一、 概述

灌注樁後注漿技術是指灌(guàn)注樁成(chéng)樁後一定時(shí)間,通過(guò)預(yù)設在樁身內的注漿導管及與之相連的樁端、樁側注漿閥注入水泥漿,使樁端樁側土體(包括沉渣和泥皮)得到加固,從(cóng)而提高單樁承載力,減少沉降。這種方法可以起到兩方麵的作用(yòng):一是加(jiā)固樁底(dǐ)沉渣和樁側泥皮(pí);二是對樁底和樁側一定(dìng)範圍的土體通過滲入(粗粒土)、劈裂(細粒土)和壓密(非飽和鬆散土)注漿起到加(jiā)固作用(yòng),從而增強樁側阻(zǔ)力和(hé)樁端(duān)阻力。在優(yōu)化(huà)工藝參數的條(tiáo)件下,可使單(dān)樁承(chéng)載力提高40%—120%,粗粒土增幅高於細粒土,軟土增(zēng)幅小,樁側樁底複式注漿高於(yú)樁底注漿(jiāng);樁基沉降減少30%左右(yòu)。根據地層性質、樁長、承載力增幅和樁的使用(yòng)功能(抗(kàng)壓、抗拔)等因素(sù),灌注樁後(hòu)注漿(jiāng)可采(cǎi)用(yòng)樁底注漿、樁側注漿、樁側樁底(dǐ)複式注漿。灌注樁後注漿技(jì)術適用於泥(ní)漿護壁鑽、挖孔灌注樁及幹(gàn)作業鑽、挖孔灌注樁。

二(èr)、 施工要點

1、 施工工藝。目前後注漿有(yǒu)以下幾種工藝:

(1) 在(zài)孔底設置注漿室。采用該工藝時鋼筋籠需下到樁底。此種(zhǒng)工藝比較(jiào)複雜,成本也較高,國內(nèi)很(hěn)少采用。

(2) 灌注樁(zhuāng)成(chéng)孔後,在孔內設置注漿管,注漿管的下端設(shè)出漿口,並(bìng)用膠帶、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(zhù)混凝土之前,先向孔底到入碎石或塊石,使出漿口埋入碎石或塊石內,然後再灌築混凝土。此種工藝主要用於樁底加固,在國內已有過多次實驗或使用。不過要注(zhù)意此工藝容易發(fā)生出(chū)漿口堵塞而導致注漿失(shī)敗。

(3) 將注漿管固定(dìng)在鋼筋籠上(鋼管或黑鐵管),出漿口采用單向截流閥並壓入樁底土中30—1250px。此工藝由於采用單向截流閥作出漿口,進(jìn)行樁身混凝土澆築時漿液不(bú)會灌入閥(fá)內,注漿是漿液也(yě)不會回流(liú),注漿成功率達97%以(yǐ)上,且壓力相對穩定,注漿效果顯(xiǎn)著。因此,一般應采取此種工藝。

2、 工藝要(yào)點

(1) 注漿管(guǎn)製作。注漿管一般應采用(yòng)鋼管。其結構分為三部分:端部花管、中部(bù)直管及上部帶絲扣的接頭。花(huā)管段側壁一般按梅花形設(shè)置出漿水孔,孔徑通(tōng)常為6—7mm。直徑可采(cǎi)用(yòng)Φ25 mm或Φ30 mm。對於超長(zhǎng)樁,考慮到管內摩阻力對壓力的影響,可考慮采用Φ30mm或Φ38mm的鋼管。同時,花管段一定要用膠帶、塑料膜或橡膠膜(mó)等包裹好,用鐵(tiě)絲等纏繞紮緊,防止滲漏。

