一、 概述

灌注樁後注漿技術是指灌注樁成樁後一定時(shí)間,通過預設在樁身內的注漿導管及與之相(xiàng)連的樁端、樁側(cè)注漿閥注入水泥漿,使樁(zhuāng)端樁側土體(包(bāo)括(kuò)沉渣和泥皮)得到加固,從而提高單樁承(chéng)載力,減少沉降。這種方法可以起到兩方麵的作用:一是加固樁(zhuāng)底沉渣和(hé)樁側泥皮;二是對樁底和樁側一定範圍的土體通過滲入(粗粒土)、劈裂(細粒土(tǔ))和壓密(非飽和鬆(sōng)散土)注漿起到加固作用,從而增強樁側阻力和樁端(duān)阻力。在優化工藝參數的條件(jiàn)下,可使單(dān)樁承載力(lì)提高40%—120%,粗粒土增(zēng)幅高於細粒土,軟土增幅小,樁側樁底複式注漿高於樁底注漿;樁(zhuāng)基沉降減少30%左右。根(gēn)據地層性質、樁長、承載力增幅和樁的使(shǐ)用功能(抗壓、抗拔)等因(yīn)素,灌注樁後注漿可采用樁(zhuāng)底(dǐ)注漿、樁側注漿、樁側樁底複式注漿(jiāng)。灌注(zhù)樁後注漿技術適用於泥漿護壁鑽、挖孔灌注樁及幹作業鑽、挖孔(kǒng)灌注樁(zhuāng)。

二、 施(shī)工要點(diǎn)

1、 施工工藝。目前後(hòu)注漿有以下幾種工藝:

(1) 在孔底設置注漿室。采用該工藝時鋼筋籠需(xū)下到樁底。此種工藝比較複雜,成本(běn)也較高,國內很少采用。

(2) 灌注樁成孔後,在孔內設置注漿管,注漿管的下端設出漿口,並用(yòng)膠帶、塑料膜或橡膠膜包住;並且出漿口的位置要高出孔底30—1250px;灌注混凝土(tǔ)之前,先向孔底(dǐ)到入碎石或塊石(shí),使出漿口埋入碎石或塊石內,然後再灌築混凝土。此種工藝主(zhǔ)要用於樁底加固,在國內已有過多次實驗或使用。不過要注意此工藝容易發生(shēng)出漿口堵塞而導致注漿失敗。

(3) 將注漿管固定在鋼筋籠上(鋼(gāng)管或(huò)黑鐵管),出漿(jiāng)口采用(yòng)單向截流閥(fá)並壓入樁(zhuāng)底土中30—1250px。此工藝由於采用單向截流閥作出漿口,進行樁身混(hún)凝土澆(jiāo)築時漿液不會灌入閥內,注(zhù)漿是(shì)漿液也不會回流,注漿成功率達97%以上(shàng),且壓力相對穩定,注漿效(xiào)果顯著。因此,一(yī)般應采取此種工(gōng)藝。

2、 工藝要點(diǎn)

(1) 注漿管製作。注漿管一般應采用鋼(gāng)管。其結構分為三部(bù)分:端(duān)部花管(guǎn)、中部直管及(jí)上部帶絲扣的接頭。花管段側壁(bì)一般按梅花形設置出漿水(shuǐ)孔,孔(kǒng)徑通常為6—7mm。直徑可采用Φ25 mm或Φ30 mm。對於超長樁,考慮到管內摩阻力對壓力的影響,可考慮采用(yòng)Φ30mm或Φ38mm的鋼管。同時,花(huā)管段一(yī)定(dìng)要用膠帶、塑料膜或橡膠(jiāo)膜等包裹好,用鐵絲等纏繞紮緊,防止滲漏。

(2) 注漿管(guǎn)安裝下放。當采用第三種(zhǒng)施工(gōng)工藝時,應將兩根注漿管點(diǎn)焊在鋼筋籠的內圈上,安裝注(zhù)漿管(guǎn)時必(bì)須保證注漿管之(zhī)間的(de)對(duì)接,確保焊(hàn)縫飽滿、連續、密封良好;必須在花管全長範圍內(nèi)用膠帶(dài)、塑料膜或橡膠膜等纏繞緊密,再用膠皮鐵絲包裹紮牢,與寬容與洋人同時,注漿管安裝時還必(bì)須保證花管端部與鋼筋籠(設計必須是下至孔底)底端(duān)齊(qí)平,而後管內注滿水同鋼筋(jīn)籠一起放入孔內。另外注漿管頂應低(dī)於地麵200—300 mm,防止鑽機移位時,碰斷注(zhù)漿管。

