建筑論文發(fā)表期刊推薦國(guó)家級(jí)期刊《建筑知識(shí)》，《建筑知識(shí)》是由建筑師、工程師的學(xué)術(shù)團(tuán)體中國(guó)建筑學(xué)會(huì)主辦的、建設(shè)部主管的一本科普期刊，創(chuàng)刊于1981年，現(xiàn)擁有讀者近4萬(wàn)。他們遍及全國(guó)的各個(gè)設(shè)計(jì)院、建筑師、工程師、材料商、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)公司、裝飾公司、大專院校的學(xué)生和各大企業(yè)的基建部門。創(chuàng)刊二十多年來(lái)，以其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，博得了廣大讀者的欣賞與信賴。國(guó)內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)：CN11-1243/TU，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)刊號(hào)：ISSN1002-8544）。中國(guó)知網(wǎng)全文收錄。
　　摘要：后壓漿技術(shù)是我國(guó)廣大建筑者經(jīng)過(guò)多年的探索和實(shí)踐，總結(jié)出一套在鉆孔灌注樁后，采用高壓注漿泵通過(guò)預(yù)埋注漿管注入水泥漿液，通過(guò)漿液的劈裂、填充、壓密、固結(jié)等作用，從而提高樁基側(cè)摩阻力和端承載力的技術(shù)。本文作者通過(guò)詳細(xì)介紹后壓漿技術(shù)在洺河渡槽樁基工程中應(yīng)用的工藝流程、施工過(guò)程以及出現(xiàn)異常情況后的應(yīng)對(duì)措施，全面闡述了后壓漿技術(shù)對(duì)樁基加固的機(jī)理，施工工藝和注意事項(xiàng)，為后壓漿技術(shù)在其他水利工程中的應(yīng)用和推廣有很大借鑒意義。

　　關(guān)鍵詞：后壓漿,承載力,水泥漿

　　1、工程概況

　　1.1基本情況

　　洺河渡槽是南水北調(diào)中線工程總干渠上的一座大型河渠交叉建筑物，位于河北省永年縣城西鄧底村與臺(tái)口村之間的洺河上，全長(zhǎng)930m，其中槽身長(zhǎng)829m，渡槽槽身縱向?yàn)?6跨簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)，單跨長(zhǎng)40m。槽身為三槽一聯(lián)矩形預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，共布置17個(gè)槽墩，槽墩坐落在承臺(tái)上，承臺(tái)下設(shè)兩排灌注樁，每排7根，樁徑1.7m，樁長(zhǎng)13.5～54m，單樁設(shè)計(jì)承載力為1400KN，設(shè)計(jì)流量為230m3∕s，加大流量為為260m3∕s，工程等級(jí)為一等，主要建筑物級(jí)別為1級(jí)。

　　1.2地質(zhì)情況

　　洺河渡槽地質(zhì)情況整體為上部覆蓋不同厚度的卵石層，卵石層級(jí)配不連續(xù)，部分卵石含量較大，下部為泥巖、砂巖交錯(cuò)沉積，巖相變化較大，特別是位于渡槽南岸的2~5號(hào)槽墩下伏基巖以二疊系砂巖為主，受次級(jí)構(gòu)造和地質(zhì)條件的影響，部分巖體破碎，強(qiáng)風(fēng)化底界高程自6.35~51.1米，風(fēng)化程度差異較大，每個(gè)槽墩下伏基巖風(fēng)化程度的差異也非常明顯。

　　1.3設(shè)計(jì)情況

　　鑒于洺河渡槽工程等級(jí)和級(jí)別高，工程地質(zhì)復(fù)雜的情況，同時(shí)由于樁基穿過(guò)卵石、砂巖、泥巖等不同地層，成孔采用了沖擊鉆鉆孔，為確保樁基承載力，采用了后壓漿技術(shù)。

　　2、影響混凝土灌注樁樁基承載力的因素

　　2.1樁基在鉆孔過(guò)程中，特別是沖擊鉆鉆孔過(guò)程中護(hù)壁泥漿或膨潤(rùn)土漿液顆粒吸附于孔壁形成泥皮，阻礙樁身砼與樁周土的粘聚力的發(fā)揮，相當(dāng)于在樁側(cè)涂入一層潤(rùn)滑劑，大大降低了樁側(cè)摩阻力的發(fā)揮降低單樁承載力

