淺談“后注漿”鉆孔灌注樁施工現(xiàn)場監(jiān)理控制要點(diǎn)

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湯海潮、徐曉建

摘  要：后注漿工藝通過樁底、樁側(cè)注漿對樁底沉渣，樁端持力層及樁周泥皮起到滲透，劈裂充填、壓密和固結(jié)作用，以此來提高樁的承載力，減少其變形，而后注漿鉆孔灌注樁施工工藝的關(guān)鍵就是后注漿是否成功，本文結(jié)合如皋“東郡麗水”工程的施工監(jiān)理實(shí)踐，總結(jié)在施工過程中如何加強(qiáng)監(jiān)理對質(zhì)量關(guān)鍵控制點(diǎn)的監(jiān)督管理，確保工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁、后注漿工藝、施工技術(shù)控制要點(diǎn)、開塞、注漿閥

引  言：隨著中小城市城市化進(jìn)程的發(fā)展及舊城改造的力度加大，中小城市的高層建筑日益增多，對于樁基礎(chǔ)的要求也越來越高，后注漿灌注樁越來越多的被應(yīng)用到高層建筑的樁基工程中。灌注樁后注漿技術(shù)雖推廣已歷十余年，卻因其隱蔽性較大，一些檢測數(shù)據(jù)及參數(shù)難以獲取，故未大范圍的應(yīng)用于工程建設(shè)中。本文參照實(shí)際案例，并將施工監(jiān)理過程中取得經(jīng)驗及遭遇的問題進(jìn)行描述和分析，以供大家參考。

一、后注漿灌注樁的加固機(jī)理

后注漿灌注樁，就是利用鋼筋籠底部和側(cè)面預(yù)先埋設(shè)的注漿管,在成樁后2-30天內(nèi)用高壓泵進(jìn)行高壓注漿,漿液通過滲入、劈裂、填充、擠密等作用與樁體周圍土體結(jié)合,固化樁底沉渣和樁側(cè)泥皮,起到提高承載力、減少沉降等效果。后注漿技術(shù)包括樁底后注漿、樁側(cè)后注漿和樁底、樁側(cè)復(fù)式后注漿。

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)行樁身砼澆注時漿液不會灌入閥內(nèi)，注漿時漿液也不會回流。

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)力面上的初始壓應(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。

二、后注漿鉆孔灌注樁施工質(zhì)量監(jiān)理控制要點(diǎn)

 “東郡麗水工程” 項目總建筑面積229168.37平方米，總造價約6億元。共由10棟單體和兩個地下車庫組成，1#、3#樓地下2層地上31層， 2#、7#、8#樓地下2層地上33層，其他樓號均為地下2層地上17層，地下車庫地下一層。31層、33層高層建筑全部為灌注樁后注漿工藝。該工程設(shè)計起點(diǎn)高、政府重視程度高、社會影響大，并且為如皋試點(diǎn)的安置房標(biāo)桿，因此監(jiān)理部把該工程的質(zhì)量控制作為監(jiān)理工作開展的重中之重，下面簡述監(jiān)理工作中是如何對后注漿鉆孔灌注樁施工進(jìn)行質(zhì)量控制：

（一）準(zhǔn)備工作：

1、人員準(zhǔn)備：

灌注樁工程隱蔽性較強(qiáng)，如果施工單位、監(jiān)理單位責(zé)任心不強(qiáng)，工程質(zhì)量根本無法保證。監(jiān)理部在確保監(jiān)理人員旁站人員到位的情況下，督促施工項目部總包及專業(yè)分包管理人員到位，在人員旁站方面注重以下幾個方面：

⑴每天早上7:00，晚上18:00交接班前15分鐘監(jiān)理部、施工項目部召開交接班短會，主要內(nèi)容包括前一班次完成的工作量、存在問題、待處理事項，后一班次施工計劃，注意事項。

⑵現(xiàn)場不允許出現(xiàn)“真空現(xiàn)象”，監(jiān)理部一機(jī)一人旁站，特別是下籠、砼澆筑等關(guān)鍵工序必須有人在現(xiàn)場監(jiān)督，泥漿比重測試、測孔深、開塞、注漿必須監(jiān)理現(xiàn)場見證，開工前對現(xiàn)場監(jiān)理人員及施工項目部技術(shù)管理人員交底，關(guān)鍵工序現(xiàn)場無人將進(jìn)行經(jīng)濟(jì)處罰，出現(xiàn)三次關(guān)鍵工序不在現(xiàn)場人員清退出場。