(3) 壓水試驗。壓水試(shì)驗是注漿工藝中的一個環節,它的(de)作用是預壓及疏通注漿通道,以檢查注漿管的可灌(guàn)性與聯能性,為注漿做好(hǎo)準備工(gōng)作。成樁後3—7天用高壓水壓通注漿(jiāng)通道,壓水量一般(bān)控製在0.2—0.6 m3,壓水時間3—5分鍾,壓水壓力0.5—1.0Mpa。

(4) 注漿施工。注漿(jiāng)是注漿工藝中(zhōng)的後環節,注漿過程要著重控製好注漿壓力、漿液(yè)水灰比、注漿水泥量這三個指標。注漿壓(yā)力並不是一個固定的指標,操作者應根(gēn)據壓水試驗結果,結合土的類別、土的飽和度、地層岩土性(xìng)狀、樁的長度(dù)等因素適當調整,並通(tōng)過現場試注漿終確定。通(tōng)常以壓水(shuǐ)壓力作為注漿的起始壓力,注漿終壓應力為初壓的(de)2—3倍(bèi)。注漿水灰比控製原(yuán)則是(shì)一(yī)般先用稀漿,再用中等濃度漿液,後注濃漿。水灰(huī)比控製(zhì):地下水位以下(0.45—0.7):1;地下水位以上(0.7—0.9):1為宜。注漿時應根據樁(zhuāng)端持(chí)力層的岩土性狀和沉渣量等因素,事先計算所需注漿量。注漿結束的標準(zhǔn)是注漿壓力達到終(zhōng)壓,此時吸漿量逐步變小並穩定在5—15分鍾,完成設計的(de)注入漿液體積,終壓穩定條件下達到大於設計要求的漿液注入量。

當滿足下列條件之一時可終(zhōng)止注漿:

1) 注漿總量和注漿壓力均達到(dào)設計要求;

2) 注漿總量已達到設計值的75%,且注漿壓力超過設(shè)計值。

當出現下列情況之一時應改為間歇注漿,間歇時間宜為30—60分鍾,或調低漿液水灰比:

1) 注漿(jiāng)壓力長時間低於正常值;

2) 地麵出現(xiàn)冒漿或周圍樁孔串漿。

三、 監理要點

1、 方案審查

當施工中采用後注漿技術時,監(jiān)理單位應要(yào)求施工(gōng)單位,除了要(yào)編製鑽孔灌注樁施工方(fāng)案外,還要(yào)編製注漿技術的專項施工方案,提供各種注漿參數。後注漿技術是一(yī)種新技術,不同的施工單位,因其人員的技術水平、機械(xiè)設備及土的類別(bié)、土的飽和度、地層岩土性狀、樁的長(zhǎng)度等因素不(bú)同,選擇(zé)的參數不盡相同。因此,監理人員要依靠掌握的施工技(jì)術知識、實際經驗、相關資料和有關規範、標準,對方案選取的參(cān)數進行認真的(de)審查。重點審查方案的(de)合理(lǐ)性,技術組織措施的(de)具體性與(yǔ)全麵性,國家強製性標準要求的符合性。對於後注漿技(jì)術關鍵是正確製作注漿頭,既要(yào)使其在澆灌樁身混(hún)凝土時不使注漿孔堵塞,又要使其在成樁後能(néng)用清水順利開塞,嚴格埋設好注漿管,選擇合適的注漿泵(bèng),配製合適的注漿水灰比,確定合(hé)理的注漿量(liàng)和注漿壓力,並(bìng)控製好注漿節奏。因此,對後注漿(jiāng)技術方案的審查(chá)應注意其以下幾部分的內容是否符合要求。

(1) 後注漿裝置應符(fú)合下(xià)列要求:

