鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)應(yīng)用

鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)應(yīng)用自20世紀(jì)80年代開始，鉆孔灌注樁已被廣泛用于沿海地區(qū)的高層建筑、道路、橋梁等基礎(chǔ)中，適用的地基形式也越來越廣泛。隨著建筑物規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)樁基礎(chǔ)的承載要求也不斷提高，傳統(tǒng)的處理方式是擴(kuò)大樁徑、樁端進(jìn)入基巖，但是在一些砂層非常厚，基巖很深的地區(qū)再按傳統(tǒng)的方法處理就不再經(jīng)濟(jì)、合適了，而后注漿法就是一種經(jīng)濟(jì)的方法，本文就采用后注漿法提高樁端進(jìn)入砂層的鉆孔灌注樁垂直承載力的應(yīng)用進(jìn)行探討。影響鉆孔灌注樁的垂直承載力的主要原因由于受現(xiàn)有施工工藝的限制，鉆孔灌注樁在成孔過程中孔壁土體的擾動(dòng)，以及成樁后樁底沉渣較厚和樁側(cè)泥皮過厚等因素，嚴(yán)重影響鉆孔灌注樁的垂直承載力。無論是正循環(huán)還是反循環(huán)施工的樁或正循環(huán)還是反循環(huán)清孔的樁，都不同程度地存在上述問題。如某辦公樓項(xiàng)目，采用Φ800～Φ1400mm的鉆孔灌注樁，由靜載檢測(cè)實(shí)驗(yàn)得到的單樁極限垂直承載力（以沉降量來判定）最大為4250kn，最小僅有2500kn，最大值為最小值的1.7倍,經(jīng)動(dòng)測(cè)法檢測(cè),發(fā)現(xiàn)該工程樁的樁身砼質(zhì)量均為良好,無斷樁、縮頸、離析等不良現(xiàn)象，樁長(zhǎng)也滿足設(shè)計(jì)要求。由于樁的承載力包括樁自身結(jié)構(gòu)承載力和地基土對(duì)樁的支承力，所以可以認(rèn)為上述工程樁的承載力明顯偏低并非樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度引起，而是地基土的支承力不能滿足設(shè)計(jì)要求?，F(xiàn)就影響鉆孔灌注樁的垂直承載力的主要原因進(jìn)行分析。1、樁底沉渣厚，樁端承力得不到充分發(fā)揮，這對(duì)樁端進(jìn)入密實(shí)砂層的樁尤為明顯。目前鉆孔灌注樁的施工工藝無論是正循環(huán)法還是反循環(huán)法，孔底證沉渣均難保100%的清除達(dá)到設(shè)計(jì)要求，即使二次清孔也是如此，這從沉渣厚度測(cè)試儀測(cè)試及靜載檢測(cè)的結(jié)果可以得到證明。有相當(dāng)一部分靜載壓樁實(shí)驗(yàn)，當(dāng)加載到某一荷載時(shí)，樁頂急速下沉，并滿足規(guī)范規(guī)定的破壞條件，此時(shí)如繼續(xù)加載，讓樁沉到某一位置時(shí)，樁的沉降速率明顯減慢并穩(wěn)定，再繼續(xù)加載還可能會(huì)穩(wěn)定，此時(shí)樁頂荷載會(huì)達(dá)到原先破壞荷載的1.5倍甚至更大,這說明樁底沉渣清除干凈后樁的承載力會(huì)明顯提高。2、樁側(cè)泥皮厚，導(dǎo)致側(cè)摩阻力明顯下降對(duì)不同工程中幾根承載力明顯偏低且樁身砼完整的樁進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)有些樁由于各種原因造成泥漿護(hù)壁過長(zhǎng)。