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摘要：鉆孔灌注樁施工時，在鋼筋籠上預先埋設樁側、樁端后壓漿的輸漿鋼管及設置在管端的樁側、樁端壓漿閥；鉆孔灌注樁鉆成孔后，放置設有后壓漿輸漿管、壓漿閥的鋼筋籠入孔就位，灌注砼成樁。...

鉆孔灌注樁后壓漿施工技術

 王鵬1     張珩2

1.陜西建工集團第六建筑工程有限公司712000咸陽；

2.西安理工大學710048

一、鉆孔灌注后壓漿樁施工技術介紹

    （一）鉆孔灌注后壓漿樁施工工藝特點

    鉆孔灌注樁施工時，在鋼筋籠上預先埋設樁側、樁端后壓漿的輸漿鋼管及設置在管端的樁側、樁端壓漿閥；鉆孔灌注樁鉆成孔后，放置設有后壓漿輸漿管、壓漿閥的鋼筋籠入孔就位，灌注砼成樁；成樁后，通過樁中的壓漿管和壓漿閥向樁側、樁端地基中壓入水泥固化劑，加固樁側、樁端泥皮、沉渣及地基土，以達到提高樁的側阻力、端阻力和樁的豎向承載力的目的。

    （二）鉆孔灌注后壓漿樁的分類

    鉆孔灌注后壓漿樁，根據壓漿位置不同可分為樁端壓漿和復式壓漿兩類。根據地層土質條件，鉆孔灌注樁提高承載力的需要，如果僅僅在樁端壓漿，加固樁端沉渣、樁端持力層和樁端以上有限樁長范圍內的樁側土，以大幅度提高樁端承載力為主，則稱之為樁端壓漿；對樁側、樁端均應加固，以期提高樁側阻力、樁端阻力和整樁承載力，同時在樁側、樁端壓漿，稱之為復式壓漿。

    （三）后壓漿對地基土的加固作用

    后壓漿對地基土的加固作用可概括為：充填膠結效應、壓密效應、加筋效應和固化效應。這四種作用在樁端壓漿和樁側壓漿時均有出現，通過樁端壓漿使樁端沉渣得到充填，壓密和固化，使樁端主要受力的持力土層產生壓密、加筋和固化效應，提高了樁端持力層的承載力，同時，部分漿液沿樁側上溢，在樁側表面和樁周圍土中形成水泥土結石和漿脈，產生充填膠結和壓密、加筋效應，提高樁側阻力。通過樁側注漿，漿液沿樁側面充填膠結附在樁側面的泥皮，形成固化的水泥土結石，使樁土剪切變形轉移到水泥土結石與樁側土之間，從而增大了樁土抗剪強度及阻力。壓密注漿在樁側土、樁間土中形成水泥漿脈、漿泡，產生對樁側土的壓密效應、加筋效應和固化效應，增強了樁側土的強度和密實度，從而提高了樁側阻力。同時，漿液滲入樁側飽和土，使樁側土的孔隙水壓力增大，形成孔隙水壓力向地面的消散，排擠出樁側土中的泥漿水，水泥漿進入置換，在土中形成水泥漿脈、漿泡，從而加速樁周土的固結壓密，增強了樁側阻力。

    總之，通過后壓漿對樁側土層、樁端沉渣和樁端持力土層進行充填，壓密、固結、膠結固化，可以提高樁側及樁端阻力，從而改善樁的承載狀況。

二、鉆孔灌注樁復式后壓漿施工技術在西安興盛園28#工程中的應用

    （一）工程概況

    陜西西安興盛園28#工程，地下一層，地上二十七層，框架剪力墻結構，建筑面積40645.59㎡，由中建西北建筑設計研究院設計，陜西省第六建筑工程公司總承包施工，中國建筑技術集團有限公司陜西分公司承擔后壓漿施工。

    該工程采用直徑Ф600的泥漿護壁正循環鉆孔灌注樁，并采用樁側、樁端復式壓漿補強方案，有效樁長為24.0m，樁身砼強度等級：工程樁用C40，試樁用C45。設計預估單樁豎向承載力特征值Ra=3100KN，試樁要求每根樁最大加載不超過7000KN。

    （二）灌注樁施工參數

    1、試樁3組，其中試樁3根，錨樁12根。

    2、樁徑Ф600，樁長24.0m，樁頂標高-5.65m.