1) 後注漿導管應采(cǎi)用鋼管,且應與(yǔ)鋼筋籠加勁筋焊(hàn)接或綁紮固定,樁身內注漿導管可取代(dài)等承載(zǎi)力縱向鋼筋。

2) 樁底後注漿導管及注漿閥數量宜根據樁徑(jìng)大小設置,對(duì)於d≤600mm的(de)樁,可設置1根;對於600mm<d≤1000mm的樁,宜沿鋼筋籠圓周對稱設置2根;對於1000mm<d≤2000mm的樁(zhuāng),宜對稱設置3—4根。

3) 對(duì)於樁長超過15m且承載力增幅要(yào)求較高(gāo)者,宜采用樁底、樁側複式注漿。樁側後注漿(jiāng)管閥設置數量,應綜合(hé)地層情(qíng)況、樁長(zhǎng)、承載(zǎi)力增幅要求等因素確定,可在離樁(zhuāng)底5—15m以上每隔6-12m於粗粒土層下部設(shè)置一道,但對於幹作業(yè)成孔灌注樁宜設於粗粒土層中上部。

4) 對於非通(tōng)長(zhǎng)配(pèi)筋的樁(zhuāng),下部應有不少於2根與注漿管等長的主筋組成的鋼筋(jīn)籠通底(dǐ);

5) 鋼(gāng)筋應沉放到底,不(bú)得懸吊,下籠受阻時不得(dé)撞籠、墩籠和扭籠。

2、 後注漿管閥應具備(bèi)以下功能:

(1) 管閥應能承受(shòu)1Mpa以上的靜水壓力;管閥的外部保護(hù)層,應能抵抗砂石硬質物的亂撞而不致使(shǐ)管閥(fá)受損;

(2) 管閥應具備逆止功能。

3、 漿液配比、終止注漿壓力、流(liú)量、注漿量等參數設計應滿足以下要求:

(1) 漿液的水(shuǐ)灰比(bǐ)應根據(jù)土的飽和度、滲(shèn)透性確定,對於飽合土宜采用0.5—0.7;對(duì)於非飽和土宜(yí)采用0.7—0.9;而對於鬆散碎石土、砂礫土宜采用0.5—0.6;對於低水灰(huī)比漿液宜摻(chān)入(rù)減水劑,當地下水處於流動狀態時,宜摻入速凝劑;

(2) 樁底注漿終(zhōng)止工作壓力應根(gēn)據土(tǔ)層性質、注漿點深度確定,對於風化岩、非飽和粘性土、粉土,宜為5—10Mpa;對於飽和土層宜為1.5—6Mpa;軟土取低值,一般不超過2Mpa,密實粘性(xìng)土取高;樁側注漿終止壓力宜為樁底注漿終止(zhǐ)壓力的1/2;

(3) 注漿流量不(bú)宜超過75L/min;

(4) 單樁注(zhù)漿量的設計應(yīng)考慮(lǜ)樁的(de)直(zhí)徑、長度、樁底和樁側土層的性質、單樁承載力增(zēng)幅、是否複合注漿等因素確(què)定。通常可按下式估算:

Gc =  ap d  + as nd

式中 :   ap 、 as 分(fèn)別為樁底、樁(zhuāng)側注漿量經驗(yàn)係數:ap = 1.5—1.8;as = 0.5—0.7;對於卵、礫石、中粗砂取較高值;

n 樁測注(zhù)漿斷麵數;

d —樁直徑(m);

Gc     注漿量,以水泥重量計(t)

對(duì)於獨立單樁和(hé)柱距大於6d 的群樁和群(qún)樁初始注漿(jiāng)的部(bù)分基樁(zhuāng)的(de)注漿(jiāng)量,應(yīng)按上述估算值乘以1.2的係數(shù)。

(5) 後注漿作業開始前,宜進行試注漿(jiāng),優化並終(zhōng)確定注漿參數。

4、 後注漿作業起始時間(jiān)、順序和速率應遵守以下規定:

(1) 注漿作業宜在(zài)成樁2天後(hòu)開始(shǐ)。注漿作業離成孔作業點的距(jù)離不宜小於8—10 m;

(2) 對於飽(bǎo)和土中的複式注漿順序宜先樁側,後樁底;對於非飽和土宜先樁底,後樁側;多斷麵樁側注漿(jiāng)宜先上後下;樁側、樁底注漿的間隔時(shí)間不宜小於2小時;

(3) 樁底(dǐ)注漿宜對同(tóng)一根樁的各注漿導管依次實施等量注(zhù)漿;

