn)單，具有很大的推廣價(jià)值。

2后注漿施工技術(shù)的作用機(jī)理

后注漿施工技術(shù)的作用機(jī)理就是高壓注漿到達(dá)樁底之后與沉渣以及周圍土體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生有膠結(jié)作用的顆粒。粗粒土靠滲透作用提高密實(shí)度與強(qiáng)度，細(xì)粒土則被滲入的漿液包圍，反應(yīng)成為中低強(qiáng)度的混凝土，對(duì)于巖體，反應(yīng)形成漿泡，對(duì)土體進(jìn)行擠壓，從而提高樁體的樁端承載力。另外，樁體的注漿還可以給樁體提供反向承載力，增加灌注樁的摩擦阻力，降低樁體的沉降量。由于高壓注漿的擠壓作用，澆筑成型的混凝土灌注樁也得到了提前的壓縮量，從而減少了后期樁體的壓縮與沉降量。另外，由于漿體的填入，與周圍的土體進(jìn)行反應(yīng)，也會(huì)形成一個(gè)范圍比較大的承載能力的結(jié)構(gòu)，樁底周圍可能會(huì)形成一個(gè)范圍比較大的承載能力范圍，形成一個(gè)如同擴(kuò)孔灌注樁一樣的承載范圍，這樣就會(huì)變相地?cái)U(kuò)大底部的受力面積，降低了單位面積的受力，提高樁身的承載能力。漿液滲入到樁身周邊的土體當(dāng)中，也與周圍的土體進(jìn)行反應(yīng)，承載能力較小的土體被壓縮形成一個(gè)凸面，承載能力較大的土體則形成一個(gè)凹面，這樣接觸面就會(huì)形成凹凸面，有效地提高樁身與周邊土體之間的摩擦力，從而提高摩擦阻力，起到提高樁基承載能力的作用。

3后注漿施工技術(shù)的施工工藝

后注漿施工的工藝流程主要包括注漿管的制作以及安裝，混凝土灌注樁的施工，安裝注漿的設(shè)備，混凝土灌注樁成樁以后的漿體灌注，設(shè)備拆除。

1)后注漿漿液的制作。一般注漿漿液的制作應(yīng)當(dāng)考慮其稠度以及可灌性能，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工的條件以及環(huán)境的要求，針對(duì)不同的地層以及地基土應(yīng)當(dāng)采用不同的漿體以滿足現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要，對(duì)于國(guó)內(nèi)的灌注樁施工一般都考慮使用水泥漿作為灌漿的漿液，然后根據(jù)實(shí)際的需要摻入一定的外加劑，地層不同，地基土的類型不同，那么所采用的外加劑類型也不相同，比如有的外加劑可以采用水玻璃類漿液進(jìn)行地層加固等等。

2)進(jìn)行后注漿灌漿的設(shè)備。進(jìn)行后注漿灌漿施工的設(shè)備分為兩個(gè)部分，地上部分與地下部分，地上部分主要包括高壓注漿泵、漿液攪拌機(jī)、儲(chǔ)存漿液的桶，管路系統(tǒng)以及相關(guān)的檢測(cè)觀測(cè)設(shè)備等等，地下部分包括導(dǎo)漿管和其他的設(shè)備等。在實(shí)際操作的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)把漿液灌入到漿液的攪拌機(jī)中，在攪拌一定的時(shí)間之后進(jìn)行漿液的儲(chǔ)存，但是漿液的儲(chǔ)存時(shí)間不能夠太長(zhǎng)，否則會(huì)失去膠結(jié)反應(yīng)的能力，最后通過高壓注漿泵注入到豎向的導(dǎo)管當(dāng)中，輸送到需要加強(qiáng)的部位。

3)后注漿施工注漿流程的控制。后注漿施工的最大的注漿壓力應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的環(huán)境條件，地層的承載能力，樁身的長(zhǎng)度，直徑等條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)這些條件進(jìn)行實(shí)際的計(jì)算得到最大的注漿壓力，并用注漿壓力把漿液從豎向的導(dǎo)管中壓入樁體當(dāng)中，并在最大注漿壓力的條件下穩(wěn)定一段時(shí)間，使得漿液的狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定，才可以卸載。另外還應(yīng)當(dāng)根據(jù)地層的狀況以及實(shí)際的承載能力的設(shè)計(jì)來選擇注漿量的大小，當(dāng)注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)的數(shù)值時(shí)停止注漿。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件，目前在我國(guó)的后注漿施工當(dāng)中并沒有實(shí)際的用來控制注漿量或者注漿力的公式可以使用，只能夠根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行控制，根據(jù)實(shí)際情況也可以采用兩者互相結(jié)合進(jìn)行共同控制的方法對(duì)后注漿工藝來進(jìn)行控制。