　　2.2對(duì)于水敏性地層，因長(zhǎng)期浸泡而松軟，也會(huì)降低樁周土體的摩阻力，降低單樁承載力

　　2.3樁身砼固結(jié)后也會(huì)發(fā)生體積收縮，使樁身砼與孔壁之間產(chǎn)生間隙，減小側(cè)摩阻力，降低單樁承載力。

　　2.4樁基本身的巖石可能存在軟弱夾層、裂隙、破損等不良條件，大大降低樁基承載力。

　　2.5在成孔過(guò)程中，特別是沖擊鉆沖擊成孔過(guò)程中，難免會(huì)對(duì)孔底巖石造成一定的破壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)在孔底形成碎石層，對(duì)樁基的承載力造成不利影響。

　　2.6無(wú)論采用何種成孔工藝或二次清孔工藝，在灌注砼與二次清孔之間肯定有時(shí)間間隔，或多或少存在孔底沉渣，孔底沉渣是影響灌注樁尤其端承載力的重要因素之一

　　2.7在初灌時(shí)，混凝土從細(xì)長(zhǎng)的導(dǎo)管落下，因落差太大造成樁底部位的混凝土離析形成“虛尖”或“干碴石”，影響樁基的承載力。

　　3、后壓漿技術(shù)提高樁基承載力的機(jī)理

　　3.1將水泥漿液壓入樁端，可以使得原松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙膠結(jié)成一個(gè)高強(qiáng)度的結(jié)合體；

　　3.2水泥漿液在壓力作用下由樁端在碎石層的孔隙里向四周擴(kuò)散，對(duì)于單樁區(qū)域，向四周擴(kuò)散相當(dāng)于增加了端部的直徑，向下擴(kuò)散相當(dāng)于增加了樁長(zhǎng)；群樁區(qū)域所有的漿液連成一片，使得碎石層成為一個(gè)整體，從而大大提高樁端承載力

　　3.3在壓漿過(guò)程中，漿液沿著樁身和結(jié)合層上返，消除了泥皮，提高了樁側(cè)摩阻力，同時(shí)漿液橫向滲透到樁側(cè)土層中也起到了加大樁徑的作用。

　　4、后壓漿施工工藝流程

　　灌注樁成孔→鋼筋籠制作→壓漿管制作→灌注樁清孔→壓漿管綁扎→下鋼筋籠→灌注樁混凝土→后壓漿準(zhǔn)備→疏通灌漿管→樁基檢測(cè)→樁基壓水試驗(yàn)→壓漿施工→封孔

　　5、后壓漿施工過(guò)程

　　5.1洺河渡槽灌注樁成孔

　　采用CZF1500沖擊鉆鉆孔，穿越上層卵石層時(shí)采用粘土泥漿護(hù)壁，之后其他地層為減少泥皮厚度采用膨潤(rùn)土泥漿護(hù)壁，粘度20~25S、相對(duì)密度1.2~1.3、PH值8~10，清孔采用氣舉反循環(huán)。

　　5.2壓漿管的制安

　　考慮樁基在壓漿前需做聲波檢測(cè)，故壓漿管兼做聲測(cè)管，在制作鋼筋籠的同時(shí)制作壓漿管，每根樁預(yù)埋3根壓漿管，采用DN60圓鋼管，連接方式采用DN70、內(nèi)徑DN60鋼管，長(zhǎng)度大于20CM，連接管端頭與壓漿管外壁滿焊，壓漿管每隔2M設(shè)置一道定位鋼筋與鋼筋籠主筋連接并焊接牢固，灌漿管預(yù)埋端頭設(shè)置單向灌漿逆止閥，防止在混凝土關(guān)注過(guò)程中堵塞灌漿管。

　　5.3壓漿管的疏通

　　在鋼筋籠和灌漿管吊裝就位后，進(jìn)行二次清孔，然后灌注樁基混凝土，在混凝土灌注后24—28h內(nèi)采用高壓水將灌漿管沖開(kāi)，以滿足灌漿要求，需要注意的是一定要控制好時(shí)間，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，灌漿管端頭逆止閥將無(wú)法打開(kāi)。

　　5.4樁基檢測(cè)

　　在后壓漿前采用超聲波對(duì)樁基逐根進(jìn)行檢測(cè)，以確定樁身的完整性和灌注質(zhì)量，壓漿后采用鉆芯進(jìn)行檢測(cè)，以檢測(cè)后壓漿的效果。

　　5.5壓漿

　　5.5.1灌漿設(shè)備準(zhǔn)備采用一臺(tái)灌漿泵引出一根主灌漿管，在主灌漿管上設(shè)置三通，分別與樁基預(yù)埋三根灌漿管相連，采用閥門控制回漿，這樣可以保證三根灌漿管同時(shí)均勻壓漿。