(2) 注漿管安裝下放。當采用第三種施工工藝時,應將兩(liǎng)根注漿管點焊在鋼筋籠的內圈上,安裝注漿(jiāng)管時必須保證注(zhù)漿管之間的對接,確保焊縫(féng)飽滿、連續、密封良好;必須(xū)在花管全長範圍內用膠帶、塑料膜或橡膠膜等纏繞緊密(mì),再用膠皮(pí)鐵絲包裹(guǒ)紮牢,與(yǔ)寬(kuān)容與洋人同(tóng)時,注漿管安裝(zhuāng)時還必須保證花管端部與鋼筋籠(設計必須是下至孔底)底端齊平,而後管內注滿水同鋼筋籠一起放入孔內(nèi)。另外注漿管(guǎn)頂應低於地麵200—300 mm,防止鑽機移位時,碰斷注漿管(guǎn)。

(3) 壓水(shuǐ)試驗。壓水試驗是注漿工藝中的一個環節,它的作用是預壓及疏通注漿通道,以檢查(chá)注漿管的可灌性與聯能性,為注漿做好準備工作。成樁後3—7天用高壓水壓通注漿通道,壓水量一般控製在0.2—0.6 m3,壓水時間3—5分(fèn)鍾,壓水壓力(lì)0.5—1.0Mpa。

(4) 注漿施工。注漿是注漿工藝中的後環節,注漿過程要著重控製好注漿壓力、漿液(yè)水灰比、注漿(jiāng)水泥量這三個指標。注漿壓力並不是一個固定的指標,操作者應根據壓水試(shì)驗結果,結合土的類別、土的(de)飽(bǎo)和度、地層岩土性狀、樁的長度等因素適當調整(zhěng),並通過現場試注漿終確定。通常以壓水壓力作為注漿的起始壓力,注漿終壓應力為初壓的2—3倍。注漿水灰比控製原則是一般先用稀(xī)漿,再用中等濃(nóng)度漿液,後注濃漿。水灰(huī)比控製:地下水位(wèi)以下(xià)(0.45—0.7):1;地下水位以上(0.7—0.9):1為宜。注漿時應根據樁端(duān)持力層的(de)岩土性狀和沉渣量等(děng)因素,事先計算所需注漿量。注(zhù)漿結束的標準是注漿(jiāng)壓力達到終壓,此時吸漿量(liàng)逐步變小並(bìng)穩定在5—15分鍾(zhōng),完成設計(jì)的注入漿液體積,終壓(yā)穩定(dìng)條件下達到大於設計要求的漿液注入量(liàng)。

當滿足下列條件之一時可終止注漿:

1) 注漿總量和注漿壓力均達到設計要求;

2) 注漿總量已達到設計值的(de)75%,且注漿壓力超過設計(jì)值。

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

1) 注漿壓力長時間(jiān)低於正常值;

2) 地麵出現冒漿或周圍樁(zhuāng)孔串漿。

三(sān)、 監理要點

1、 方案審查(chá)

當施(shī)工中采用後注漿技術時,監(jiān)理(lǐ)單位應(yīng)要求施工單位,除了要(yào)編製鑽孔(kǒng)灌注樁施工方案外(wài),還要編製注漿(jiāng)技術的專項施工方案,提供各種注漿參(cān)數。後注漿技術是一種新技術(shù),不同的施工單位,因其人員的技術水平、機械設備及土的類別、土的飽和度、地層岩土(tǔ)性狀、樁的長度等因素不同,選擇的參數不盡相同。因此,監理人員要依(yī)靠掌(zhǎng)握的施(shī)工技術知識、實際經驗、相關資料和有關規範(fàn)、標準,對方案選取的參數進行認真的審查。重點(diǎn)審查方案的(de)合理性,技術組織措施的具體性與全麵(miàn)性,國家強製性(xìng)標準要求(qiú)的(de)符合(hé)性。對於後注漿技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(shǐ)注漿孔堵塞,又要使其在成(chéng)樁後能用(yòng)清水順利(lì)開塞,嚴格埋設好注漿管(guǎn),選擇合適的注(zhù)漿泵,配製合適的注(zhù)漿水灰比,確定合理的注漿(jiāng)量和注漿壓力,並控製好注漿(jiāng)節奏。因此,對(duì)後注漿技術方(fāng)案的(de)審查應注意其(qí)以下幾部分的內容是否符合要求。

