建筑工程樁端后壓漿施工技術

張快樂 付永玉 尚艷飛

摘要：市場經濟的發展為社會現代化建設創造了條件,這使得社會的高層建筑數量不斷增多,但建筑物的荷載卻變得逐漸加大,這就給鉆孔樁承載力性能提出更大的要求。實際施工中存在砂礫碎石層、卵石層等作為持力層承載力達不到工程標準的問題,通過使用加大樁直徑或增加樁根數的措施能增強承載力,盡管這一方案能滿足施工標準,但其在施工周期、成本造價上存在不足。最近幾年,使用樁端和樁側后壓漿技術增強灌注樁的承載力則是一種新突破。本文分析建筑工程樁端后壓漿施工技術，探討了施工中出現的問題和處理措施。

關鍵詞：建筑工程樁端后壓漿施工技術

中圖分類號：TU198文獻標識碼： A

樁端后壓漿技術是建設部近年來正在推廣的十項新技術之一，其技術原理是在灌注樁成樁、樁身混凝土達到預定強度后，采用高壓注漿泵通過預埋注漿管注入水泥漿液或水泥與其它材料的混合漿液，漿液滲透到疏松的樁端虛尖中，結合形成強度較高的混凝土；隨著注漿量的增加，水泥漿液不斷向由于受泥漿浸泡而松軟的樁端持力層中滲透，在樁端形成“梨形體”，增加了樁端的承壓面積，相當于對鉆孔樁進行擴底。當“梨形體”不斷增大時，滲透能力受到周圍致密土層的限制，使壓力不斷升高，對樁端土層進行擠壓、密實、充填、固集，將使樁底沉渣、樁端受到擾動的持力層得到有效的加固或壓密，使樁土間界面的幾何和力學條件得以改善，提高了樁端土體的承載力，從而大幅度提高了單樁承載力。因此，對其在實踐中的應用及效果進行科學基礎上的分析研究有極強現實意義。

一、建筑工程樁端后壓漿施工技術

1.樁底壓漿的工作機理。鉆孔灌注樁樁底壓漿技術是指在鉆孔灌注樁成樁后，通過預留在樁身的壓漿管，將水泥漿通過壓力均勻地注人樁底土層，對樁底沉渣及樁底附近的樁周土層進行一系列作用，改善持力層受力狀態和荷載的傳遞性能。通過樁底球形體擴張作用、樁周增加摩擦作用、樁底清渣固結作用和樁底產生群樁加強作用大幅提高樁的承載能力，減少基礎的沉降量。

（1）樁底球形體擴張作用。鉆孔灌注樁一般用錐形鉆頭，所以樁底呈圓錐狀，將樁底簡化為半球體。壓漿孔在樁底形成擴散點，在壓力作用下漿液從擴散點在土層空隙中向外擴散，漿液擴散量等于半球形孔穴體積的變化量。樁底壓漿通過滲透、劈裂、擠密和膠結作用形成樁底球形體增大了樁底受力面積，球形體由樁中間向四周密實程度逐漸減小。

（2）樁周增加摩擦作用。鉆孔灌注樁施工過程中的泥漿護壁降低了樁體與樁周土體的摩阻力，樁底壓漿在壓力作用下，漿液從樁底沿樁側向上，通過滲透、劈裂、充填、擠密和膠結作用，對樁周(特別是碎、卵石層)泥皮置換和空隙充填，在樁周形成脈狀結石體，從而使樁側摩阻力大幅度提高。

（3）樁底清渣固結作用。以碎石層持力的灌注樁，清孔過程很難將樁底沉渣清理干凈，沉渣影響樁底承載力發揮和對沉降量的控制。樁底壓漿通過漿液對沉渣的置換、擠密和固結作用改善或消除樁底沉渣的不良影響，大大減小了樁承重后的沉降量。

（3）樁底產生群樁加強作用。在樁底，原本單獨起作用的樁通過壓漿，原來分散的樁底持力點通過水泥漿的固結作用，趨于形成整體，產生群加強效應，提高了整個建筑基礎的承載能力。

2.壓漿管的制作。在制作鋼筋籠的同時制作壓漿管。壓漿管采用直徑為25mm的黑鐵管制作，接頭采用絲扣連接，兩端采用絲堵封嚴。壓漿管長度比鋼筋籠長度多出55cm，在樁底部長出鋼筋籠5cm，上部高出樁頂混凝土面50cm但不得露出地面以便于保護。壓漿管在最下部20cm制作成壓漿噴頭(俗稱花管)，在該部分采用鉆頭均勻鉆出4排(每排4個)、間距3cm、直徑3mm的壓漿孔作為壓漿噴頭；用圖釘將壓漿孔堵嚴，外面套上同直徑的自行車內胎并在兩端用膠帶封嚴，這樣壓漿噴頭就形成了一個簡易單向裝置；當注漿時壓漿管中壓力將車胎進裂、圖釘彈出，水泥漿通過注漿孔和圖釘的孔隙壓入碎石層中，而混凝土灌注時該裝置又保證混凝土漿不會將壓漿管堵塞。