    3、本工程采用樁側、樁端復式定量壓漿，其中樁側水泥壓漿量為500㎏～700㎏/樁、樁端水泥壓漿量為800㎏～1000㎏/樁，合計壓漿水泥用量1500㎏/樁。

    4、樁側、端壓漿閥設置位置：

    樁側壓漿閥設置于樁頂標高以下14.00m；

    樁端壓漿閥均設置在樁底。

    5、本工程設計要求單樁豎向極限承載力標準值6200KN。

    6、若鉆孔灌注樁施工質量滿足國標《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》GB50202-2002和設計要求，則采用定量后壓漿方法。

    7、若個別樁施工質量不滿足國標《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》GB50202-2002和設計要求，特別是樁端沉渣過大或樁端持力層擾動過大、被掏蝕，為保證樁的承載力和沉降滿足設計要求，樁側、樁端則應采用增大壓漿量或控壓不定量后壓漿方法。

    （三）施工機械設備

    1、高壓注漿泵（BW250型）    1臺

    2、水泥攪拌筒（自制）        1臺

    3、儲漿筒（自制）            1個

    4、高壓輸漿管                100米

    5、10MPa防震壓力表          2塊

    6、15KW配電箱               1個

    7、電動套絲機               1臺

    8、切割機                   1臺

    9、水泵                     1臺

    10、水管                    若干

    11、工具                    若干

    （四）后壓漿管的構造和設置要求

    1、后壓漿管的構造：

    （1）壓漿管采用普通焊接鋼管（參照標準：GB/T3092）

    樁端壓漿管：公稱直徑25㎜，壁厚不小于2.5㎜；

    樁側壓漿管：公稱直徑20㎜，壁厚不小于2.2㎜；

    （2）壓漿管上端設管箍并用管堵堵住，在安裝壓漿聯結閥時取下堵管。

    （3）壓漿管間聯結為鋼管套絲（套絲長度不小于15㎜）后，用管箍聯結，扭緊。

    （4）樁端壓漿管端部管箍為變徑管箍（25～40㎜）。

    （5）樁側壓漿閥通過三通與壓漿管聯結。

    （6）鋼筋籠分段制作，進井口對接時，樁側、樁端壓漿管連接均采用鋼管套絲連接。

    （7）以上套絲管聯結件：管箍、堵頭、三通等均為水暖標準件。

    2、后壓漿管的設置要求

    （1）每根樁設置2根樁端壓漿管、1根樁側壓漿管。

    （2）壓漿管與鋼筋籠的加勁筋之間用鐵絲綁扎，也可與加勁筋焊接（點焊），不得焊穿鋼管。

    （3）管間聯結絲口要擰緊，防止滲漏。

    （4）后壓漿管位置要準確，在籠中要豎直，管間聯結不得錯位。

    （五）后壓漿的施工工序

    1、按后壓漿管的構造和設置要求，加工制作壓漿管，聯結并設置管箍、三通和堵頭。

    2、將設置壓漿管的鋼筋籠下入樁孔，在壓漿管上分別安裝樁側、樁端壓漿閥。

    3、樁基施工完成后，清理樁頂浮漿，出露壓漿管頂部，不得損壞壓漿管。

    4、檢查壓漿管是否暢通。

    5、按設計規定配置水泥漿并過濾，放入儲漿筒。

    6、將泥漿泵聯結的輸漿管分別與水泥儲漿筒、樁頂壓漿管聯結。

    7、泥漿泵開動，將漿液壓入壓漿管。

    8、按設計規定，達到壓漿控制指標，即停止注漿。

    9、采取先注樁側，后注樁端的順序進行后壓漿施工，并做好注漿記錄。

    10、每樁2根樁端壓漿管（其中1根為備用），1根樁側壓漿管，分別注漿后，該樁壓漿即告結束。

    （六）后壓漿施工控制指標

    1、樁基施工控制指標（對樁基施工的要求）

    （1）樁基施工單位應嚴格按照設計施工圖紙及《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》GB50202-2002進行樁基部分施工，保證施工質量達到要求。

    （2）樁基施工嚴格控制成孔深度，不得超長成孔。成孔后和灌注前應各測一次孔深，由建設單位、監理單位、施工單位共同簽字確認灌注樁深度、進入樁端持力層深度、灌注前樁端沉渣厚度。如果沉渣厚度超過規范要求，適當加大注漿量。

