樁端后壓漿技術在建筑樁基工程中的應用

吳 昊

江蘇煤炭地質(zhì)勘探二隊 江蘇 徐州 221006

在國內(nèi)經(jīng)濟水平的穩(wěn)定上升過程中，各種全新的建筑工程逐步涌現(xiàn)出來，不僅有工業(yè)建筑、民用建筑，還出現(xiàn)了超高層建筑。這些建筑類型的出現(xiàn)，不僅意味著建筑水平的整體性提高，還直接彰顯著建筑技術應用的進一步完善。對于當前的建筑工程施工而言，鉆孔灌注樁技術屬于主要的一種應用技術。這一技術的優(yōu)點在于它的噪音非常低，并且振動幅度小，在基礎的樁長或者樁徑上都能夠自由選擇，不會受到過多的約束。但是鉆孔灌注樁技術本身也存在一定的不足之處，尤其是在施工的時候，容易出現(xiàn)清孔不徹底的狀況，進而導致鉆孔灌注樁無法保持原來的強大摩擦力，使得灌注樁的承載力逐步降低，樁材也會因此得不到合理的利用。為了彌補鉆孔灌注樁技術的不足，樁端后壓漿技術便成為了主要的技術應用，這一技術的應用集中在鉆孔灌注樁成型以后，它能夠?qū)︺@孔灌注樁展開壓力灌漿，以進一步加固，極大提高灌注樁的承載能力。樁端后壓漿技術在上世紀80年代初便已經(jīng)進入了我國，并且在近些年的發(fā)展中已經(jīng)得到了多方面推廣和應用，實際的技術水平獲得了整體性提升。但是在不同的建筑工程施工中，依舊會有一定的適用條件，需要根據(jù)實際的施工現(xiàn)場狀況選擇應用。

一、樁端后壓漿技術的應用機理

對于樁端后壓漿技術的應用，首先需要認識到這一技術應當發(fā)生在鉆孔灌注樁技術成樁以后，這時候的灌注樁已經(jīng)具備了一定的強度，接著可以通過樁內(nèi)預埋的注漿管，將一些漿液注入灌注樁底部的土體當中。對于漿液的選擇，通常會選擇水泥這一類型，所采用的注入形式包括基礎的充填和灌透，一些時候也會根據(jù)灌注需求選擇劈裂灌漿以及壓密灌漿等形式。這些不同的灌漿方式都能夠合理地應用到灌注樁的注漿過程中，而且能夠?qū)ν翆有纬商畛浜蜐B透的作用，無論是持力層的軟化，還是孔底沉渣以及泥漿護壁上的泥皮，都能夠加以固結(jié)處理，形成高強度的水泥土層，確保灌注樁的樁端受力面積得到明顯的增大，整體的穩(wěn)固性也會因此而提升。有效的注漿流程不僅能夠迅速加固持力層，還會改善基礎的受力狀態(tài)，使得持力層的土體強度得到迅速的恢復和提高，一定程度上能夠提升灌注樁的承載力，不容易再出現(xiàn)大幅度的沉降現(xiàn)象。由于樁端后壓漿這一技術的應用流程較為簡單快捷，并且所形成的灌注樁將具備較高的承載力，基礎的工程造價也非常低，因而所適用的施工范圍較為廣泛，在不同的樁基工程和橋梁建設當中都得到了合理的應用。

二、樁端后壓漿技術在建筑樁基施工中的應用

1.選擇最為合適的樁形

樁端后壓漿技術在建筑樁基施工中的應用，首先需要根據(jù)實際的建筑樁基施工需求，選擇最為合適的樁形。由于不同的建筑工程所涉及到的樁形會有所區(qū)別，因而施工人員需要優(yōu)先對現(xiàn)場區(qū)域進行勘察，分別記錄各項施工數(shù)據(jù)，再選擇對應的鉆孔灌注樁技術，決定合適的樁形。在單樁的承載力上，需要著重考慮灌注樁的承載范圍，假設樁端后壓漿技術要求單樁承載力為4500KN以上，那么對于整個灌注樁的荷載要求也會處于較高狀態(tài)，高層建筑的沉降狀態(tài)也會因此而變得敏感，容易由于荷載壓力過大而出現(xiàn)一些變形沉降問題。對于承載力達到4500KN的單樁，基礎的持力層可以選擇粘性較強的土碎石層，并且應當在6m左右的水平。而樁徑則需要設置為1000mm，基礎的樁長要求達到35m，只有這樣的樁基水平才能夠滿足實際的鉆孔灌注樁承載需求。由于樁形的選擇將直接影響到建筑工程建設的穩(wěn)定性，因而需要考慮到多方面的影響因素。在選擇樁形的時候，施工人員應當對不同的樁形的承載力及適用性進行對比，包括最為常見的鉆孔灌注樁、灌注低壓樁、支盤樁，只有對這三種樁形加以合理明確的對比，才能夠選擇采用承載力最高的壓漿技術，以確保施工的合理完善性。如針對承載力處于4500KN的單樁，可以選擇直徑1000mm長度則為32m的鉆孔灌注樁，并進行全方面的樁端后壓漿處理。根據(jù)當前的計算分析，可以得出這種樁端后壓漿技術所形成的灌注樁，在抗壓的能力上達到了6000KN，已經(jīng)滿足了實際的施工需求。