　　5.5.2壓水試驗(yàn)壓漿前先通過(guò)壓漿管進(jìn)行壓水試驗(yàn)，已確認(rèn)樁底的可灌性和壓漿管道的暢通情況，壓水逐級(jí)加壓，最大壓力控制在8Mpa，壓水時(shí)間控制在30min,壓水量控制在0.6m3左右。

　　5.5.3漿液的配制

　　漿液采用42.5水泥配制凈水泥漿，在壓漿過(guò)程中需要時(shí)也可加入適當(dāng)水玻璃等速凝材料，水灰比分三級(jí)，根據(jù)灌漿要求濃度有稀變稠，逐級(jí)調(diào)整，拌制設(shè)備為高速攪拌機(jī)（轉(zhuǎn)數(shù)不小于1000轉(zhuǎn)／min）,攪拌時(shí)間不低于2min。

　　5.5.4壓漿

　　每根樁灌漿分三序進(jìn)行，每序停頓時(shí)間為20-30min,依次灌漿量為總灌漿量的40%、40%、20%循環(huán)壓入，水灰比依次為1、0.7、0.5，第三序灌漿完成后，關(guān)閉閥門40min后，方可拆除閥門。

　　5.5.5灌漿過(guò)程控制

　　灌漿時(shí)要慢速、低壓（2-3Mpa）、低流量（30L／min）進(jìn)行，在灌漿的同時(shí)要隨時(shí)觀測(cè)樁頂位移和樁周土層變化變化情況，樁基終止灌漿應(yīng)采取灌漿量和灌漿壓力雙控，以壓漿量控制為主，以壓力控制為輔，終止標(biāo)準(zhǔn)一是壓漿量達(dá)到設(shè)計(jì)要求量，持荷5min，注入率小于1L／min；二是壓漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)控制壓力，持荷5min，注入率小于1L／min。

　　6、壓漿過(guò)程中出現(xiàn)異常和應(yīng)對(duì)措施

　　6.1灌漿管端部逆止閥打不開(kāi)

　　在疏通灌漿管時(shí)，如果水壓達(dá)到設(shè)計(jì)要求不能打開(kāi)逆止閥，可與設(shè)計(jì)溝通適當(dāng)提高壓力，仍不能打開(kāi)說(shuō)明逆止閥已經(jīng)損壞、於堵或者是混凝土強(qiáng)度已經(jīng)太高，不要強(qiáng)行增加壓力，可采取在其他灌漿管中補(bǔ)足壓漿數(shù)量，如果三根都出現(xiàn)不能打開(kāi)的情況，只能待混凝土達(dá)到齡期后，用地質(zhì)鉆在樁基上打孔，孔底要深入樁底以下50cm。

　　6.2在灌注過(guò)程中出現(xiàn)冒漿

　　壓漿過(guò)程中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)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(shuō)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(jì)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(lái)壓入的水泥漿液終凝固化、堵塞冒漿的毛細(xì)孔道時(shí)再重新壓漿。

　　6.3在壓漿過(guò)程中出現(xiàn)單樁壓漿量過(guò)大

　　在壓漿過(guò)程中有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)但單根樁吃漿量很大，但壓力上不來(lái)的情況，這說(shuō)明樁底可能存在裂隙、暗河、加沙層等不良地質(zhì)情況，壓入水泥漿沿樁底裂隙等流走，在洺河壓漿時(shí)就有一根樁壓漿量達(dá)到了20t,壓力表卻顯示無(wú)壓力的情況，出現(xiàn)這種情況可采取將水泥漿調(diào)稠、加速凝劑、進(jìn)行間歇灌漿并適當(dāng)加大間歇時(shí)間、與周邊其他灌注樁同時(shí)灌注等措施。

　　7、結(jié)語(yǔ)

　　后壓漿技術(shù)在公路、鐵路等行業(yè)應(yīng)用較早，在水利行業(yè)采用的比較少，同時(shí)后壓漿技術(shù)在洺河渡槽樁基工程中的應(yīng)用，也是南水北調(diào)工程河北段樁基工程的首次使用，采用此技術(shù)后樁基經(jīng)過(guò)鉆孔檢測(cè)和靜載實(shí)驗(yàn)都達(dá)到了設(shè)計(jì)承載力的要求，起到了提高單樁承載力和節(jié)約資金的作用，為這一技術(shù)在其他水利工程中推廣應(yīng)用有著重要意義和借鑒作用。

　　參考文獻(xiàn)：

　　【1】.《灌注樁后壓漿技術(shù)規(guī)程》Q/JY14-1999

　　【2】.鉆孔灌注樁后壓漿法在工程中的應(yīng)用.建材世界2011年第32卷第4期.作者郭皓

　　【3】.鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)在橋梁工程的應(yīng)用研究.山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文.作者：張廣魯

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