（1）壓漿管的布置。將兩根壓漿管對稱綁在鋼筋籠外側。成孔后清孔、提鉆、下鋼筋籠，在鋼筋籠吊裝安放過程中要注意對壓漿管的保護，鋼筋籠不得扭曲，以免造成壓漿管在絲扣連接處松動，噴頭部分應加混凝土墊塊保護，不得摩擦孔壁以免車胎破裂造成壓漿孔的堵塞。按照規范要求灌注混凝土。

（2）壓漿樁位的選擇。根據以往工程實踐，在碎石層中，水泥漿在工作壓力作用下影響面積較大。為防止壓漿時水泥漿液從臨近薄弱地點冒出，壓漿的樁應在混凝土灌注完成3-7d后，并且該樁周圍至少8m范圍內沒有鉆機鉆孔作業，該范圍內的樁混凝土灌注完成也應在3d以上。

3.注漿參數。終止注漿標準：第一單樁水泥注入量已達到2000kg；第二單樁注漿總量已達到設計量的70%，且注漿壓力達到設計注漿壓力的150%，并維持5min以上；第三注漿總量已達到70%，且樁頂或地面出現明顯上抬。

4.施工中的注意事項。第一及時進行注漿管的“劈裂”樁體混凝土澆筑后，在7-24 h內應用清水對注漿管進行“劈裂” 和清洗，這樣可以將注漿管頭部周圍的混凝土與土體的混合物及時劈通，保證注漿通暢。如果一根注漿管埋深不夠，導致注漿頭部被混凝土覆蓋，無法劈通。不得不在事后改用樁側注漿進行補救。第二控制好漿液的濃度。在注漿過程中，漿液受到注漿壓力與灌漿阻力的共同作用，懸浮在漿液中的水泥顆粒不斷沉積在管壁上，導致管道系統的摩擦力不斷加大，流通截面逐漸縮小，直到完全堵塞。濃度過大是導致堵塞主要原因。因此要控制好漿液的濃度，宜先壓稀漿后壓濃漿。水泥漿應攪拌均勻，在抽入高壓泵之前必須進行過濾。壓漿時先慢速壓漿逐步達到設計要求，并盡可能保持壓力穩定。

二、施工中出現的問題和處理措施

1.噴頭打不開。壓力達到8MPa以上仍然打不開壓漿噴頭，說明噴頭部位已經損壞，不要強行增加壓力，可在另一根管中補足壓漿數量。

2.出現冒漿。漿從地面上冒出，說明樁底已經飽和，可以停止壓漿；若從本樁側壁冒漿，壓漿量也滿足或接近了設計要求，可以停止壓漿；若從本樁側壁冒漿且壓漿量較少，可將該壓漿管用清水或用壓力水沖洗干凈，等到第2d原來壓人的水泥漿液終凝固化、堵塞冒漿的毛細孔道時再重新壓漿。

3.單樁壓漿量不足。壓漿時最好采用整個承臺群樁一次性壓漿，壓漿先施工周圈樁形成一個封閉圈，再施工中間，能保證中間樁位的壓漿質量，若出現個別樁壓漿量達不到設計要求，可視情況加大臨近樁的壓漿量作為補充。

4.壓漿管接頭焊接時應小心，防止電焊時焊穿管壁。在土內長度范圍內的壓漿管接頭應該錯開，接頭盡量置于土內上半部，并做鋼筋籠加以保護。

5.壓漿前測樁頂標高，可以測定壓漿后樁是否有浮起現象，并進行分析處理。當樁頂泥漿冒泡和有抬高現象說明樁有微量浮起，這時應停止壓漿待過1h-1.5h水泥漿靜止后再重新壓漿，這樣漸停漸注，當注至設計要求水泥量后停止壓漿，可以防止樁浮起。

綜上所述，樁底后壓漿技術施工設備簡單，施工方便，對以碎石層為持力層的灌注樁，提高承載力和減小沉降量很有意義。在碎石層含有粘性土的情況下，通過研究計算，制定周密的施工方案和有針對性的技術措施同樣能夠達到預期的設計效果，具有很高的經濟效益，特別是對于沉降控制要求較高的高層建筑有著廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1]黃生根，龔維明．鉆孔灌注樁后壓漿的承載性能研究．巖土力學[J]．2004，8．

[2]譚風嬌．鉆孔灌注樁樁底壓漿技術[J]，四川建材，2007，4．

[3]朱奎，周鵬飛．鉆孔灌注樁樁底壓漿技術的應用研究 [J]．巖士工程技術，2008，1．

[4]JGJ06—2003，建筑基樁檢測技術規范[S]．北京：中國建筑工業出版社，2003．