2.確定合適的樁端后壓漿參數(shù)

對于樁端后壓漿技術在建筑樁基施工中的應用而言，樁端后壓漿參數(shù)的確定屬于非常關鍵的內(nèi)容。在實際的參數(shù)確定過程中，首先需要確定壓漿管設置的根數(shù)，冰神應當根據(jù)灌注樁的直徑和空隙率，再灌注樁周圍布置不等數(shù)量的壓漿管，通常為3到5根，具體的數(shù)量設置應當根據(jù)空隙率的大小做出調(diào)整。如果灌注樁持力層的空隙率較小，那么壓漿管的根數(shù)便會相對較多。如果灌注樁持力層的空隙率較大，那么所設置的壓漿管數(shù)量便可以適當減少。同時，為了從最大程度上提高建筑工程施工質(zhì)量，還需要在鋼筋籠的周圍額外布置兩根壓漿管，這兩根壓漿管的直徑選擇通常在30mm到45mm之間。在樁端后壓漿技術的實踐過程中，具體的壓漿量參數(shù)計算需要保持較為合理的狀態(tài)。至于樁端后壓漿技術的壓力選擇，則可以根據(jù)以前的施工經(jīng)驗結(jié)合當前的灌注樁強度進行確定。只有保持較為合適的壓漿壓力，才能夠提高地基工程施工質(zhì)量。經(jīng)過現(xiàn)有的研究表明，壓漿壓力與持力層和樁長有著最為直接的聯(lián)系，假設建筑工程地基的樁長為32m，持力層厚度則處于6m的狀態(tài)，那么在壓漿的開始階段需要將壓力控制在8MPa的水平，接著在持續(xù)的注漿階段，也可以有所減少，但也需要保持在4MPa左右，不能夠低于這一水平。到了結(jié)束階段，壓漿的壓力需要控制在6MPa。此外，漿液配比也是樁端后壓漿技術的重要參數(shù)內(nèi)容，通常需要選擇P.O42.5R水泥，為了確保稀漿有較強的滲透力，還需要將水灰比控制在0.6：1.0的比例。如果是中等濃度的漿液，水灰比往往還需要控制在0.5：1.0，以對預定范圍形成良好的加固作用，進一步壓實填充。對于濃漿的水灰比則可以控制在0.4：1.0，以優(yōu)化漿體的脫水功能，并且還需要在漿液中添加一定的固體膨脹劑。

3.樁端后壓漿技術施工流程

現(xiàn)如今的樁端后壓漿技術，主要應用于高層建筑樁基施工過程中，而且應用時候的工藝流程往往較為復雜，無論技術應用中的哪一個環(huán)節(jié)缺乏合理的控制都會出現(xiàn)問題，引發(fā)各種不良的后果。因而還需要做好基礎的施工準備工作，確保整個樁端后壓漿施工可以合理開展。在樁端后壓漿技術的實踐過程中，需要著重做好壓漿管的制作和預埋工作，通?？梢圆捎弥睆?2mm的焊鐵管，并且可以用鐵絲綁扎住鋼筋籠和壓漿管。一般而言，鐵管管頂英代高出孔口40cm左右，并且在距離管底35cm的位置應當以梅花樁的方式進行排樁布置。在壓漿的時候，所采用的最大壓力應當為10MPa，通常不會超過這一范圍。如果樁體混凝土已經(jīng)達到了設計標準的百分之八十，那么便可以展開預壓操作。為了確保整個壓漿操作能夠順利進行，還需要盡可能防止射漿孔出現(xiàn)堵塞的狀況。在壓漿壓力的設置上，通常會根據(jù)實際的壓漿技術應用需求，逐步增加壓漿時候的壓力，從最小的2MPa一步步增加到8MPa。在這個過程中，單樁壓漿量大概為3.5m3 ，這一數(shù)值也會隨著實際的壓漿狀況有所變動，但通常不會產(chǎn)生太大的差異。最后，在壓漿的順序上，由于壓漿水泥本身的不確定性非常高。因而在灌注樁施工的過程中，應當先對樁體周圍進行壓漿施工，然后再從中間進行，以呈現(xiàn)出良好的漿液封閉成效。在圍繞中間樁位置進行壓漿的時候，需要實時增加一部分壓漿量，進而提高壓漿的最終成效。