3、孔壁受擾動(dòng)鉆孔過程中孔壁受擾動(dòng)，特別是進(jìn)入密實(shí)砂層較深的樁，成孔后孔壁附近土中應(yīng)力釋放，出現(xiàn)“松弛”現(xiàn)象，孔直徑越大，影響越明顯。由于鄰近樁壁一層土的抗剪強(qiáng)度降低，導(dǎo)致靜壓樁時(shí)地基土對(duì)樁的極限支承力下降。鑒于鉆孔灌注樁存在上述常見問題，因此如何解決上述問題提高鉆孔灌注樁的垂直承載力則已成為工程中需要解決的實(shí)際問題。后注漿法在鉆孔灌注樁中的應(yīng)用為提高鉆孔灌注樁的垂直承載力，國(guó)內(nèi)外廣大工程技術(shù)人員曾采用過許多方法，后注漿法就是其中較常用且有效的一種。所謂后注漿，就是在成樁后在樁身砼達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，通過預(yù)埋管道用高壓泵向樁的某些部位灌注水泥漿，提高局部位置的土體強(qiáng)度。目前后注漿有以下幾種工藝：（1）在孔底設(shè)置注漿室。采用該工藝時(shí)鋼筋籠需下到樁底。（2）灌注樁成孔后,在孔內(nèi)設(shè)置注漿管，注漿管的下端設(shè)出漿口，并用膠帶或塑料膜包住。出漿口的位置高出孔底30～50cm。灌注砼前先往孔底倒入碎石或塊石，使出漿口埋入碎石或塊石內(nèi)，然后再進(jìn)行砼灌筑。（3）將注漿管固定在鋼筋籠上（鋼管或黑鐵管），出漿口采用單向截流閥并壓入樁底土中30～50cm。由于采用單向截流閥，在進(jìn)行樁身砼澆注時(shí)漿液不會(huì)灌入閥內(nèi)，注漿時(shí)漿液也不會(huì)回流。第一種方法工藝復(fù)雜，成本高，國(guó)內(nèi)很少使用。第二種方法主要用于樁底加固，在國(guó)內(nèi)已有過多次實(shí)驗(yàn)或使用，但由于工藝過于簡(jiǎn)單，容易發(fā)生出漿口堵塞導(dǎo)致注漿失敗。第三種工藝由于采用單向截流閥作出漿口，注漿成功率可達(dá)97%以上，且壓力相對(duì)穩(wěn)定，注漿效果顯著。后注漿機(jī)理鉆孔灌注樁的后注漿基本上屬于劈裂注漿與滲透注漿相結(jié)合。所謂劈裂注漿，即壓入的高壓漿體克服土體主應(yīng)力面上的初始?jí)簯?yīng)力，使土體產(chǎn)生劈裂破壞，漿體沿劈裂縫隙滲入土體填充空隙，并擠密樁側(cè)土，促使土體固結(jié)從而提高注漿區(qū)的土體強(qiáng)度。如注漿區(qū)在樁底，則漿液首先在樁底沉渣區(qū)劈裂和滲透，使沉渣及樁端附近土體密實(shí)，產(chǎn)生“擴(kuò)底”效應(yīng)，使端承力提高，如注漿區(qū)在樁側(cè)某部位，則該部位也同樣出現(xiàn)“擴(kuò)徑”效應(yīng)。從大量試樁實(shí)測(cè)資料可看出，樁底注漿后不僅樁的端承力提高了，在樁端以上5m甚至更大范圍內(nèi)的樁側(cè)摩阻力也有較大提高。如果在樁側(cè)某段面注漿，同樣該斷面以上一定范圍內(nèi)的樁側(cè)摩阻力也有明顯提高。盡注漿樁與不注叢漿樁垂直承載責(zé)力的對(duì)比政下表為樁端進(jìn)痛入砂層區(qū)的幾優(yōu)個(gè)工程中注漿縫樁與未注漿樁夾垂直承載力的判對(duì)比結(jié)果。附鉆孔灌注樁后上注漿與未注漿爬承載力對(duì)比窮表話工程狂樁號(hào)螞樁尺寸衫樁端土層狀況地注漿情況居極限承載力（夕kn民）首比較仙（被%控）潔A溝1擴(kuò)Φ截800×55辯00個(gè)進(jìn)入中砂敵層干5況m總未注粉6400慨100父2技Φ暢800×55妥00桃進(jìn)入中砂巴層朱5刃m重樁底注對(duì)＞蘇8320皇＞扛130扎3凳Φ耕800×55忽00洋進(jìn)入中砂雅層狼5孫m衰樁底注敵＞拾8700繡＞乎136斜B躺1羊Φ渴800×70忙00版進(jìn)入密實(shí