深厚軟土樁基后注漿技術探討

張 瑞，李志軍（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊，江西南昌330095）

深厚軟土樁基后注漿技術探討

張 瑞，李志軍（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊，江西南昌330095）

樁基后注漿技術是現(xiàn)階段使用比較廣泛的一種施工技術，這種技術能夠固化樁底沉渣，通過改善樁基兩側的泥皮性能大幅度的提升樁的承載力，再加上鉆孔灌注樁本身對于地層的適應性就比較強，能夠大幅度的提升單樁的承載力，并且這種技術鋼筋的用量也相對較少，所以能夠廣泛地應用到地基與基礎工程中。本文主要對深厚軟土樁基后注漿技術施工工藝相關環(huán)節(jié)進行了簡單的介紹。

深厚軟土；鉆孔灌注樁；后注漿

后注漿灌注樁施工技術主要是針對灌注樁成孔過程，事先在樁兩側以及兩端埋下注漿管和注漿閥，然后等待混凝土灌注樁成型一段時間之后，再將事先配置好的水泥砂漿壓入到樁基中的一種施工技術。本篇文章結合工程實例對于后注漿技術進行探討，考慮到本次工程工程特性是深厚軟土地基，再加上泥漿鉆孔灌注樁施工工藝的具體環(huán)節(jié)，優(yōu)先選擇樁身事先埋設注漿管的方式，文章結合這些特點對具體的施工技術進行分析。

1 工程地質(zhì)概況

1.1 地質(zhì)條件

（1）雜填土：雜填土：雜色，主要由粉質(zhì)粘土組成，含少量碎石塊等建筑垃圾，為近期回填，未經(jīng)壓密處理，結構松散，壓縮性高，全場地均有分布，揭露層厚6.50～7.60m。

（2）粉質(zhì)粘土：棕黃色、灰白色，呈可塑狀，成份以粉粘粒為主，干強度及韌性中等，中等壓縮性，無搖振反應，刀切面較光滑，底部手捏具砂感。全場地分布，揭露層厚3.00～3.50m。

以下為粗砂、礫砂層。

1.2 地下水條件

本場地屬相對低洼地區(qū)。粗砂、礫砂層中見地下潛水，水量豐富，為第四系松散土層孔隙水。穩(wěn)定水位埋深在11.50～12.20m左右，穩(wěn)定水位標高為9.40～10.10m左右。

2 后注漿技術施工工藝分析

首先根據(jù)本次工程地質(zhì)條件以及地下水條件等實際因素，對具體的后注漿施工工藝流程做一下總結，如圖1所示。

圖1 后注漿施工工藝流程圖

2.1 施工設備和施工組織安排

注漿設備使用兩臺泥漿泵，一臺注漿使用，一臺沖水開塞使用，泥漿泵使用BW-250型號，配備卸荷閥，其次還有攪拌機（采用攪拌機造漿，控制水灰比為W/C=0.5。采用注漿泵注漿，注漿壓力為0.5～1.0MPa）、儲漿桶、注漿管路、壓力表、溢流閥以及紗網(wǎng)。注漿泵流量不宜超過75L/min[1]。

注漿裝置安排樁端注漿管、樁身豎向導漿管，除此之外還要配備對應的電焊機、切割機等，施工組織班組安排6人一組，包括專業(yè)技術人員和操作人員，施工過程中要定期檢修注漿設備，注重設備以及電路的全面檢查，定期檢測壓力表。

2.2 后注漿灌注樁施工步驟

（1）成孔環(huán)節(jié)，根據(jù)工程土層以及地下水位狀況選擇合適的成孔措施，通常成孔辦法有泥漿護壁鉆成孔法、干作業(yè)鉆成孔法、沖擊鉆成孔法以及全套管護壁成孔法等，成孔環(huán)節(jié)對于孔徑的要求非常高，一般來說孔徑變化不要過大；

（2）鋼筋籠和注漿管的安置，樁兩側的注漿管需要按照鋼筋籠方向縱深安置，通常要綁在鋼筋籠外面，注漿管孔眼用膠帶綁緊，避免混凝土灌注過程中水泥漿進入產(chǎn)生堵塞，如果使用壓力注漿器，要連接在注漿管上；

（3）混凝土灌注按照常規(guī)方法進行，之后沖水開塞，然后進行后壓力注漿，后壓力注漿的時間要在樁身混凝土凝結成樁后一周左右，具體養(yǎng)護時間根據(jù)氣溫確定，通常宜為5～7d；

（4）按照自上而下的順序進行注漿，注漿完成之后要卸下接頭，整個注漿成樁過程完成。

2.3 后注漿施工注意事項

2.3.1 注漿管埋設

注漿管直徑選擇40mm左右，壁厚在2mm以上，注漿管底端通常需要比施工使用的長配筋鋼筋籠多出100mm左右，樁端注漿要求每一個樁最少事先埋設兩根注漿管，如果樁徑超過1.2m，需要再多加一根注漿管。單向閥的制作相對簡單，單向閥的制作有兩個要求，首先不能在樁身澆筑混凝土的過程中造成注漿孔堵塞，其次在使用單向閥成樁一周之后，能夠使用清水順利開塞。對于樁徑小于1.2m的樁來說，只需要埋設兩根注漿管，注漿管需要沿著鋼筋籠內(nèi)側下方，底端要比鋼筋籠長100mm左右，注漿管的連接使用絲扣連接或者是外接短套管進行焊接，短套管長度控制在20cm左右，兩根注漿管直接通到樁頂端，沒有開始施工之前要暫時封閉頂端。注漿管盡量不設置接頭，這樣能夠避免出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，并且要避免注漿管彎曲[2]。