⑶監(jiān)理部給現(xiàn)場人員進(jìn)行交底，著重關(guān)鍵工序的質(zhì)量控制要點(diǎn)，如果發(fā)現(xiàn)連續(xù)三次現(xiàn)場值班人員在現(xiàn)場不能發(fā)現(xiàn)問題，對問題視而不見，要求進(jìn)行更換。要求施工項目部對班組進(jìn)行交底、教育，如發(fā)現(xiàn)班組人員不停指揮應(yīng)及時予以教育，如仍不停指揮清退出場。

2、技術(shù)準(zhǔn)備：

督促施工項目部編制施工方案，后注漿鉆孔灌注樁技術(shù)施工除了要編制鉆孔灌注樁施工方案外，還需編制注漿技術(shù)的專項施工方案，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)備及工程所在地工程地質(zhì)條件不同，選擇的參數(shù)不盡相同。因此，監(jiān)理人員要依據(jù)掌握的施工技術(shù)知識、實(shí)際經(jīng)驗、相關(guān)資料和有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，對方案選取的參數(shù)進(jìn)行認(rèn)真的審查。審核的主要內(nèi)容有：鋼筋籠的的長度及分段組合、鋼筋籠連接采取的方式、注漿管的壁厚、與箍筋連接方式及長度（樁側(cè)的標(biāo)高、樁底應(yīng)升出30-50cm，本工程升出鋼筋籠底部30cm）、注漿閥的選擇、第一次第二次開塞時間、開塞壓力、注漿壓力、注入水泥的預(yù)控量等等。

3、機(jī)械、材料準(zhǔn)備：

打樁機(jī)進(jìn)場后要進(jìn)行調(diào)試，有專業(yè)維修人員定期檢查、維護(hù)，出現(xiàn)問題及時維修。樁機(jī)的數(shù)量應(yīng)根據(jù)工作面及工期要求確定，正常情況36米樁長的后注漿工藝灌注樁24小時可以施工3.5根。

高壓注漿泵的工作參數(shù)要滿足方案要求；在使用前對高壓注漿泵及管線的密封性要進(jìn)行試運(yùn)行；開塞的壓力最大值不能小于10Mpa。

關(guān)于注漿管的選擇很重要，薄壁管雖然可以用機(jī)械連接，加快施工速度，但是不可能焊接，容易焊穿，一旦焊穿極易造成堵管，開塞失敗。因此建議使用國標(biāo)管，壁厚達(dá)到3.2mm。注漿管在施工過程中的頂部封頭應(yīng)使用鑄鐵材質(zhì)，防止在砼澆筑過程中料斗碰撞損壞絲扣，砼澆筑之后可以改為

（二）施工過程控制：

1、施工前準(zhǔn)備：

⑴復(fù)查樁位的位置。進(jìn)行自然地面標(biāo)高抄測，并保留作為結(jié)算依據(jù)，樁位小樣放線誤差控制在1cm范圍之內(nèi)，使用全站儀放點(diǎn)，畫樁位小樣中心插一次性筷子標(biāo)識。

⑵鋼筋籠的加工制作。檢查鋼筋的規(guī)格、型號，鋼筋焊接時接頭滿足設(shè)計要求的10d，鋼筋接頭按50%錯開，搭接長度為35d。鋼筋允許誤差范圍，主筋間距±1cm，箍筋間距±2cm，主筋長度±10cm，鋼筋籠直徑±1cm，鋼筋籠長度±10cm。注意鋼筋籠的分段連接，為提高施工效率，建議搭接區(qū)避開加密區(qū)。

③注漿管、注漿筏檢查：

對注漿管，要檢查注漿管的長度、出漿孔徑、孔距是否符合方案要求；安設(shè)注漿管時，要檢查注漿管與鋼筋籠連接是否可靠、牢固。

因為底籠不焊接容易滑落，因此注漿管底管與鋼筋籠要進(jìn)行焊接，但焊接時要注意，焊條與注漿管成45°左右焊接，不能成90°，因為鋼筋焊接使用的是E50焊條，容易將管焊穿，為了防止底管被焊穿，我們在實(shí)際施工過程中增加底籠加壓灌水試驗，對底籠的注漿管是否滲漏進(jìn)行檢查驗收，每天按照使用量進(jìn)行驗收以便控制（如果每天施工10根，就驗收12根），并且驗收過后的鋼筋籠分開堆放。

