建筑樁基工程施工中樁端后壓漿技術(shù)的應(yīng)用

梁紅軍，王淑文

（山東省建筑科學(xué)研究院有限公司，山東建科特種建筑工程技術(shù)中心有限公司，山東濟(jì)南 250031）

在傳統(tǒng)建筑行業(yè)中建筑的鉆孔灌注樁施工期間存在著比較多的問題，例如樁底沉渣相對較厚，建筑垃圾較多且處理難度較高，對于灌注樁的承載力存在比較突出的影響，甚至對于整個(gè)建筑物也會(huì)呈現(xiàn)出明顯的影響。按照這一隱患問題，在施工中往往會(huì)增加灌注樁單位體積的承載力，在設(shè)計(jì)期間會(huì)采用增加樁長為主要措施，從而導(dǎo)致設(shè)計(jì)費(fèi)用以及施工材料費(fèi)用明顯增加，同時(shí)也間接提高了施工難度。樁端后壓漿技術(shù)屬于一種可以有效解決上述問題的施工技術(shù)方式，對于建筑工程的施工質(zhì)量提升作用明顯。對此，探討建筑樁基工程施工中樁端后壓漿技術(shù)具備顯著實(shí)踐性價(jià)值。

1 樁端后壓漿施工技術(shù)

樁端后壓漿施工技術(shù)主要是在灌注樁成孔并清淤之后，在放置壓漿管后再進(jìn)行混凝土澆筑處理，在灌注樁樁身的混凝土達(dá)到相應(yīng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)之后，應(yīng)用高壓注漿泵完成壓力注漿施工，并為壓漿管注入水泥漿液或混合漿液之后達(dá)到加固效果。高壓漿液在注入之后可以實(shí)現(xiàn)對樁端虛土以及圓心樁周土層形成滲透、填充、壓實(shí)并形成擠壓效果，促使樁與樁之間形成一個(gè)5～20cm的軟弱虛土，此時(shí)可以有效降低樁側(cè)的摩擦力，在改變土層物理力學(xué)性能的同時(shí)可以有效提高樁周法向的應(yīng)力并形成阻力提高作用，從而降低樁基的整體沉降量。整體來看，樁端后壓漿技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢在于適用范圍廣泛，可以應(yīng)用在不同類型土層條件中，不僅可以應(yīng)用于泥漿護(hù)壁的灌注樁施工，同時(shí)也可以應(yīng)用在干式作業(yè)施工中，對于超粗、長的大型灌注樁具備尤為明顯的施工效果[1]。樁端后壓漿技術(shù)的應(yīng)用還具備結(jié)構(gòu)簡單，安裝以及操作都比較便捷，施工過程安全可靠且穩(wěn)定，施工期間樁基的變形風(fēng)險(xiǎn)較效，整體沉降可以控制在20%以內(nèi)。

2 樁端后壓漿技術(shù)的應(yīng)用

本文以某工程項(xiàng)目為例，該工程項(xiàng)目的整體建設(shè)面積20843m2，建筑結(jié)構(gòu)地上17 層，低下1 層，基礎(chǔ)屬于鉆孔灌注樁，其直徑包含700mm、900mm 兩種，前者61 根，后者53 根，樁長的設(shè)計(jì)長度為10～15m2，極限承載力分別為2300kN、5600kN，現(xiàn)場土層總共有6 層，從上至下分別為雜填土、粉質(zhì)黏土、粗砂層、粉質(zhì)黏土、卵石層以及強(qiáng)風(fēng)化泥巖。通過對項(xiàng)目的綜合分析，認(rèn)為可以采用樁端后壓漿技術(shù)進(jìn)行施工。

2.1 壓漿管制作與布置

采用直徑25mm 的無縫鋼管制作壓漿管，壓漿管的接頭應(yīng)用絲扣進(jìn)行連接，并對兩端進(jìn)行密封處理。壓漿管的長度如果過長則會(huì)提升埋設(shè)時(shí)的難度，但是過短又會(huì)導(dǎo)致壓漿效果不佳。對此，在根據(jù)施工現(xiàn)場的調(diào)查以及地層實(shí)際情況的研究后認(rèn)為，壓漿管的長度超過55cm，其上部超過灌注樁頂混凝土面50cm，底部超出鋼筋籠5cm。在壓漿管的最下部20cm 位置，可以應(yīng)用鉆頭均勻的鉆出噴頭，噴頭之間的距離在3cm 左右，噴頭的直徑在8cm，總共數(shù)量16 個(gè)，噴頭制作完成之后應(yīng)用圖釘封堵壓漿管，并在外面套上內(nèi)胎并進(jìn)行封嚴(yán)處理。