    （3）鋼筋籠起吊、安裝過程中應采取措施確保管閥不得受損，就位后應一放到底，穩固牢靠，下籠受阻時，嚴禁撞籠、扭籠、墩籠，灌注砼過程中不得浮籠。

    （4）若樁端壓漿閥不能插入樁端沉渣或地基土中，應采取措施將樁端壓漿管下插，接長壓漿管，或在下鋼筋籠后，向樁孔內倒入適量卵礫石，埋住壓漿閥，以保證壓漿閥在灌注時不會被砼包裹。

    （5）灌注成樁后，應由樁基施工單位在砼初凝前清理樁頂浮漿，暴露壓漿管管頭，如果未及時清理，樁基施工單位則應在后壓漿施工前破除樁頂浮漿，完整暴露樁頂壓漿管頭，如壓漿管頭及管損壞，應修復。

    2、后壓漿施工控制指標

    （1）壓漿水泥必須有出廠合格證并經現場復試合格。

    （2）壓漿閥的設置

    由于樁的側阻力自上而下發揮，因此，樁側壓漿對提高樁的承載力將起主要作用。第一，樁側壓漿閥設置在樁頂以下14.00m，有效加固在此深度以上樁側土層。第二，樁端壓漿閥注漿，不僅加固樁端沉渣、樁端以下持力層，而且通過注漿向上反漿，也可加固樁端至樁側壓漿閥之間的樁側土，不僅提高樁端承載力，也提高了樁上部的側阻力。