注漿閥是否用合適的橡膠膜封閉、包裹；注漿管各節(jié)連接是否牢固、密封，及注漿管上端是否略高出地坪，為了在注漿時可以正確區(qū)分我們將底管做了適當(dāng)加長略高出側(cè)管15-20cm。

2、施工過程控制：

⑴護(hù)筒埋設(shè)與機(jī)械就位。護(hù)筒埋設(shè)前應(yīng)先將護(hù)筒四周夯實(shí)，這是防止護(hù)筒冒水塌陷的關(guān)鍵。護(hù)筒埋深1m，上口高出地面10~20cm，上部開兩個溢水孔做護(hù)筒排水口，護(hù)筒的內(nèi)徑比樁徑大10cm。機(jī)械就位后檢查鉆機(jī)平臺平整度、鉆桿垂直度，誤差控制在0.2%以內(nèi)，鉆頭中心與護(hù)筒中心偏差在1.5cm以內(nèi)。

⑵泥漿調(diào)制。鉆機(jī)就位的同時要準(zhǔn)備好泥漿循環(huán)系統(tǒng)，設(shè)置儲漿池、沉淀池、排漿溝，原則采用粘土或原土造漿，根據(jù)地質(zhì)情況在造漿過程中適量增加膨潤土、分散劑和增粘劑。泥漿控制的指標(biāo)為密度、粘度、含砂率3項。密度：在砂性土或夾砂層相應(yīng)密度在1.1~1.3之間。粘度：10~20S（采用1006型泥漿粘度劑測試）含砂率：≤4%~8%（可采用NA-1型含砂率測定儀測試）

⑶開孔。開始時將鉆頭對準(zhǔn)護(hù)筒中心后采取低檔慢速鉆進(jìn)，確保鉆孔誤差在5cm之內(nèi)。鉆進(jìn)過程針對不同的地質(zhì)和土層采取不同的鉆速，不同土層或不均勻土層交接位置應(yīng)不斷上下反復(fù)竄動鉆頭防止造成斜孔。鉆孔時根據(jù)鉆進(jìn)深度保持5m測量一次垂直度，誤差控制在0.2%以內(nèi)，鉆孔深度誤差控制在30cm之內(nèi)。根據(jù)經(jīng)驗計算鉆孔速度平均為0.2m/min

⑷清孔換漿拆鉆桿。終孔后立即進(jìn)行清孔、換漿，規(guī)定要求采用反循環(huán)方式?，F(xiàn)場采用正循環(huán)方式時，將鉆頭抬高10~20cm，時間控制在30~60分鐘，采用性能較好的泥漿，控制泥漿的粘度和比重不得用清水置換。清孔前階段采用高濃度的泥漿并加大泥漿的流量使砂、石粒能順利浮出孔口。當(dāng)孔口無泥塊浮出時，將泥漿密度降至1.1~1.15并繼續(xù)換漿保持一段時間后確保整個孔內(nèi)泥漿達(dá)到1.1~1.15。同時孔內(nèi)的漿液保持高于地下水位1m以上，確保達(dá)到?？滓螅乐箍妆趧兟湓斐赡酀{過厚在混凝土澆筑過程中無法將孔壁泥漿頂升造成樁身露筋。

