灌注樁后注漿技術(shù)

1、灌注樁后注漿技術(shù)與質(zhì)量控制一、 概述灌注樁后注漿技術(shù)是指灌注樁成樁后一定時(shí)間，通過預(yù)設(shè)在樁身內(nèi)的注漿導(dǎo)管及與之相連的樁端、樁側(cè)注漿閥注入水泥漿，使樁端樁側(cè)土體（包括沉渣和泥皮）得到加固，從而提高單樁承載力，減少沉降。這種方法可以起到兩方面的作用：一是加固樁底沉渣和樁側(cè)泥皮;二是對(duì)樁底和樁側(cè)一定范圍的土體通過滲入（粗粒土）、劈裂（細(xì)粒土）和壓密（非飽和松散土）注漿起到加固作用，從而增強(qiáng)樁側(cè)阻力和樁端阻力。在優(yōu)化工藝參數(shù)的條件下，可使單樁承載力提高40%120%，粗粒土增幅高于細(xì)粒土，軟土增幅最小，樁側(cè)樁底復(fù)式注漿高于樁底注漿；樁基沉降減少30%左右。根據(jù)地層性質(zhì)、樁長、承載力增幅和樁的使用功能（

2、抗壓、抗拔）等因素，灌注樁后注漿可采用樁底注漿、樁側(cè)注漿、樁側(cè)樁底復(fù)式注漿。該技術(shù)適用于泥漿護(hù)壁鉆、挖孔灌注樁及干作業(yè)鉆、挖孔灌注樁。二、 施工要點(diǎn)1、 施工工藝。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。此種工藝比較復(fù)雜，成本也較高，國內(nèi)很少采用。（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、塑料膜或橡膠膜包??；并且出漿口的位置要高出孔底3050cm；灌注混凝土之前，先向孔底到入碎石或塊石，使出漿口埋入碎石或塊石內(nèi)，然后再灌筑混凝土。此種工藝主要用于樁底加固，在國內(nèi)已有過多次實(shí)驗(yàn)或使用。不過要注意此工藝容易發(fā)生出漿口堵塞而導(dǎo)致

3、注漿失敗。（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3050cm。此工藝由于采用單向截流閥作出漿口，進(jìn)行樁身混凝土澆筑時(shí)漿液不會(huì)灌入閥內(nèi)，注漿是漿液也不會(huì)回流，注漿成功率達(dá)97%以上，且壓力相對(duì)穩(wěn)定，注漿效果顯著。因此，一般應(yīng)采取此種工藝。2、 工藝要點(diǎn)（1） 注漿管制作。注漿管一般應(yīng)采用鋼管。其結(jié)構(gòu)分為三部分：端部花管、中部直管及上部帶絲扣的接頭。花管段側(cè)壁一般按梅花形設(shè)置出漿水孔，孔徑通常為67mm。直徑可采用25 mm或30 mm。對(duì)于超長樁，考慮到管內(nèi)摩阻力對(duì)壓力的影響，可考慮采用mm或mm的鋼管。同時(shí)，花管段一定要用膠帶、塑料膜或橡膠膜等包裹好

4、，用鐵絲等纏繞扎緊，防止?jié)B漏。（2） 注漿管安裝下放。當(dāng)采用第三種施工工藝時(shí)，應(yīng)將兩根注漿管點(diǎn)焊在鋼筋籠的內(nèi)圈上，安裝注漿管時(shí)必須保證注漿管之間的對(duì)接，確保焊縫飽滿、連續(xù)、密封良好；必須在花管全長范圍內(nèi)用膠帶、塑料膜或橡膠膜等纏繞緊密，再用膠皮鐵絲包裹扎牢，以保證密封良好。端部花管、注漿管連接完成后，每節(jié)或每段均應(yīng)當(dāng)具有一定壓力的自來水灌水檢驗(yàn)其是否密封，如存在滲水應(yīng)及時(shí)返工整改，以防止巖土體、地下水及灌筑料入管內(nèi)堵塞管路。同時(shí)，注漿管安裝時(shí)還必須保證花管端部與鋼筋籠（設(shè)計(jì)必須是下至孔底）底端齊平，而后管內(nèi)注滿水同鋼筋籠一起放入孔內(nèi)。另外注漿管頂應(yīng)低于地面200300 mm，防止鉆機(jī)移位時(shí)，碰