    （3）壓漿水泥用量（定量壓漿）

    根據樁的荷載傳遞規律，側阻力和端阻力的發揮效果對樁承載力的影響，確定每根樁樁側、樁端注漿水泥用量如下：

    樁側壓漿：500㎏~700㎏

    樁端壓漿：800㎏~1000㎏

    合計：    1500㎏

    （4）注漿水泥漿液的配置

    a、水泥漿液配合比為水灰比0.5～0.6；

    b、定量配置：在水泥漿液攪拌灌內，先定量注入0.25m3～0.30m3的水，達到灌內懸掛的標尺的標線，準備500㎏水泥（10袋），經確認后，開袋倒入攪拌灌內；

    c、開動攪拌灌，連續攪拌1分鐘，檢查水泥是否均被攪開，水泥漿的顏色、稠度是否達到要求；

    d、將攪拌后的水泥漿液過篩注入儲漿筒備用；

    e、將泥漿泵的吸漿管放入儲漿筒，并用人工不停攪拌水泥漿，以防沉淀，開泵吸漿泵入壓漿管；

    f、嚴格控制單灌水和水泥用量，漿液攪拌均勻，全部吸出泵入壓漿閥，均予以記錄，供業主和監理檢查確認。

    （5）注漿壓力控制

    a、以定量壓漿水泥用量控制為主，以注漿壓力控制為輔。

    定量注漿工作壓力范圍：

    樁側壓漿：Pmin≥0.8MPa

    樁端壓漿：Pmin≥1.2MPa

    b、以注漿壓力控制為主，適當增大樁端注漿水泥用量。

    注漿壓力控制的工作壓力：

    樁側壓漿：Pmin≥1.0MPa

    樁端壓漿：Pmin≥1.5MPa

    采取以上措施，就能保證有效加固樁側、樁端土層，按設計要求，達到預計之樁側阻力、端阻力提高幅度和數值，以滿足設計承載力要求。

    （6）壓漿時間

    第一階段：試、錨樁及周邊樁施工完畢三天以后開始后壓漿施工，施工現場應具備施工條件及預埋壓漿管頭出露并完好。

    第二階段：工程樁后壓漿施工必須待試樁靜載試驗結束并滿足設計要求后開始進行后壓漿施工。

    （七）后壓漿施工質量保證措施

    1、壓漿管、閥制作質量保證措施

    （1）樁側壓漿管閥、樁端壓漿閥由中技集團陜西分公司加工制作。

    （2）壓漿管閥制作：

    a、根據樁的設計、施工參數，設計樁側、樁端壓漿管閥，下達加工任務。

    b、購買優良管材，加工制作樁側、樁端壓漿閥。

    c、專人檢驗驗收已加工制作的樁側、樁端壓漿閥質量，并備足數量。

    d、向業主和監理出具壓漿管閥自檢驗收合格證明文件。

    e、承擔壓漿管閥質量出現問題的經濟責任。

    2、后壓漿管的制作、設置質量保證措施

    a、根據后壓漿樁側、樁端壓漿管的設置要求，購買合格的鋼管和聯結件（水暖標準件），附合格產品證明資料；

    b、管件套絲要準確嚴格，絲口絲紋整潔，套絲寬度不小于１５　㎜，螺紋深度滿足規定要求；

    c、聯結管件前要求先檢查壓漿管是否暢通，采用敲擊法將管內土、銹除盡；

    d、聯結管箍、三通及壓漿閥時，必須擰緊、擰深、牢固，檢查確認；

    e、壓漿管及壓漿閥安裝后，在后壓漿單位自檢后，由業主和監理驗收。

    3、壓漿水泥進場質量驗收

    （1）根據壓漿水泥用量購進水泥；

    （2）水泥進場后，進行水泥規格、批號、出廠日期、數量、合格證驗收，同時由業主和監理檢驗確認；

    （3）由業主、監理和施工單位現場試驗員共同抽取水泥樣本，送各方確認的水泥質量檢驗單位進行水泥安定性、強度檢驗；

    （4）只有在本批號的水泥安定性檢驗合格，出具檢驗報告，經業主和監理確認后方能用本批號水泥進行后壓漿施工；

    4、注漿泵與壓漿管閥的連接

    （1）注漿泵的高壓輸漿管與壓漿管用管閥聯結；

    （2）在壓漿管上設置手動閥，在輸漿管端設手動閥，注漿時全部打開，完成注漿后全部關上，分離時避免管內水泥漿液外流，造成漿液的浪費，也可使壓漿管閥內水泥漿液保持注入壓力，利于水泥漿液向樁側、樁端土擠壓加固；

    （3）每樁的樁側壓漿閥和樁端壓漿閥在開始注入水泥漿液前，經確認該管閥通暢無疑后，才注入水泥漿液。如注入水泥漿無法打開壓漿閥，則證明該壓漿閥失效，需換管再試，并將堵塞管閥的水泥漿液補壓在通暢的管閥內；

    （4）記錄注漿的樁位、樁號、后壓漿管的位置。

    5、灌注樁后壓漿施工質量保證措施

    （1）后壓漿施工先注樁側壓漿閥，再向樁端壓漿閥注漿；

    （2）注漿前先確認注漿的樁號，壓漿閥的編號、位置、注漿水泥量；

    （3）注漿前檢查輸漿管、壓漿管及管頭，輸漿管與壓漿管的連接是否安全可靠；

    （4）開始注漿時和注漿過程，記錄注漿起始壓力、正常注漿壓力范圍、注漿終止壓力、注漿時間、注漿量等數據；

    （5）單樁注漿完畢，請監理、業主檢查驗收；

    （6）注漿水泥用量準確計量，不發生數量不足的現象；

    （7）如定量注漿壓力偏小，小于設計注漿壓力，可適當增加注漿水泥用量。

    （8）施工時嚴格按《灌注樁后壓漿技術規程》（Q/JY14-1999）執行，樁側或樁端注漿時，如發生樁側或樁間土溢漿，可采用間歇壓漿。溢漿現象是后壓漿工藝的正常情況，其造成的少量水泥漿損耗均包含在樁側樁端的各自壓漿水泥用量中。對于2次間歇壓漿后仍然溢漿的樁側，可將剩余漿液自樁端壓入；

    （9）如果一側樁端壓漿管堵塞或損壞，則該樁水泥漿液均由另一側樁端壓漿管壓入；如果一側樁側壓漿管注漿壓力大于6.0MPa，則該樁剩余水泥漿液均由另一側樁側壓漿管壓入，如果樁側壓漿管堵塞或損壞，則該樁水泥漿液均由樁端壓漿管壓入。

    （10）備足壓漿泵、管閥接頭等易損配件，如出現故障和損壞及時修理、更換，保證注漿正常進行。

三、應用效果

    西安興盛園28#工程地基設計采用沿結構剪力墻設置單排鉆孔灌注后壓漿樁，樁數較原單純灌注樁群樁方案減少了30% ，采用單排樁設置在墻下，減少了筏板的厚度和用鋼量。綜合分析，降低造價約25% ，取得了顯著的經濟效益，在壓漿20天后進行靜載試驗，滿足設計要求。 

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)

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