⑸下鋼筋籠及混凝土導(dǎo)管。在終孔換漿后應(yīng)盡快安放鋼筋籠，起吊時防止變形，下放時垂直慢放防止頂撞側(cè)壁。安放時需檢查每節(jié)接頭包括注漿管接頭的焊接質(zhì)量是否牢固，焊接長度是否符合要求，焊接質(zhì)量差容易導(dǎo)致安放時鋼筋籠掉入孔內(nèi)，發(fā)現(xiàn)焊接不到位的及時補(bǔ)焊。鋼筋焊接接頭錯開距離滿足規(guī)范要求，保護(hù)層墊塊應(yīng)放置在加強(qiáng)筋處（每2米4個）。注漿管底端伸出主筋長度為30cm左右，鋼筋籠的上端標(biāo)高要保證達(dá)到樁頂設(shè)計標(biāo)高及鋼筋主籠錨入承臺的長度滿足50cm（根據(jù)設(shè)計要求）。下籠時做好注漿管樁側(cè)、樁底的標(biāo)記及管孔封堵，防止混凝土及雜物掉入管內(nèi)。鋼筋籠安放后接著下混凝土澆灌導(dǎo)管，導(dǎo)管拆卸應(yīng)靈活并確保導(dǎo)管始終在孔洞中心。

⑹二次清孔。由于一次終孔后至澆筑前的時間較長，沉漿渣遠(yuǎn)超過規(guī)范要求所以在砼澆筑前必須進(jìn)行二次清孔。二次清孔原則上仍然是采用反循環(huán)方式，但是現(xiàn)場一般采用正循環(huán)利用導(dǎo)管清孔，導(dǎo)管提離孔底40cm直接接泥漿泵管進(jìn)行泥漿循環(huán)，逐步替換泥漿直到孔口返漿比重、含砂率及孔底沉漿厚度滿足要求，孔底沉渣厚度應(yīng)小于5cm，二次清孔時間根據(jù)地質(zhì)情況而定，如皋地區(qū)為粉砂土層一般要求二次清孔時間為30分鐘。

⑺水下混凝土澆筑?？椎壮猎穸群湍酀{的比重在滿足設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求后，方可進(jìn)行澆砼。砼的初灌量要滿足要求；拔管時要控制導(dǎo)管在砼中埋入深度，謹(jǐn)防導(dǎo)管拔出砼面造成夾泥狀況；控制好砼灌注的充盈參數(shù)，使其保持在1.1-1.2之間，記錄澆砼情況。砼坍落度控制在16~22cm，澆筑時采用不小于1立方的儲料斗并用阻料塞封閉，待裝滿后打開阻料塞澆筑，同時不斷進(jìn)行補(bǔ)加混凝土確保足夠的容量從導(dǎo)管底部端以較大的沖擊力排出孔底沉淤上翻，從而減少孔底沉淤和滿足導(dǎo)管一次性埋入混凝土深度。拆管前要計算砼澆筑深度，確保導(dǎo)管一次性埋入深度為3~6米，最少不得少于2米，防止導(dǎo)管提升過快造成斷樁、縮徑。澆筑頂標(biāo)高比設(shè)計標(biāo)高高70cm即可。

⑻開塞及后注漿。在砼澆筑完成后6小時左右時要進(jìn)行清水開塞壓力試驗，開塞壓力應(yīng)在4-6Mpa，開塞水量控制在0.5T左右。開塞時間的早晚，對注漿較為關(guān)鍵。能否順利注漿，控制好注漿時間是重點(diǎn)。開塞時間早了，砼未形成一定的強(qiáng)度，在高壓水的沖射下會破壞樁端的樁成形和砼強(qiáng)度；過遲，包裹注漿后的砼強(qiáng)度過大，會造成注漿頭橡膠膜打不開現(xiàn)象，使預(yù)埋管報廢，最終不能注漿。注漿管疏通后要在管口采用堵頭使管內(nèi)的水保持壓力并處于密封狀態(tài)，防止?jié){液回流阻塞注漿管。一次開塞12小時左右要進(jìn)行二次加壓注水檢查是否阻塞。開塞時要在現(xiàn)場觀察高壓注漿泵的開塞壓力，記錄開塞情況，要寫明開啟部位，根數(shù)。