5、斷注漿管。（3） 壓水試驗(yàn)。壓水試驗(yàn)是注漿工藝中的一個(gè)環(huán)節(jié)，它的作用是預(yù)壓及疏通注漿通道，以檢查注漿管的可灌性與聯(lián)能性，為注漿做好準(zhǔn)備工作。成樁后37天用高壓水壓通注漿通道，壓水量一般控制在0.20.6 m3，壓水時(shí)間35分鐘，壓水壓力0.51.0Mpa。（4） 注漿施工。注漿是注漿工藝中的最后環(huán)節(jié)，注漿過程要著重控制好注漿壓力、漿液水灰比、注漿水泥量這三個(gè)指標(biāo)。注漿壓力并不是一個(gè)固定的指標(biāo)，操作者應(yīng)根據(jù)壓水試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合土的類別、土的飽和度、地層巖土性狀、樁的長度等因素適當(dāng)調(diào)整，并通過現(xiàn)場試注漿最終確定。通常以壓水壓力作為注漿的起始?jí)毫?，注漿終壓應(yīng)力為初壓的倍。注漿水灰比控制原則是一般先用稀

6、漿，再用中等濃度漿液，最后注濃漿。水灰比控制：地下水位以下（）：；地下水位以上（）：為宜。注漿時(shí)應(yīng)根據(jù)樁端持力層的巖土性狀和沉渣量等因素，事先計(jì)算所需注漿量。注漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)是注漿壓力達(dá)到終壓，此時(shí)吸漿量逐步變小并穩(wěn)定在分鐘，完成設(shè)計(jì)的注入漿液體積，終壓穩(wěn)定條件下達(dá)到大于設(shè)計(jì)要求的漿液注入量。 當(dāng)滿足下列條件之一時(shí)可終止注漿：1） 注漿總量和注漿壓力均達(dá)到設(shè)計(jì)要求；2） 注漿總量已達(dá)到設(shè)計(jì)值的75%，且注漿壓力超過設(shè)計(jì)值。當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)應(yīng)改為間歇注漿，間歇時(shí)間宜為3060分鐘，或調(diào)低漿液水灰比：1） 注漿壓力長時(shí)間低于正常值；2） 地面出現(xiàn)冒漿或周圍樁孔串漿。三、 監(jiān)理要點(diǎn)1、 方案審查當(dāng)

7、施工中采用后注漿技術(shù)時(shí)，監(jiān)理單位應(yīng)要求施工單位，除了要編制鉆孔灌注樁施工方案外，還要編制注漿技術(shù)的專項(xiàng)施工方案，提供各種注漿參數(shù)。后注漿技術(shù)是一種新技術(shù)，不同的施工單位，因其人員的技術(shù)水平、機(jī)械設(shè)備及土的類別、土的飽和度、地層巖土性狀、樁的長度等因素不同，選擇的參數(shù)不盡相同。因此，監(jiān)理人員要依靠掌握的施工技術(shù)知識(shí)、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、相關(guān)資料和有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)方案選取的參數(shù)進(jìn)行認(rèn)真的審查。重點(diǎn)審查方案的合理性，技術(shù)組織措施的具體性與全面性，國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求的符合性。對(duì)于后注漿技術(shù)關(guān)鍵是正確制作注漿頭，既要使其在澆灌樁身混凝土?xí)r不使注漿孔堵塞，又要使其在成樁后能用清水順利開塞，嚴(yán)格埋設(shè)好注漿管，選擇合

