中交三航局三公司郭彬
摘要： 文章闡述了影響鑽孔灌注樁承載力的主要因素及樁底後壓漿後可提高樁基承載力的機理、 施工工藝和質量控制要點。通過壓漿前後試驗測試結果對比，分析了樁底後壓漿樁的承載特性，說明了樁底後壓漿技術的有效性。
關鍵詞：鑽孔灌注樁；樁底後壓漿；施工方法；提高；承載力；經濟效益
隨著我國工程建設的發展，鑽孔灌注樁被廣泛應用。由於常規灌注樁施
工過程中不可避免地產生孔底沉渣和孔壁泥皮，降低了樁的承載力。為此，國內外把地基處理灌漿技術引用到樁基，採取對樁端實施壓力注漿措施，即所謂的後壓漿技術。鑽孔灌注樁後壓漿技術是成樁時在樁底預埋置注漿管路和注漿裝置，待樁身砼強度達到50%~75%後，通過注漿管路，利用高壓注漿幫浦壓注以水泥為主劑的漿液，對孔底沉渣和樁側泥皮及樁底樁側一定範圍內的土體進行固化，從而消除傳統灌注樁施工工藝所固有的缺陷，以達到大幅提高樁的承載力的一種科學先進的技術方法。
1 機理分析
1.1 影響鑽孔樁單樁承載力的主要因素
1.1.1 孔壁完整性差。
1.1.2 孔壁泥皮阻礙樁身混凝土與樁周土體的粘結，起到潤滑作用，降低了樁側摩阻力。
1.1.3 施工中無論怎樣二次清孔，孔底殘渣仍是不可避免的。孔底殘渣是影響單樁承載力的最重要的因素之一。
1.1.4 混凝土初灌時，由於導管細而長、落差大，混凝土出現離析現象在樁底部形成「幹渣石」、「虛尖」，影響樁底混凝土強度。
1.1.5 由於樁身混凝土的固結發生體積收縮，使樁身混凝土與孔壁間發生間隙，減少了樁側摩阻力。
1.2 加固機理
由於採用了樁底壓漿（二次壓漿）工藝，鑽孔灌注樁的效能有了很大的改善，現分析如下：
1.2.1改善了樁與樁底及樁周土體的咬合效能
普通鑽孔灌注樁鑽孔取土的過程，也正是樁周及樁底土體應力釋放的過程，這一施工工序降低了樁與土體的摩擦力和端承力，這也正是普通灌注樁承載力低的主要原因，而樁底壓漿的鑽孔灌注樁，利用樁身自重使樁身周邊及樁底的土體得到預壓，回到或接近它原有的應力狀態，從而大大改善了樁與土體的咬合效能。
1.2.2較好地處理了樁底沉渣
長期以來，普通鑽孔灌注樁樁底沉渣量較大（一般厚達100~500mm），且難以檢測和處理，也正是之一原因制約了灌注樁的應用，而採用孔底壓漿技術，能有效地清理孔底沉渣或對其進行機密加固處理（見下圖3、4）
1.2.3樁周泥皮及縫隙得到了處理
由於採用泥漿護壁工藝，在樁與樁周土之間，不可避免地存在著一層泥皮並有縫隙（件下圖1）。這大大減小了樁與樁周土體的摩擦力。採用孔底壓漿技術，漿液由樁底進入樁周縫隙，使樁周泥皮得到了預壓處理，改變了樁與樁周土之間的摩擦係數，圖高了樁的承載力。
1.2.4對持力層起到了加固作用
樁底的壓力注漿，漿液沿持力層的孔隙，由樁底向其周圍輻射，取代原孔隙中的地下水（見下圖4），使樁基矗立在由漿液貫通而形成一體的堅固持力盤上，從而起到了加固持力層的作用。
2 施工工藝
鑽孔灌注樁後壓漿技術是一項實踐先於理論研究的技術。目前研究主要集中在工藝的介紹、機理的定性分析、工程例項比較。本工程位於長江入海口，地質條件以粉土為主，在樁端持力層以粉土夾粉質粘土為主，屬中低等壓縮性，中高強度土層，工程特性良好。
本工程鑽孔灌注樁共171根，在開工前期，做了k14-p2、k10-p2、k5-p2、k1-p2四根試樁。下文結合本工程的工程例項闡述一下後壓漿灌注樁的施工工藝及應用效果。