三、樁端后壓漿技術施工質(zhì)量的保證措施

在當前的建筑施工當中，為了充分提高樁基工程的穩(wěn)定合理性，鉆孔灌注樁技術的應用也得到了延伸和拓展，樁端后壓漿技術在其中的應用，不僅有助于提高灌注樁的承載能力，還能夠有效減少灌注樁周圍的摩擦阻力，有利于提高灌注樁質(zhì)量。在實際的施工過程中，需要按照相關的規(guī)范要求進行要求，確保所有的流程都與設計圖紙有著較高的吻合程度，以確保整個施工流程有較好的施工成效。在具體的施工質(zhì)量保證措施上，還需要著重關注以下幾方面的內(nèi)容：

首先，在鉆孔灌注樁成孔的時候，應當保證鉆孔有較好的垂直度，避免出現(xiàn)縮徑的狀況，也能夠保證鋼筋籠順利下入，壓漿管的通過也會較為容易，不然會由于鋼筋籠的重復移動而造成壓漿管的各種損壞。其次，在下入鋼筋籠的準備階段，應當先采用測量設備測量孔徑大小，如若發(fā)現(xiàn)鉆孔有縮徑或者沉渣過多的狀況，那么便需要迅速采取相應的手段加以處理，在處理完成之后才可以將鋼筋籠下入。通常而言，在樁端的壓漿管超出鋼筋籠頂部300mm的時候，需要通過重力壓入的方式使得壓漿管下入孔底，以提高壓漿質(zhì)量，為灌注樁帶來更高的穩(wěn)定性。在壓漿技術操作即將開始的時候，需要對壓漿管的接頭進行檢查，確保壓漿管接頭較為穩(wěn)定牢固，在確定牢固以后還應當注入一定的清水，以檢查壓漿管是否存在滲漏問題，并且也能夠起到一定的平衡作用，可以用來平衡壓漿管外部和內(nèi)部的壓力。在壓漿管的高度設置上，通常應當高于地面0.3m，并且應當將管頭堵地較為嚴實，避免一部分泥漿進入其中。接著，在壓漿技術實踐的時候，應當對相關設備的運轉(zhuǎn)狀況加以檢查，確定各項設備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，也可以運用測錘探測壓漿管是否有堵塞的問題。當壓漿技術操作完成的時候，還需要及時清洗地面的管路。為了確保壓漿有著較高的質(zhì)量，在攪拌水泥時，相應的攪拌時間應當盡可能大于10分鐘，但灌注的時間絕對不能夠超過4小時，一旦超過4小時，那么沒有及時加以灌注的水泥漿便成為了廢漿，不可以再加以灌注，不然會直接影響到地基工程的穩(wěn)定性。最后，如果壓漿管出現(xiàn)堵塞的狀況，或者單樁水泥漿的注入量并沒有達到百分之九十，那么便需要確定為壓漿失敗。而一旦出現(xiàn)壓漿失敗的狀況，便需要運用工程勘察鉆機在灌注樁的樁側(cè)位置進行鉆孔，這時候的鉆孔深度應當與壓漿管的長度保持一致，在提鉆的時候需要一邊灌注水泥漿一邊提鉆，接著需要立馬下入壓漿管。在完成系列技術操作以后，便進入了壓漿等待環(huán)節(jié)，需要等水泥漿形成一定的強度才可以再進行壓漿，一般可以等待3到4天的時間。

四、針對樁端后壓漿施工問題的處理辦法

在樁端后壓漿施工的過程中，經(jīng)常會由于不同的影響因素導致各種問題的出現(xiàn)，而如果不能對這些問題加以科學有效地處理，必然會進一步衍生出更多的施工阻礙，不利于樁端后壓漿技術的有效進行。為此，新時期的建筑施工，應當合理加強對樁端后壓漿施工問題的重視度，并采取相應的措施加以迅速應對。