2.3.2 水泥注入量

水泥注入量影響因素主要有樁端土質(zhì)密實度、含砂量以及注漿壓力，通常樁徑越大，單樁豎向的承載力就越高，所以注漿量也會增加[3]，表1給出的是一般土砂石層的土質(zhì)水泥注入量范圍對比。

表1 一般土砂石層的土質(zhì)水泥注入量范圍對比 單位：kg

根據(jù)本工程地層條件，為了在保證樁底土層水泥注入量的基礎上不對鄰近樁基產(chǎn)生擠壓[4]，所以采用三根注漿管埋設的方法，單樁水泥注入量確定為1t左右。

2.3.3 漿液濃度確定

漿液的水灰比應根據(jù)土的飽和度、滲透性確定，不同的漿液濃度所具備的特性有很大區(qū)別，例如水灰比為0.8：1左右的為稀漿，這種漿液便于運輸，滲透能力非常強，非常適合加固特定范圍內(nèi)的周邊地帶，水灰比為0.6：1左右的為中等漿液，這種漿液適合加固特定范圍內(nèi)的核心區(qū)域，主要起到壓實和填充的作用，水灰比為0.4：1左右的是濃漿，這種漿液主要對已經(jīng)注入的漿體起到脫水的作用。因此對于飽和土水灰比宜為0.45～0.65，對于非飽和土水灰比宜為0.7～0.9（松散碎石土、砂礫宜為0.5～0.6）；低水灰比漿液宜摻入減水劑[1]。針對樁底不同施工階段，需要配置不同濃度的漿液，并且不同濃度的漿液需要不同的注漿壓力，漿液濃度控制通常需要根據(jù)壓水試驗結果選擇初始濃度的，一般按照先稀后濃的原則，濃漿最后再注入，根據(jù)本次工程概況選擇使用水灰比為0.5：1濃漿，如果在施工過程中，注漿壓力過低，還可以加入少量的減水劑或固化膨脹劑，同時考慮到本次工程砂礫石相對松軟，水泥漿注入壓力本身就比較低，注入量比較大，所以可以選擇水泥砂漿，注漿過程要避免堵塞注漿管。

2.3.4 注漿順序

注漿過程中對于同一個承臺或者是鄰近的樁盡量同時注漿，并且同一個樁要邊開塞邊注漿，如果開塞之后再注漿，考慮到本次工程有地下水活動，那么砂子很有可能會沿著注漿接頭倒灌到注漿管中，如果大量的砂子進入會堵塞注漿接頭，所以盡量按照邊開塞邊注漿的方法進行施工。本次工程屬于大面積的注漿施工，所以要嚴格的按照先四周后中心的注漿順序，先完成四周的注漿，最后再進行中間樁注漿。

2.3.5 注漿壓力終止

樁端注漿終止注漿壓力應根據(jù)土層性質(zhì)及注漿點深度確定，對于風化巖、非飽和黏性土及粉土，注漿壓力宜為3～10MPa；對于飽和土層注漿壓力宜為1.2～4MPa，軟土宜取低值，密實黏性土宜取高值[1]。

當后注漿施工時滿足以下任一個條件即可終止注漿：注漿總量和注漿壓力均達到設計要求時；

注漿總量已達到設計值的75%，且注漿壓力超過設計值[1]；

樁體發(fā)生上抬。

2.3.6 后期保養(yǎng)齡期

樁注漿之后的保養(yǎng)齡期指的是樁底注漿完成之后所需要多久才能夠作為工程樁來使用，通常情況下注漿完成之后需要保養(yǎng)三周左右才能夠進行靜載實驗。

2.4 后注漿灌注樁樁身強度分析

采用后注漿技術的樁，樁端阻力和側阻力顯著提高。根據(jù)多個工程的檢驗，混凝土強度等級一般比普通樁提高1～3個等級。

3 結論

文章結合具體的施工工程對深厚軟土樁基后注漿技術進行了簡單的介紹，主要從后注漿灌注樁施工步驟以及施工環(huán)節(jié)具體注意事項兩個方面進行了闡述，總的來說，后注漿技術的使用需要在充分了解工程所在區(qū)域的地層條件以及地下水條件的基礎上，設計合理的方案，同時針對工程中可能出現(xiàn)的問題提前做出調(diào)整方案，為工程施工的順利完成打下良好的基礎。

[1]黃 強，劉金勵，等.《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94-2008）.中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[2]徐前衛(wèi)，張 駿.運營高速鐵路樁-筏復合路基現(xiàn)場注漿減沉試驗研究[J].土木工程學報，2013.

[3]劉 巖.樁基后注漿技術在橋梁工程中的應用[J].交通科技，2013.

[4]張 淼，李振存.非對稱荷載作用下土體劈裂注漿壓力分析[J].巖土力學，2013.

[5]鄧東平，鄒金鋒.京滬高鐵樁基沉降時間曲線反分析及預測[J].長江科學院院報，2014.

TU753

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2095-2066（2016）36-0104-02

2016-12-12