(1) 後注漿裝置(zhì)應符合下列要求:

1) 後注漿導管應采用鋼管,且應與鋼筋籠加勁筋焊接或綁紮固定,樁身內注漿導管可取代等承載力縱向(xiàng)鋼筋。

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

3) 對於樁長超過15m且承(chéng)載力增幅要求(qiú)較高者,宜采用樁底、樁側複式注漿(jiāng)。樁側(cè)後注漿管閥設置數量,應綜合地層情況、樁長、承載力增幅要求等因素確定,可在離樁底(dǐ)5—15m以上每隔6-12m於粗(cū)粒土層下部設置一道,但對於幹作業成孔灌注樁宜設於粗粒(lì)土層中上部(bù)。

4) 對於(yú)非通長配筋的樁,下部應有不少於2根與注漿管等長的主筋組成的鋼(gāng)筋籠通底;

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

2、 後(hòu)注漿管閥應具備以下功能:

(1) 管閥應能(néng)承受1Mpa以上的靜水壓力;管閥的外部保護(hù)層(céng),應能抵抗砂石硬質物的亂撞而不(bú)致使管閥受損;

(2) 管(guǎn)閥應具備逆止(zhǐ)功能。

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

(1) 漿液的水灰比應根據土的飽和度、滲透性確定,對於飽合土宜采用0.5—0.7;對(duì)於非飽和土宜采用0.7—0.9;而對於鬆散(sàn)碎(suì)石土、砂礫土宜采用(yòng)0.5—0.6;對於低水(shuǐ)灰比漿液宜摻入減水劑,當地下水處於流動狀態時,宜摻入速凝劑;

(2) 樁底(dǐ)注漿終止工作壓(yā)力應根據土層性質(zhì)、注漿點深度(dù)確定,對於風化岩、非飽和粘(zhān)性土、粉土,宜為5—10Mpa;對於飽和土層宜為1.5—6Mpa;軟(ruǎn)土取低值,一般不(bú)超過2Mpa,密實粘性土取高(gāo);樁側注漿終止壓力(lì)宜為樁底注漿終止壓力的1/2;

(3) 注漿流量不宜超過75L/min;

(4) 單樁注漿量的設計應考慮樁的直(zhí)徑、長度、樁底和(hé)樁側土層的性質、單樁承載(zǎi)力增幅、是否複(fù)合注漿等因素(sù)確(què)定。通(tōng)常(cháng)可按(àn)下式估算:

Gc =  ap d  + as nd

式中 :   ap 、 as 分別為樁底、樁側注漿量經驗係數(shù):ap = 1.5—1.8;as = 0.5—0.7;對(duì)於(yú)卵、礫石、中粗砂取較高值;

n 樁測注漿斷麵(miàn)數;

d —樁直徑(m);

Gc     注漿量,以(yǐ)水泥重量計(t)

對於(yú)獨立單樁(zhuāng)和柱距大(dà)於6d 的群(qún)樁和群樁(zhuāng)初始注漿的部分基樁的(de)注漿量(liàng),應按上述估算(suàn)值(zhí)乘以1.2的係數。

(5) 後注漿作(zuò)業開始前,宜進行試注(zhù)漿(jiāng),優(yōu)化並終確定(dìng)注漿參數(shù)。

4、 後注漿作業起始(shǐ)時間、順序(xù)和速率應遵守以下規(guī)定(dìng):

(1) 注漿作業宜在成樁2天後開始。注漿作業離成(chéng)孔作業點(diǎn)的距(jù)離不宜小於8—10 m;

(2) 對於飽和土(tǔ)中的複式(shì)注漿順序宜先樁側,後樁(zhuāng)底(dǐ);對於非飽和土宜先樁底,後樁側;多斷(duàn)麵樁側注漿宜先上後下(xià);樁側、樁底注漿的間隔時間不(bú)宜小於2小時;