后注漿在砼澆筑后的3~7天內(nèi)進(jìn)行，首先檢查水泥，其不能有結(jié)塊現(xiàn)象。核實(shí)進(jìn)場的水泥量及水泥漿的水灰比，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、管線完好狀況。注漿開始記錄注漿壓力。注漿壓力過小，對樁端土、樁周土加固范圍滲入充填強(qiáng)度、深度小，加固作用??；注漿壓力過大，可能會損壞注漿管。因此要控制一個較合適的注漿壓力，一般為開塞壓力的一半2-4MPa。注漿一般以注入水泥量為主控因素，水泥注入量達(dá)到預(yù)定量，無特殊情況即可停止注漿。預(yù)定量可根據(jù)第一、二根的注漿情況進(jìn)行修正。現(xiàn)場監(jiān)理人員要記錄每次水泥的用量，保證水泥的注入量達(dá)到要求。注漿時鉆孔樁與注漿樁應(yīng)保持8M以上距離，防止壓漿的滲透造成鉆孔的側(cè)壁坍塌。注漿時先樁側(cè)后樁端進(jìn)行灌注，樁側(cè)注漿會對旁邊未施工的工程樁產(chǎn)生影響，我們根部現(xiàn)場實(shí)踐、靜載檢測及與設(shè)計溝通，600樁總注漿量1.8T，底1.3T-1.5T側(cè)0.3-0.5T,700樁總注漿量2.1T，底1.5T-1.6T側(cè)0.5-0.6T。注漿水灰比控制在0.6左右，每根樁注漿根據(jù)設(shè)計要求水泥用量，盡量采用水灰比小的漿液注漿防止無效擴(kuò)散。注漿時要注意同一承臺內(nèi)樁或較近的樁宜同時注漿，未同時注漿的要在附近樁注漿結(jié)束后用壓力表檢查注漿管是否疏通。終止注漿的條件主要以單樁注入水泥量達(dá)設(shè)計要求為主要控制因素，同時注漿壓力穩(wěn)壓4Mpa3分鐘以上及注漿量的75%以上且壓力達(dá)到4Mpa即可終止注漿。

三、壓漿施工中出現(xiàn)的問題和相應(yīng)措施

（一）噴頭打不開：

壓力達(dá)到10MPa以上仍然打不開壓漿噴頭，說明注漿閥部位已經(jīng)損壞，不要強(qiáng)行增加壓力，可在另一根管中補(bǔ)足壓漿數(shù)量。

（二）出現(xiàn)冒漿：

壓漿時常會發(fā)生水泥漿沿著樁側(cè)或在其他部位冒漿的現(xiàn)象，若水泥漿液是在其他樁或者地面上冒出，說明樁底已經(jīng)飽和，可以停止壓漿；若從本樁側(cè)壁冒漿，壓漿量也滿足或接近了設(shè)計要求，可以停止壓漿；若從本樁側(cè)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2天原來壓入的水泥漿液終凝固化、堵塞冒漿的毛細(xì)孔道時再重新壓漿。

（三）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(zhì)量，若出現(xiàn)個別樁壓漿量達(dá)不到設(shè)計要求，可視情況加大臨近樁的壓漿量作為補(bǔ)充。

（四）整片區(qū)域多數(shù)樁注漿量無法達(dá)到設(shè)計要求，甚至相差較多：

本項目2#樓中間區(qū)域十幾根樁出現(xiàn)類似現(xiàn)象，經(jīng)設(shè)計、監(jiān)理、業(yè)主及施工單位共同協(xié)商確定在該區(qū)域進(jìn)行插管注漿，具體做法如下：

用XP-30旋噴鉆機(jī)在距樁周壁0.25m處鉆進(jìn)至設(shè)計圖紙需注漿標(biāo)高處噴漿，噴漿用量參照原設(shè)計需后注漿水泥用量，如出現(xiàn)仍注漿困難，無法達(dá)到設(shè)計要求的在周邊其他樁補(bǔ)足注漿量，如下圖：

    待齡期滿足后對以上經(jīng)過處理的灌注樁進(jìn)行靜載試驗，試驗結(jié)果滿足設(shè)計要求。

四、結(jié)語：

鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)已作為建設(shè)部推廣應(yīng)用的新技術(shù)，在今后的建筑工程樁基礎(chǔ)施工中將會被更廣泛的應(yīng)用，本文將在該工程中取得的經(jīng)驗教訓(xùn)進(jìn)行分析、共享，希望對其他工程的質(zhì)量控制起到一定的參考作用。

參考文獻(xiàn)：

1、《鉆孔灌注樁底壓漿設(shè)計施工分析》（龔維明和鄒小平）

2、《灌注樁后壓漿技術(shù)規(guī)程》(Q/JY14-1999)

3、《錨固與注漿技術(shù)手冊》（梁炯云）