淺談灌注樁和灌注樁后注漿的應用

符策強

摘要：隨著建筑事業(yè)的快速發(fā)展，城市高層建筑愈發(fā)增加，樁基礎作為建筑深基礎的主要手段和形式顯得尤為重要。樁基礎分為預制樁和灌注樁兩大類，灌注樁后注漿作為灌注樁的一種，能適用于各類土質條件并能提供巨大的單樁承載力及減少樁基沉降，所以隨著建筑業(yè)的發(fā)展，尤其是超高層建筑的增多，灌注樁后注漿技術越來越多的應用到實際工程中。由于實際工程中鉆孔灌注樁后注漿的使用相對還較少，缺乏一定的經(jīng)驗，本文就灌注樁和灌注樁后注漿談幾點個人觀點。

關鍵詞：灌注樁；灌注樁后注漿；承載力；沉渣；清孔

一、傳統(tǒng)鉆孔灌注樁存在或者出現(xiàn)的問題

傳統(tǒng)鉆孔灌注樁的優(yōu)缺點：鉆孔灌注樁與預制樁相比，灌注樁具有造價低，工期短的經(jīng)濟效益，同時鉆孔灌注樁的受力性能更明確，其承受樁頂水平荷載能力更佳，承受抗拔能力也比預制樁強，而且灌注樁適合于各種土層和巖層。所以灌注樁可以做成較大的尺寸，能夠深入的土層深度更大等優(yōu)點，所以灌注樁在工民建樁基工程中應用的比較廣泛。但是在施工過程中采用的是泥漿護壁工藝，所以單一的使用傳統(tǒng)鉆孔灌注樁在施工中存在著諸多問題：（1）樁側泥皮及應力松弛問題，鉆孔灌注樁施工時由于不同深度處土性的差別，地下水壓力的變化以及鉆機擾動等因素會造成孔徑變化，成孔時為了平衡地層壓力，穩(wěn)定孔壁，防止塌孔、縮孔，一般采取泥漿護壁措施泥漿材料對砂性土一般添加膨潤土及外加劑等，對黏性土一般就地造漿或添加少量膨潤土，造成護壁強度低。另外，鉆孔灌注樁在成孔過程中由于孔壁側向應力解除，樁側土體會出現(xiàn)側向應力松弛，可能會導致樁的承載力降低。（2）樁端沉渣及持力層擾動問題，在施工過程中，不可避免一部分土體碎屑沉淀在孔底形成沉渣，如果孔底沉渣清理不干凈，則會對鉆孔灌注樁承載力產(chǎn)生影響，樁端沉渣層的存在，是樁端相當于支承在軟弱層上，孔底沉渣不僅影響端阻力的發(fā)揮，而且也影響側阻力的發(fā)揮值，使灌注樁的承載能力得不到正常發(fā)揮。（3）樁身灌注混凝土質量問題，鉆孔灌注樁施工中難免存在縮擴頸現(xiàn)象，在混凝土灌注過程中會存在樁身離析、夾泥、樁頂浮漿等現(xiàn)象，但是樁身混凝土質量問題是施工可控因素，只要施工和監(jiān)理單位規(guī)范管理，是可以降低到最低限度并滿足規(guī)范要求的。（4）同一場地鉆孔灌注樁豎向承載力離散性問題，相同樁型、樁徑和持力層的鉆孔灌注樁，由于施工技術的差異、沉渣厚度不同、地質條件的差異以及其他因素的影響，會導致同一工地鉆孔灌注樁豎向承載力離散性問題，承載力離散問題導致了群樁基礎的不均勻沉降。

成因分析：在實際施工中，我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)鉆孔灌注樁施工由于土質松散，如果沒有很好的實施泥漿護壁，造成孔壁坍塌，如果泥漿性能比較差，失水率超出標準范圍，容易造成局部頸縮現(xiàn)象，如果因場地、安裝鉆機等問題垂直度偏差較大，還會影響鋼筋籠難沉，實際施工過程中泥漿過稀，泥漿比重過小，清孔不到位，清孔后等待澆筑混凝土時間過長，都會造成孔底沉渣過多。