在壓漿管制作完成之后，采用鉆機(jī)進(jìn)行成孔處理，采用高壓水進(jìn)行沖洗，之后在鋼筋籠外側(cè)采用綁扎2 根壓漿管，向下放下鋼筋籠。在鋼筋籠放置過程中杜絕任何扭曲現(xiàn)象，規(guī)避壓漿管連接位置松動(dòng)。

2.2 壓漿時(shí)間和樁位

按照灌注樁的施工經(jīng)驗(yàn)，壓力水泥漿可以對卵石層形成大面積的影響，甚至在施工中還可能會(huì)從薄弱位置滲出[2]。對此，在相關(guān)技術(shù)人員分析后認(rèn)為，在混凝土灌注完成3～7d 之后開展壓漿施工。如果壓漿時(shí)間過早可能會(huì)導(dǎo)致沒有完全硬化的灌注樁發(fā)生破壞，如果過晚可能會(huì)導(dǎo)致完全硬化的灌注樁又出現(xiàn)堵塞通道的可能，從而導(dǎo)致壓漿效果下降。壓漿樁位方面半徑應(yīng)當(dāng)控制在8m 以內(nèi)。

2.3 注漿施工

在注漿施工之前需要先對注漿施工參數(shù)進(jìn)行分析，按照現(xiàn)場的土層具體情況以及試樁時(shí)的沉降量設(shè)計(jì)具體的注漿參數(shù)，綜合分析后認(rèn)為壓漿壓力控制為1.4～4MPa，單樁的注漿水泥使用量為2000kg，水灰比控制為0.55，在灌注樁的強(qiáng)度達(dá)到75%之后實(shí)行注漿施工。在壓漿作業(yè)開始之前需要先做好清水試壓實(shí)驗(yàn)，在清水實(shí)驗(yàn)完成之后采用高壓注漿泵直接借助壓漿管向灌注樁底部進(jìn)行壓漿處理，在作業(yè)完成之后需要先從稀到濃，逐漸提升漿液的濃度，其主要是為了預(yù)防水泥砂漿堵塞壓漿管。在施工中需要從低到高的分別提升壓漿壓力，在壓漿期間需要注重壓漿的流量、壓力以及壓漿管的變化情況。壓漿施工應(yīng)當(dāng)保持連續(xù)進(jìn)行，盡量一次性完成施工。

2.4 壓漿壓力控制

相對較高的壓漿壓力可以有效提高漿液填充卵石層縫隙時(shí)的填充率，但是過高時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致壓漿管發(fā)生破裂。對此，在施工期間壓漿壓力和灌注樁的樁身應(yīng)當(dāng)保持正相關(guān)比例，灌注樁的樁身越長時(shí)，壓漿施工期間的壓力也會(huì)越高，反之樁身越短壓力越小。在本項(xiàng)目當(dāng)中，壓漿作業(yè)施工期間初壓期間的壓力控制在2～3MPa，中壓的壓力控制在1～2MPa，最終階段的壓力控制在2～3MPa。

在壓漿施工終止方面，壓漿的總量達(dá)到70%時(shí)，壓力達(dá)到設(shè)計(jì)壓力150%時(shí)應(yīng)當(dāng)維持5min；單樁的壓漿總量達(dá)到70%或者是單樁注漿水泥使用量達(dá)到2000kg；灌注樁的樁頂或者是壓漿作業(yè)的地面存在明顯的上抬表現(xiàn)。上述三種標(biāo)準(zhǔn)中達(dá)到一種便可以停止壓漿施工，壓漿作業(yè)完成之后需要采用原漿進(jìn)行壓漿封口。