)細(xì)砂涼層爹20騰m蒜未注禍8400喝100炎2食Φ鈴800×70洗00蓬進(jìn)入密實(shí)細(xì)砂朵層尿20切m沸樁底注催＞務(wù)13400諒＞封160篩3際Φ塘800×70煤00母進(jìn)入密實(shí)細(xì)砂液層猴20沸m刺樁側(cè)、底注樂＞線15500賓＞劑185乏C報(bào)1涉Φ蒙1000×6科500染進(jìn)入中砂層毯未注賞＞塵9000處100閉2早Φ哭1000×6友500垮進(jìn)入中砂層更樁底注徐＞希13500惕＞卡150櫻從表中數(shù)據(jù)可陡以看出以下幾適點(diǎn)畫:扮融（彼1展）四樁底注漿的單陸樁極限承載力吧均大于未注漿錫的承載氏力倚,蛾提高幅度瓦在棄30因%杏～涉60滿%飯；樁側(cè)、樁底掠同時(shí)注漿，單寸樁垂直承載力照提高幅度更大親，達(dá)到燙了頑85艙%并。樓曉（論2拋）噴樁底進(jìn)入砂層弓越裙深棉,姑后注漿后單樁鉤垂直承載力提幫高幅度越大。預(yù)因此可以認(rèn)為孟，當(dāng)鉆孔灌注柴樁進(jìn)入砂層一蜓定深度時(shí)，采年用后注漿效果批更佳。叫乎句注漿后單樁垂傳直承載力的提餓高幅度與樁底踐和樁側(cè)土層性澆質(zhì)關(guān)系極大，濃根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料關(guān)表明，在北京移地刺區(qū)綁10秒m若左右的短樁，浪當(dāng)樁底進(jìn)入中尊粗砂及礫石層茂時(shí)，采用樁底窗注漿工藝后，灰其單樁垂直承末載力可提百高碧70劇%鋒～觀200穩(wěn)%質(zhì)；福建地區(qū)樁鄙底進(jìn)入砂層宴的塊60瞇m隊(duì)長(zhǎng)樁，在樁底宴注漿后承載力釘可提哭高中80聽%搬～宵90景%贊；天津地區(qū)樁顯底進(jìn)入粉細(xì)砂捧層毀的肆4窄0際～掠60湯m暴中長(zhǎng)樁，在樁匆底注漿后承載烤力可提尿高租20宏%掘～樸40歐%凡。所以說，在良砂層區(qū)，采用較樁底注漿工藝膽，可產(chǎn)生較大勺的經(jīng)濟(jì)效益。堅(jiān)關(guān)于后注漿法醋施工中的幾個(gè)午問題責(zé)1良、盟壓漿管和出漿縮口倍實(shí)踐表陽(yáng)明性:信壓漿管宜用鍍譯鋅鳥鋼發(fā)管或黑鐵天管臥,渾直徑可采柏用煌Φ煎2.5c加m樂或脾Φ恥3.0c崇m從。對(duì)于超長(zhǎng)樁究，考慮到管內(nèi)獲摩阻力對(duì)壓力臥的影響，可考擴(kuò)慮采仁用臂Φ償3.0c蘭m綿或狂Φ徑3.8c詢m養(yǎng)。出漿閥以單御向截流閥為賓佳誓,畫實(shí)踐證明采用煮該出漿閥后注址漿成功率斤達(dá)柿96欣%雞以上。絹2皺、篩注漿壓力、速達(dá)度象從理論上講，默只要漿液能注眾入土中，易用溫低壓、慢速注暴漿，這樣可以聞讓漿液在樁底編或樁側(cè)較均勻飲滲透和緩慢刺答入，以得到最移佳加固效果。3、注漿部位億在樁底注概漿少,性出漿口宜埋入思樁底以下土中拾的一定深停度魄,愛一方面可避免看出漿口被水泥建漿包寸住烘,員同時(shí)也可以讓升水泥漿充分加辭固樁底沉渣或正虛土。對(duì)于樁蜘側(cè)注漿，出漿搭口遺宜里選在砂性土層聰，因?yàn)樵谠撏良箤訕兜哪ψ枇χ睋p失最大，對(duì)性該部位進(jìn)行加叫固效果最好。六、結(jié)束語(yǔ)艙根據(jù)部分工程縮鉆孔灌注樁注侄漿結(jié)果及分析皂，提出幾點(diǎn)意舒見和建議：蠶1騰、侍后注漿法是提釋高鉆孔灌注樁瞞垂直承載力及牽減小承載力離概散性的一項(xiàng)有熟效措控施尤,初有顯著的經(jīng)濟(jì)圖效益和社會(huì)效垂益。我2時(shí)、壽經(jīng)過注漿后的面樁其沉降量較立未注漿樁