8、適的注漿泵，配制合適的注漿水灰比，確定合理的注漿量和注漿壓力，并控制好注漿節(jié)奏。因此，對(duì)后注漿技術(shù)方案的審查應(yīng)注意其以下幾部分的內(nèi)容是否符合要求。（1） 后注漿裝置應(yīng)符合下列要求：1） 后注漿導(dǎo)管應(yīng)采用鋼管，且應(yīng)與鋼筋籠加勁筋焊接或綁扎固定，樁身內(nèi)注漿導(dǎo)管可取代等承載力縱向鋼筋。2） 樁底后注漿導(dǎo)管及注漿閥數(shù)量宜根據(jù)樁徑大小設(shè)置，對(duì)于d600mm的樁，可設(shè)置1根；對(duì)于600mmd1000mm的樁，宜沿鋼筋籠圓周對(duì)稱設(shè)置2根；對(duì)于1000mmd2000mm的樁，宜對(duì)稱設(shè)置34根。3） 對(duì)于樁長超過15m且承載力增幅要求較高者，宜采用樁底、樁側(cè)復(fù)式注漿。樁側(cè)后注漿管閥設(shè)置數(shù)量，應(yīng)綜合地層情況、樁長

9、、承載力增幅要求等因素確定，可在離樁底515m以上每隔6-12m于粗粒土層下部設(shè)置一道，但對(duì)于干作業(yè)成孔灌注樁宜設(shè)于粗粒土層中上部。4） 對(duì)于非通長配筋的樁，下部應(yīng)有不少于2根與注漿管等長的主筋組成的鋼筋籠通底；5） 鋼筋應(yīng)沉放到底，不得懸吊，下籠受阻時(shí)不得撞籠、墩籠和扭籠。2、 后注漿管閥應(yīng)具備以下功能：（1） 管閥應(yīng)能承受1Mpa以上的靜水壓力；管閥的外部保護(hù)層，應(yīng)能抵抗砂石硬質(zhì)物的亂撞而不致使管閥受損；（2） 管閥應(yīng)具備逆止功能。3、 漿液配比、終止注漿壓力、流量、注漿量等參數(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求：（1） 漿液的水灰比應(yīng)根據(jù)土的飽和度、滲透性確定，對(duì)于飽合土宜采用0.50.7；對(duì)于非飽和土

10、宜采用0.70.9；而對(duì)于松散碎石土、砂礫土宜采用0.50.6；對(duì)于低水灰比漿液宜摻入減水劑，當(dāng)?shù)叵滤幱诹鲃?dòng)狀態(tài)時(shí)，宜摻入速凝劑；（2） 樁底注漿終止工作壓力應(yīng)根據(jù)土層性質(zhì)、注漿點(diǎn)深度確定，對(duì)于風(fēng)化巖、非飽和粘性土、粉土，宜為510Mpa；對(duì)于飽和土層宜為1.56Mpa；軟土取低值，一般不超過2Mpa，密實(shí)粘性土取高；樁側(cè)注漿終止壓力宜為樁底注漿終止壓力的1/2；（3） 注漿流量不宜超過75L/min；（4） 單樁注漿量的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮樁的直徑、長度、樁底和樁側(cè)土層的性質(zhì)、單樁承載力增幅、是否復(fù)合注漿等因素確定。通?？砂聪率焦浪悖?Gc = ap d + as nd式中 ： ap 、 as 分別