(3) 樁底注漿宜對同一根樁的各注漿導管依次實施等量(liàng)注漿;

(4) 對(duì)於(yú)樁群(qún)注漿宜先外圍,後(hòu)內部。

2、材料設備審查

在正式施工前,監理工程師應按(àn)照要求,對施工單位提交的材料和設備報審表進行審(shěn)查,檢查水泥、鋼(gāng)筋等原材料是否符合要求,設備(bèi)是(shì)否滿足施工要求。當采用商品混凝(níng)土時,也要按(àn)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(gào)、鋼筋材質檢驗報(bào)告、壓力表檢定(dìng)證(zhèng)書等。

3、施工過程檢查與控製

采用後注漿(jiāng)技術的鑽孔灌(guàn)注樁的施工控製(zhì),就是旁站監理監控施工單位嚴格按照施工方(fāng)案進行施工。重點控製的環節如下:

(1) 控製鑽(zuàn)孔(kǒng)。主要依據《建築地基基礎工程施(shī)工質量驗收(shōu)規(guī)範》GB50202—2002、《建築樁基(jī)技(jì)術規範》JGJ94—94的相關要求進行(háng)控製(zhì),重點控製孔深、孔徑和垂(chuí)直(zhí)度,了解孔壁情況,同時要求及時了解孔內情況,是否有塌孔(kǒng)、漏(lòu)水等(děng)現象,以便在後注漿施工時采取相應的技(jì)術措(cuò)施。

(2) 控製注漿管製作、注漿設備等。對用於注漿的高壓注漿泵、拌料機等設備必須(xū)進(jìn)行檢查。高壓注漿(jiāng)泵的工(gōng)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進行試運行;對注漿管(guǎn),要檢查注漿頭的長度、出漿孔徑、孔距是否符合方案要求;安設(shè)注漿管時,要(yào)檢查注漿管與(yǔ)鋼筋籠連接是否可靠、牢固;注漿頭是否用合適的(de)橡膠膜等封閉包裹;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堵,以防止雜物進入堵塞注漿管等(děng)。

(3) 控製澆注混凝土。當檢(jiǎn)查孔(kǒng)底沉渣厚度(dù)和(hé)泥漿(jiāng)的密度在滿足(zú)設計規範標準要求後,方可進行澆注混凝土,同時要保證混凝土的(de)初灌量,控製(zhì)好混凝土灌注(zhù)的充盈參數,一(yī)般(bān)應保持在1.1—1.2之間,並記錄澆混凝土(tǔ)情況。

(4) 控製開塞時間(jiān)與壓水試驗。在澆注混凝(níng)土後的3—5天,當混凝土的強度達到C10—C15時進行開塞。開塞時要在現場觀察(chá)高壓注漿泵的開塞(sāi)壓力,記(jì)錄開塞情況,要寫明開啟(qǐ)一根、兩根,還(hái)是未開啟。

(5) 控製注漿。在正式開始注(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(zhōng)經試驗確定的設計工藝參(cān)數提交。在(zài)正式施工前首先(xiān)檢查水泥,核實水泥漿(jiāng)的水灰比,摻外加劑的檢查外(wài)加劑的摻量。檢(jiǎn)查高壓注漿泵的壓力表、閥門、管線完好狀況。注漿開始記錄注漿壓力。注(zhù)漿一般(bān)以注入水泥量為主控因素,現場監理人員要記錄每次水泥的用量。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措施。

(6) 後(hòu)注漿樁基工程質量檢查和驗收。後注漿施工完成後應要求施工單位提交以下資料:後注漿作業記錄和特殊情況處理記錄。承載力檢驗應在注漿20天以後進行,但當漿液中摻入早強劑時可以適(shì)當提(tí)前,灌注樁經後注漿處理後的單樁極限承載(zǎi)力,通過靜載試驗(yàn)確定。