二、應運而生的新技術——鉆孔灌注樁后注漿

灌注樁后注漿概念：

后注漿是把地基處理灌漿技術引用到樁基礎，采取對樁端和樁側實施壓力注漿的技術，鉆孔灌注樁在成樁后，由預埋的注漿通道用高壓泵將一定壓力的水泥漿壓入樁端土層和樁側土層，通過漿液對樁端沉渣和樁端持力層及樁周泥皮起到滲透、填充、壓密、劈裂、固結等作用來增強樁端土和樁側土的強度，從而達到提高樁基極限承載力、減少群樁沉降量的一項技術措施。后注漿是傳統(tǒng)鉆孔灌注樁的輔助工法，是從解決普通灌注樁出現(xiàn)困難應運而生的新技術，試驗研究表明，該技術顯著提高了樁基的豎向承載力，離散性得到了有效的減小，應用范圍比傳統(tǒng)鉆孔灌注樁更為廣泛，特別適用于樁端進入密實粉土和粉細砂層較深的情況。

三、灌注樁后注漿技術應用存在的問題

（一）設計問題

灌注樁后注漿在設計中需要注意的主要包括注漿方案的選擇與注漿持力層的選擇、合理注漿量的確定以及注漿壓力的控制、注漿前后設計承載力的計算等。最有效的方法是通過設計試打樁試注漿，確定合理的注漿量等技術參數(shù)，并通過靜載試驗確定單樁豎向承載力特征值的取值。

（二）施工中的問題及控制

1.由于土質松散，如果沒有很好的實施泥漿護壁，容易造成孔壁坍塌。對于該問題的處理，通常情況下是用優(yōu)質的泥漿，在終孔后實施泥漿補給，確保水頭高度符合要求。

2.嚴格控制樁身垂直度，根據(jù)現(xiàn)場條件合理選擇鉆機并嚴格安裝及穩(wěn)固好。

3.嚴格按照規(guī)范清除孔底沉渣，放置鋼筋籠，樁身鋼筋保護層要嚴格控制，防止樁身鋼筋銹壞而影響樁的承載力，并采取一定措施防止鋼筋籠上浮。

4.灌注混凝土時提管不能過快，若提管過快，會導致鋼筋籠上浮，也會造成樁頂浮漿過厚，所以提管速度要控制好。

5.后注漿作業(yè)起始時間宜于成樁2天后開始，不宜遲于成樁30天后，屆時混凝土終凝，水泥漿無法滲透到周圍土層。注漿作業(yè)與成孔作業(yè)點的距離不宜小于8-10米。對于飽和土中的復式注漿順序宜先樁側后樁端；對于非飽和土宜先樁端后樁側；多斷面樁側注漿應先上后下，樁側樁端注漿間隔時間不宜少于2小時。樁端注漿應對同一根樁的各注漿導管一次實施等量注漿。對于群樁注漿宜先外圍、后內(nèi)部。

6.注漿壓力及注漿量要控制好，即需要滿足終止注漿條件。

四、后注漿技術的展望

灌注樁后注漿隨著樁基工程技術的迅速發(fā)展，后注漿技術顯示出強勁的發(fā)展勢頭，優(yōu)勢越來越明顯，以后的發(fā)展趨勢有可能灌注樁后注漿會代替現(xiàn)有的傳統(tǒng)的灌注樁。

展望后注漿技術的發(fā)展與未來，以下幾個方面將得到發(fā)展與完善：

（一）注漿裝置設備開發(fā)

展望后注漿技術的未來，隨著人們的深入研究，應該會有更多更先進的注漿裝置設備。

（二）后注漿理論的研究

隨著人們對后注漿機理的認識不斷提高，對注漿體的力學性質、注漿液擴散方式及擴散范圍以及樁端（側）壓力注漿樁承載力計算理論和沉降計算理論的研究將更加完善。

（三）后注漿技術的應用與推廣

總之，無論是注漿設備的開發(fā)、注漿施工工藝技術的進步，還是后注漿理論試驗研究及應用等，仍有許多內(nèi)容需要進一步深化。值得土木工程的工作者認真研究。以服務于蓬勃發(fā)展中的建設工程，保證建（構）筑物的長期安全使用。

參考文獻：

[1]JGJ94-2008，建筑樁基技術規(guī)范[M].中國建筑工業(yè)出版社，2008.