2.1 壓漿管的製作與布置
每根樁用兩根壓漿管，綁紮在鋼筋籠上，與鋼筋籠同時下放。壓漿管採用直徑為30mm的標準無縫黑鐵管，用絲扣連線，在樁底超出鋼筋籠底20cm，在壓漿管底部30cm範圍內梅花布置打孔，用圖釘、膠帶封閉，壓漿管底口用絲套封死。壓漿管下放過程中注意不能有石子等雜物掉進管內，保證後續壓漿通順。
鋼筋籠及壓漿管下方完成及時用絲套將管口封堵，以免掉進雜物。
2.2 安裝壓漿裝置，鋪設壓漿管路
壓漿幫浦選用bw-150型，水泥漿攪拌機選用自制式攪拌機，地表輸漿軟管選用耐壓值超過10mpa的鋼絲編織高壓膠管。
2.3 壓水
為確保壓漿管路的暢通，在樁身混凝土灌注後24h內進行壓注清水，疏通壓漿通道，沖開密封的壓漿管頭包裹的膠帶和混凝土覆蓋層，如不及時採取措施沖開這些，待混凝土強度提高，極易導致無法壓漿。
2.4 泥漿配製
後注漿鑽孔灌注樁要求水泥漿漿液粘度低，滲透力強，流動性好，易控制凝固時間，漿液凝固體積不收縮，漿液穩定性好，不離析不沉澱。本工程選用42.5級普通矽酸鹽水泥，起始水灰比0.
7~0.8，壓力正常後逐漸配成0.5~0.
6，水泥漿攪拌時間在2~5min，漿液經過16目紗網過濾進入儲備桶。在壓降過程中，儲備桶中的漿液要經常攪拌，保持不沉澱。
2.5 樁底壓力注漿
在成樁7天後，混凝土強度達到75%後開始注漿，壓漿裝置壓力表經過計量部門計量認可。注漿壓力控制在0.4~0.
6mpa，終止注漿壓力控制在1.2mpa，注漿連續，中途停待時間不超過30分鐘，四根試樁注漿量分別為2.0m3、 1.
8 m3、1.8 m3、1.8 m3，壓漿總的控制原則是以壓漿量為主，壓力控制為輔，當壓注水泥量達到設計要求，穩壓5min後方可終止壓漿，視為合格。
壓漿結束將地面壓漿管口封堵，以防漿液回流。
2.6 施工質量控制
壓漿壓力、壓漿量、壓漿速度、樁頂抬公升量及其相互間關係是樁底壓力注漿施工質量控制的關鍵，應根據樁底持力層的地質情況合理選用壓力注漿引數。
2.7 檢驗及應用效果
在注漿完成7天後，按設計要求進行承載力試驗，檢驗其單樁承載力是否達到設計要求。
高應變檢測實驗證明，本工程鑽孔灌注樁採用後壓漿施工技術效果是非常顯著的（見下表分析）。
由上表可以看出，樁端土阻力約提高200%~300%，整樁承載力提高約28%，鑽孔灌注樁樁端後壓漿可明顯改善樁端持力層和樁周條件，提高樁端阻力和樁側摩阻力，改善荷載的傳遞效能，大幅提高單樁承載力等。
簡單地結合本專案部單價合同，從經濟效益方面分析，若不採用後注漿工藝，ф800灌注樁樁長要達到78公尺，才能達到60公尺灌注樁採用後注漿工藝的承載力效果，就是說用2m3（1600元）的注漿達到了18公尺（6570元）樁長的承載力效果，本工程171根鑽孔灌注樁便節約造價84.987萬元。
3 結束語
樁端壓漿的鑽孔灌注樁噪音低，既滿足了設計要求，又解決了施工擾民問題。樁端後壓漿可明顯改善樁端持力層和樁周條件，提高樁端阻力和樁側摩阻力，改善荷載的傳遞效能，大幅提高單樁承載力和減少沉降量，且適用於各種土層，技術工藝簡單，施工方法靈活，壓漿裝置簡單，便於普及推廣。能夠降低工程造價，同時縮短施工工期，具有顯著的經濟效益，因而具有廣闊的使用前景。
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