3 樁端后壓漿技術(shù)施工要點(diǎn)與效益

目前來看，在建筑樁基工程施工期間樁端后壓漿技術(shù)的應(yīng)用主要需要注意下面幾點(diǎn)：①壓漿管的埋設(shè)。在壓漿管的管徑方面應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格選擇，管閥和壓漿管可以借助焊接方式連接。壓漿管沉入鉆孔時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇適當(dāng)?shù)拈L度，確保其可以津貼鋼筋籠的內(nèi)測，并應(yīng)用綁扎或焊接的方式保持牢固。設(shè)置時(shí)應(yīng)當(dāng)保障圓周對稱，嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工。樁端壓漿施工期間必須參考當(dāng)?shù)鼐唧w情況，按照土層的類型明確具體深度，力層過硬或者是隨時(shí)性的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減少，在持力層相對腳軟或者是沉渣比較厚的地方應(yīng)當(dāng)加深[3]；②泥漿配置。泥漿的配置必須按照設(shè)計(jì)相關(guān)要求進(jìn)行配置。按照攪拌桶的具體刻度分別加入少量的水與水泥，在攪拌之后制作成水泥其中不能存在任何的水泥結(jié)塊的雜物，泥漿攪拌完成之后可以放到儲(chǔ)箱當(dāng)中，放入之后可以保持持續(xù)攪拌，規(guī)避沉淀結(jié)渣問題的發(fā)生；③壓漿。壓漿屬于樁端后壓漿技術(shù)施工中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，在正式開始施工之前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行模擬壓漿，明確具體的施工參數(shù)。在施工期間需要對應(yīng)用的機(jī)具進(jìn)行檢測，保障泥漿注入量以及注漿施工的壓力水平，一般情況下壓漿的速度應(yīng)當(dāng)控制在每分鐘50L 以內(nèi)。單壓的操作高度應(yīng)當(dāng)控制在20m 以內(nèi)，樁兩側(cè)土層細(xì)粒土應(yīng)當(dāng)采取最高值，粗粒土方面應(yīng)當(dāng)選擇最小值；④控制法。在壓漿施工期間可以應(yīng)用雙保險(xiǎn)的方式進(jìn)行施工處理，其主要滿足要求在于兩個(gè)方面：一方面需要達(dá)到建筑樁基的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求；另一方面壓漿的總量應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)值的65%以上，并且壓力值必須滿足設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的要求；⑤壓漿施工期間需要注重可能存在的質(zhì)量問題與隱患問題，在施工期間需要定時(shí)做好對工藝參數(shù)的檢查，尤其是預(yù)防爆管以及漏電問題的發(fā)生，在發(fā)現(xiàn)問題之后應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行處理，在工藝管理人員以及操作人員方面應(yīng)當(dāng)明確分工并保持相互配合，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理壓漿施工中存在的各種問題。

整體來看，樁端后壓漿技術(shù)在建筑樁基工程項(xiàng)目施工中的應(yīng)用具備比較突出的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益，樁端后壓漿技術(shù)的應(yīng)用可以有效減少施工期間的樁數(shù)、樁長以及樁徑，能夠顯著節(jié)省施工期間的人力資源成本，同時(shí)樁端后壓漿技術(shù)具備一定的科學(xué)性，其施工速度快，可以保障整體施工進(jìn)度，節(jié)省施工時(shí)間。樁端后壓漿技術(shù)施工期間不存在嚴(yán)重的水污染與噪聲污染，可以有效減少對于周邊環(huán)境的危害。在設(shè)計(jì)與工程成本方面，樁端后壓漿技術(shù)可以顯著減少施工成本，從本次研究項(xiàng)目來看，樁端后壓漿技術(shù)的應(yīng)用促使每一根灌注樁的成本投入減少上千萬，并且從整個(gè)工程造價(jià)角度來看節(jié)省約為30%，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

4 總結(jié)

綜上所述，樁端后壓漿技術(shù)屬于一種操作簡單、施工質(zhì)量可靠以及施工方便的施工技術(shù)，該施工技術(shù)可以有效提高灌注樁的施工承載力，同時(shí)可以有效減少沉降量，對于建筑施工的綜合質(zhì)量水平的推動(dòng)作用明顯，具備廣泛性應(yīng)用前景與相當(dāng)理想的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。在今后，需要進(jìn)一步提高對樁端后壓漿技術(shù)的認(rèn)知，基于施工中的要點(diǎn)與注意事項(xiàng)，從而為建筑工程項(xiàng)目的持續(xù)發(fā)展提供支持。