11、為樁底、樁側(cè)注漿量經(jīng)驗(yàn)系數(shù)：ap = 1.51.8；as = 0.50.7；對(duì)于卵、礫石、中粗砂取較高值； n 樁測注漿斷面數(shù)； d 樁直徑（m）；Gc 注漿量，以水泥重量計(jì)（t） 對(duì)于獨(dú)立單樁和柱距大于6d 的群樁和群樁初始注漿的部分基樁的注漿量，應(yīng)按上述估算值乘以1.2的系數(shù)。（5） 后注漿作業(yè)開始前，宜進(jìn)行試注漿，優(yōu)化并最終確定注漿參數(shù)。4、 后注漿作業(yè)起始時(shí)間、順序和速率應(yīng)遵守以下規(guī)定：（1） 注漿作業(yè)宜在成樁2天后開始。注漿作業(yè)離成孔作業(yè)點(diǎn)的距離不宜小于810 m；（2） 對(duì)于飽和土中的復(fù)式注漿順序宜先樁側(cè)，后樁底；對(duì)于非飽和土宜先樁底，后樁側(cè)；多斷面樁側(cè)注漿宜先上后下；樁側(cè)、樁底注

12、漿的間隔時(shí)間不宜小于2小時(shí)；（3） 樁底注漿宜對(duì)同一根樁的各注漿導(dǎo)管依次實(shí)施等量注漿；（4） 對(duì)于樁群注漿宜先外圍，后內(nèi)部。2、材料設(shè)備審查在正式施工前，監(jiān)理工程師應(yīng)按照要求，對(duì)施工單位提交的材料和設(shè)備報(bào)審表進(jìn)行審查，檢查水泥、鋼筋等原材料是否符合要求，設(shè)備是否滿足施工要求。當(dāng)采用商品混凝土?xí)r，也要按照要求進(jìn)行審查。要求施工單位提交的材料包括：水泥材質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告、鋼筋材質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告、壓力表檢定證書等。3、施工過程檢查與控制采用后注漿技術(shù)的鉆孔灌注樁的施工控制，就是旁站監(jiān)理監(jiān)控施工單位嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行施工。重點(diǎn)控制的環(huán)節(jié)如下：（1） 控制鉆孔。主要依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB5020

13、2-2002、建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ9494的相關(guān)要求進(jìn)行控制，重點(diǎn)控制孔深、孔徑和垂直度，了解孔壁情況，同時(shí)要求及時(shí)了解孔內(nèi)情況，是否有塌孔、漏水等現(xiàn)象，以便在后注漿施工時(shí)采取相應(yīng)的技術(shù)措施。（2） 控制注漿管制作、注漿設(shè)備等。對(duì)用于注漿的高壓注漿泵、拌料機(jī)等設(shè)備必須進(jìn)行檢查。高壓注漿泵的工作參數(shù)要滿足方案要求；在使用前對(duì)高壓注漿泵及管線的密封性必須進(jìn)行試運(yùn)行；對(duì)注漿管，要檢查注漿頭的長度、出漿孔徑、孔距是否符合方案要求；安設(shè)注漿管時(shí)，要檢查注漿管與鋼筋籠連接是否可靠、牢固；注漿頭是否用合適的橡膠膜等封閉包裹；注漿管各節(jié)連接是否牢固、密封，及注漿管上端是否有良好的封堵，以防止雜物進(jìn)入堵塞注漿

14、管等。（3） 控制澆注混凝土。當(dāng)檢查孔底沉渣厚度和泥漿的密度在滿足設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求后，方可進(jìn)行澆注混凝土，同時(shí)要保證混凝土的初灌量，控制好混凝土灌注的充盈參數(shù)，一般應(yīng)保持在1.11.2之間，并記錄澆混凝土情況。（4） 控制開塞時(shí)間與壓水試驗(yàn)。在澆注混凝土后的35天，當(dāng)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到C10C15時(shí)進(jìn)行開塞。開塞時(shí)要在現(xiàn)場觀察高壓注漿泵的開塞壓力，記錄開塞情況，要寫明開啟一根、兩根，還是未開啟。（5） 控制注漿。在正式開始注漿施工前，必須要求施工單位進(jìn)行試注漿，并將試注漿記錄和最終經(jīng)試驗(yàn)確定的設(shè)計(jì)工藝參數(shù)提交。在正式施工前首先檢查水泥，核實(shí)水泥漿的水灰比，摻外加劑的檢查外加劑的摻量。檢查高壓注漿泵的壓力表、閥門