(4) 對於樁群注漿宜先外圍(wéi),後內部。

2、材(cái)料設備審查

在正式施工前,監理工(gōng)程師應按照要(yào)求,對施工單位提交的材料和設備報(bào)審表進(jìn)行審查(chá),檢查(chá)水泥、鋼筋等原材料是否符合要求,設備是否滿(mǎn)足施工要求(qiú)。當采用商品混凝土時,也要按照要求進行審查。要求施工單位提交的材料包括:水泥材質檢驗報告、鋼筋材質檢驗(yàn)報告、壓力表檢定證書等。

3、施工過程檢查與控製

采用(yòng)後注漿技術的鑽孔灌注樁的施(shī)工控製(zhì),就是(shì)旁(páng)站監理監控施工單位嚴格按照施工方案進行施工。重點控製的環節(jiē)如下:

(1) 控製鑽孔。主要依據《建築地基基礎工程施工質量(liàng)驗收規範》GB50202—2002、《建築樁基技術規範》JGJ94—94的相關要求進行控製(zhì),重點(diǎn)控製孔深、孔徑和垂直度,了解(jiě)孔(kǒng)壁(bì)情況,同時要求及時了解孔內情況,是(shì)否有塌孔、漏水等現象,以便在後注漿施工時采取相應的技術措(cuò)施。

(2) 控製注漿管製(zhì)作、注(zhù)漿設(shè)備等。對用於注漿(jiāng)的高壓注漿泵、拌料機等(děng)設備必(bì)須進行檢查(chá)。高壓注漿泵(bèng)的(de)工作參數要滿足方案要求;在使用前對高壓注漿泵及管線的密封性必須(xū)進(jìn)行試運行;對注漿管,要檢查注漿(jiāng)頭的長度、出漿(jiāng)孔徑(jìng)、孔距是否符合(hé)方案要求;安設注漿管(guǎn)時,要檢查注漿(jiāng)管與鋼筋籠連(lián)接是否可靠、牢(láo)固;注漿頭(tóu)是否用合適的橡膠膜(mó)等封閉包裹;注漿管各節連接是否牢固、密封,及注漿管上端是否有良好的封(fēng)堵,以防止(zhǐ)雜(zá)物進入堵塞注(zhù)漿(jiāng)管等。

(3) 控製(zhì)澆(jiāo)注混凝土(tǔ)。當檢查(chá)孔底沉渣厚度和泥漿的密度在滿足設(shè)計規範(fàn)標準要(yào)求後,方(fāng)可進行澆注混凝土,同時要保證混凝土的初灌量,控製好混凝土灌注的充盈參數,一般(bān)應保持在1.1—1.2之間,並記錄澆混凝(níng)土情況。

(4) 控製開塞時間與壓水試驗(yàn)。在澆注混凝土後的3—5天,當混凝土的強度達到C10—C15時進(jìn)行開塞(sāi)。開塞時要在現場觀察高壓注漿泵的(de)開塞壓力,記錄開塞情況,要寫明開啟一(yī)根、兩根,還是未開(kāi)啟(qǐ)。

(5) 控製注漿。在正式(shì)開始注(zhù)漿施工前,必須要求施工單位進行試注漿,並將試注漿記錄和終經(jīng)試驗確定的設計工藝參數提交。在正式施(shī)工前首先檢查水泥,核實水泥漿的水灰比,摻(chān)外加劑的檢查外加劑的摻量。檢查(chá)高壓注漿泵的壓(yā)力(lì)表、閥(fá)門、管線(xiàn)完好狀況。注漿開始(shǐ)記錄注漿(jiāng)壓力。注漿一般以注入水泥(ní)量為主控因素,現場監(jiān)理人員要記錄每次水泥的用(yòng)量。保證水泥的注入量達到要求。如果注漿量等主要參數達不到設計要求,必須根據工程具體情況采取相應(yīng)措施。

(6) 後注漿樁基工程質量(liàng)檢查和(hé)驗收。後注漿施工完成後應要求施工單位提交以下資(zī)料:後注漿作業記錄和特(tè)殊(shū)情況處理記(jì)錄。承載力檢驗應在注漿20天以後進行(háng),但當漿液中摻入早(zǎo)強劑時可以適當提前,灌注樁經後注漿處理後的單樁極限承(chéng)載力,通過靜載試驗確定。