對于樁端后壓漿施工而言，容易受到的影響因素非常多，因而也會衍生出相應的施工問題。首先，噴頭打不開便屬于主要的壓漿問題，如果已經(jīng)有10MPa的壓力，依舊難以打開壓漿的噴頭，便說明噴頭必然出現(xiàn)了不同程度的損壞，不需要再盲目增加壓力，已經(jīng)很難產(chǎn)生效果。在面對這種狀況的時候，通?？梢赃x擇在其余的壓漿管中增加壓漿量，使得壓漿較為合理有效。其次，現(xiàn)如今的建筑樁基施工，也經(jīng)?；爻霈F(xiàn)冒漿的問題。這一問題的解決需要找出冒漿的位置。由于出現(xiàn)損壞的位置不可控，因而水泥漿的冒漿位置也會有所區(qū)別，不僅容易出現(xiàn)樁側(cè)冒漿，在其他的位置也可能有冒漿的情況發(fā)生。如果漿液是從地面上直接冒出，這時候便充分說明樁底的水泥漿已經(jīng)處于飽和的狀態(tài)，因而壓漿操作便可以就此停止。如果從樁側(cè)冒漿，那么同樣也說明壓漿量已經(jīng)達到了設計要求，也可以停止壓漿。但如果僅僅是從樁側(cè)冒出了少量的水泥漿，那么便需要將壓漿管沖洗干凈，等到第二天再繼續(xù)壓漿。在沖洗壓漿管的方式選擇上，主要可以選擇清水或者壓力水，只有當水泥漿凝固的時候才能夠繼續(xù)壓漿。如果單樁的壓漿量沒有達到設計要求，那么便需要運用所有的灌注樁展開一次性的強力壓漿，先將周圍的灌注樁封閉，并在施工中間保證樁位壓漿持續(xù)性。一旦出現(xiàn)個別單樁壓漿不達標的狀況，應當根據(jù)實際狀況填充一定的壓漿量，以提高樁基的穩(wěn)定性。

五、樁端后壓漿成樁質(zhì)量檢測與分析

在樁端后壓漿成樁以后，為了保證成樁的質(zhì)量，通常還有必要加以檢測。在檢測的時候，需要逐步增加對成樁的壓力，觀察成樁的狀態(tài)。如果成樁保持穩(wěn)定并沒有出現(xiàn)驟降的狀況，說明樁端后壓漿成樁的承載力已經(jīng)有了明顯改善，也具備了一定的變形抗性，不會出現(xiàn)過于嚴重的樁沉降問題。如果成樁出現(xiàn)了驟降，便說明它的承載力并沒有達到要求，有待于進一步提高。在注漿完全完成之后，成樁的承載力如果符合要求，那么便說明施工質(zhì)量控制應當正確控制壓漿的標準，避免出現(xiàn)一些半成樁或者假樁現(xiàn)象，嚴重影響樁基的穩(wěn)定性，也會給建筑工程的質(zhì)量帶來多方面的問題。除了對樁端后壓漿技術展開質(zhì)量檢測以外，還有必要對相應的成樁效果進行分析。如若在提高單樁承載力的時候，已然能夠滿足灌注樁的注漿設計要求，而樁的承載力也滿足了建筑要求，那么便說明成樁效果非常良好。同時，對于樁端后壓漿技術的成樁效果分析，還應當分析實際的工期和生產(chǎn)效率，在保證施工穩(wěn)定準確的基礎上，盡可能提高生產(chǎn)效率，以縮短施工時間。一些時候由于現(xiàn)場樁基的實際施工狀況不同，還會選擇采用一部分普通鉆孔灌注樁，但必須達到基礎的設計要求，并且考慮到穩(wěn)定性，還需要增加一定的入層深度。在實際的施工過程中，鉆進速度也會對成樁質(zhì)量帶來一定的影響，如果面對的地質(zhì)為碎石層，那么便需要更多的施工時間，保持較為合適的鉆進速度，絕不可以為了縮短工期而忽略施工穩(wěn)定性。此外，樁端后壓漿成樁質(zhì)量分析，還需要考慮到基礎的工程造價，必然在運用各種成樁技術的同時，合理地考慮其中的經(jīng)濟效益。通常而言，如果全部采用鉆孔灌注樁，并不運用樁端后壓漿技術，那么所消耗的成本遠遠高于采用后壓漿施工時。因此，建筑施工單位應當認識到樁端后壓漿技術的成本利潤，并在不同的建筑樁基施工中加以應用，逐步提高成樁的質(zhì)量及穩(wěn)定性，獲得更高的經(jīng)濟效益。

結(jié)束語

總而言之，隨著建筑工程的施工難度逐漸增加，在新時期的建筑樁基工程中，由于地質(zhì)狀態(tài)的不同，相應的樁基質(zhì)量保證也會有所區(qū)別，而僅僅運用鉆孔灌注樁很難滿足實際的樁基需求，還需要合理加強對樁端后壓漿施工技術的應用，針對樁基建設過程中的各種問題加以調(diào)整和優(yōu)化，以提高成樁的質(zhì)量，使得建筑樁基具備更高的穩(wěn)定性。