4)后注漿施工時(shí)間的選擇。后注漿施工時(shí)間一般選擇在灌注樁澆筑以后的2d～30d的范圍之內(nèi)，因?yàn)樵谶@個(gè)時(shí)間段樁體的最終強(qiáng)度并沒有形成，因此容易進(jìn)行后注漿的施工。后注漿施工的時(shí)間選擇如果過早，那么可能會(huì)由于樁體的最終強(qiáng)度沒有形成而造成混凝土樁體的強(qiáng)度過低而破壞的結(jié)果，也可能會(huì)由于樁側(cè)的阻力不足，造成后注漿的漿液溢出地面，達(dá)不到注漿的效果。如果注漿的時(shí)間選擇太晚的話，由于樁身的質(zhì)量已經(jīng)形成，漿液的壓力不能夠造成樁體的壓縮以及沉降量的減少，反而由于壓力過大，使得漿液壓上地面，造成泛漿，甚至由于壓力過大，形成竄孔的現(xiàn)象，因此后注漿的時(shí)間選擇必須合理，在施工單位進(jìn)行施工方案的設(shè)計(jì)當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)考慮到實(shí)際的情況，并根據(jù)樁身的混凝土強(qiáng)度來設(shè)計(jì)最佳的注漿時(shí)間。

5)后注漿施工工藝的流程。后注漿施工工藝首先要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)不同的條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)行漿液的選用與設(shè)計(jì)，注漿時(shí)間的確定，根據(jù)樁身直徑與長(zhǎng)度進(jìn)行注漿最大壓力的設(shè)計(jì)。在灌注樁施工之前，應(yīng)當(dāng)把注漿管綁扎到鋼筋籠之上，隨著鋼筋籠插入到灌注樁的底部。當(dāng)方案都已經(jīng)設(shè)計(jì)完成之后，混凝土灌注樁的樁體施工完畢2d～30d之間，把注漿的設(shè)備移動(dòng)到現(xiàn)場(chǎng)需要注漿的部位，進(jìn)行漿液的拌制與儲(chǔ)存。到達(dá)最佳的注漿時(shí)間后，打開注漿的閥門進(jìn)行漿體的灌注，灌注的壓力應(yīng)當(dāng)保持在最大的壓力狀態(tài)，灌注的時(shí)候?qū)扼w的沉降等進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)，對(duì)于灌注過程當(dāng)中達(dá)到的最大壓力以及灌注量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與記錄，并在以后的施工過程當(dāng)中，注意對(duì)樁體質(zhì)量進(jìn)行維護(hù)。

4后注漿灌注樁的質(zhì)量保證措施

進(jìn)行后注漿施工當(dāng)中，必須要加強(qiáng)對(duì)于施工質(zhì)量保證的措施，成樁工藝必須嚴(yán)格按照國(guó)家現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范進(jìn)行。在施工的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)時(shí)刻對(duì)施工的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視與檢驗(yàn)。注漿管在進(jìn)場(chǎng)的時(shí)候就應(yīng)當(dāng)對(duì)其直徑，壁厚，尺寸以及氣密性能等等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，只有滿足要求的注漿管才能夠投入使用，在注漿施工之后的20d應(yīng)當(dāng)對(duì)樁身的承載能力進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)于材質(zhì)，試注漿記錄以及工藝參數(shù)等等進(jìn)行相應(yīng)的記錄?，F(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)當(dāng)提高質(zhì)量控制人員的素質(zhì)，從人的角度進(jìn)行管理與控制，提高責(zé)任心與技能，使其在現(xiàn)場(chǎng)施工的過程當(dāng)中能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)可能會(huì)影響施工質(zhì)量的操作并進(jìn)行改正，另外，監(jiān)測(cè)人員也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)于后注漿灌注樁施工中變化的監(jiān)視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并對(duì)施工工藝進(jìn)行有效的改進(jìn)。在灌漿之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)每一個(gè)灌漿孔進(jìn)行檢測(cè)，在施工的時(shí)候應(yīng)當(dāng)采取有效的措施，對(duì)灌漿管進(jìn)行有效的保護(hù)，因?yàn)槿绻谑┕ぎ?dāng)中，混凝土進(jìn)入到灌漿孔當(dāng)中，是非常麻煩的，很難清理，因此必須進(jìn)行重點(diǎn)控制，保證灌漿孔的通順，能夠使得漿液順利地通過灌漿孔進(jìn)入到樁體以及樁身側(cè)面。同時(shí)也應(yīng)當(dāng)對(duì)設(shè)備的工作運(yùn)行情況進(jìn)行檢查，一旦發(fā)生事故應(yīng)當(dāng)立即停止施工，檢查問題，解決問題并做好記錄。

5結(jié)語(yǔ)

后注漿技術(shù)是一門新興的技術(shù)，對(duì)于傳統(tǒng)的灌注樁施工工藝當(dāng)中所存在的一些問題與缺點(diǎn)進(jìn)行了很好的補(bǔ)充，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義與施工使用價(jià)值，在灌注樁后注漿的施工當(dāng)中，要對(duì)所使用材料，壓力等進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于施工時(shí)間以及其他參數(shù)進(jìn)行研究與記錄，最重要的是要做好試驗(yàn)記錄與監(jiān)測(cè)，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行解決，對(duì)于施工當(dāng)中所使用的設(shè)備等也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行檢查，確保所使用的設(shè)備等滿足現(xiàn)場(chǎng)施工的需要，只有這樣才能夠保證后注漿灌注樁的施工工藝，提高經(jīng)濟(jì)效益，后注漿灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，因此對(duì)于其原理，性能，質(zhì)量的介紹是具有一定現(xiàn)實(shí)意義的。

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作者：任海平 單位：山西二建集團(tuán)有限公司