摘要:文章以茂名市某大樓樁基工程為例，闡述了壓力灌漿在處理樁基持力層即基巖破碎帶和樁端沉渣、淤土中的綜合應用，并將這一成功經驗應用于類似場地的樁基工程，取得了很好的效益。

 

　　關鍵詞：高層建筑；壓力灌漿；樁基；應用

 

　　Abstract: Maoming City in a building pile foundation engineering, for example, described the integrated application of pressure grouting in dealing with the pile held power layer of the bedrock fracture zone and the pile-side sediment, silt soil, and successful experience in appliedsimilar venues foundations, achieved very good results.

 

　　Key Words: high-rise buildings; pressure grouting; pile; application

 

　　中圖分類號：    TU97          文獻標識碼：A                     文章編號：

 

　　1、工程概況

 

　　該大樓地面15層，框架結構，地下室一層，人工挖孔擴底灌注樁基礎，一柱一樁，單樁荷載設計值最大12500KN。

 

　　根據工程地質勘察報告，場地巖土層自上而下分為：雜填土、素填土、粉質粘土、碎石、塊石、碎石、碎石角礫、含碎石角礫粉質粘土、中風化灰巖，塊石和中風化灰巖分別作為人工挖孔樁樁端持力層。

 

　　挖孔施工中，因場地水文地質工程地質條件復雜，且含水層透水性強，強富水，采用管井降水方案也無效，人工挖孔無法繼續進行。因此，把余下18根樁徑1.2m、1.5m和1.8m的人工挖孔擴底樁變更為同樁徑的鉆（沖）孔灌注樁。在成孔工藝上，考慮擴底和清孔需要，選擇反循環鉆孔，但因孔內嚴重漏漿、塌孔而停止。最后采用正循環沖孔，施工才得以正常進行。但同時出現兩個問題：①不能擴底，承載力達不到設計要求；②受孔內漏漿影響，不能正常清孔，孔底沉渣和淤土的厚度較難預測和控制。因此，決定采取壓力灌漿方案來解決這兩個問題。

 

　　2、壓力灌漿機理和應用

 

　　壓力灌漿是通過鉆孔把漿液注入巖土介質的裂縫或孔隙，以改善巖土的物理力學性質。樁端壓力灌漿則是在灌注樁成樁后，利用預埋在樁端的噴漿管，通過預埋注漿通道進行高壓注漿，使漿液對樁端沉渣、淤土及樁端附近的土層起到滲透、填充、壓密和固結作用，從而減少樁基沉降，提高樁基的承載力。

 

　　3、壓力灌漿方案和方式

 

　　3.1  樁端以下塊石層分段灌漿

 

　　⑴鉆孔布置：Φ1.5m和Φ1.8m樁布置三個灌漿鉆孔，等腰三角形分布，Φ1.2m樁布置一個灌漿鉆孔。

 

　　⑵鉆孔要求：采用泥漿循環護壁鉆進，選用膨潤土制漿。當采用其它粘土造漿，要求大于0.05mm的顆粒不超過10%，小于0.005mm的粘粒含量應超過50%。鉆孔進入塊石層的深度由現場控制，并及時將鉆孔資料反饋到設計和質檢部門。

 

　　⑶灌漿施工：鉆孔結束后，采取自下而上栓塞分段灌漿。灌漿材料采用純水泥漿，摻0.5%水玻璃。起始用水灰比5:1、3:1的漿液洗孔15min，然后以1:1的漿液進行灌漿，當灌漿壓力達1.0Mpa后，保證在這個穩定壓力下連續灌漿30min后停灌。灌漿施工中有些孔段出現串漿、冒漿現象，壓力上升慢，施工采取增加水玻璃摻用量（最高至1%）和分次間隔灌漿（每次間隔時間30～40min）的辦法進行解決。

 

　　鉆孔灌漿結束7天后才允許進行樁基成孔施工。

 

　　3.2  樁端壓力灌漿

 

　　3.2.1施工工藝

 

　　⑴灌漿裝置：由壓漿泵、攪拌系統、觀察儀表、導漿管、噴漿管等組成，導漿管用Φ20鍍鋅管，噴漿管用Φ25鍍鋅管。噴漿孔孔徑8mm，梅花形排列，孔距25mm，用膠紙和橡膠胎包蓋嚴密。

 

　　⑵導漿管和噴漿管固定在鋼筋籠上,一起下入樁孔內。噴漿管位置安裝距籠底5cm，導漿管高出地面0.2m。

 

　　⑶樁體混凝土灌注完畢后24小時內通過導漿管注入清水沖洗管道，確保管路暢通。

 

　　⑷樁身混凝土養護7天后進行壓力灌漿。先制備低濃度水泥漿以0.2MPa壓力注漿，待另一端冒漿后封堵溢漿管口。

 

　　⑸清洗樁底后，制備較高濃度且摻加0.5%水玻璃的水泥漿液，在設計壓力下穩定注入30min后停泵，關閉止漿閥，防止高壓漿液回流。記錄灌漿穩定壓力、進漿量、灌漿時間等。

 

　　3.2.2注漿設備和參數

 

　　⑴使用2SNS注漿泵，額定壓力11Mpa。

 

　　⑵制漿所用的水泥品種和標號同樁身。洗孔漿液水灰比為5:1；灌注漿液水灰比為0.8:1，摻0.5%水玻璃。

 

　　⑶灌漿壓力控制標準為：一般控制在3～4Mpa；洗孔壓力取相應灌漿壓力的80%。

 

　　⑷穩定灌漿壓力下閉漿30min。

 

　　⑸壓力灌漿過程，采用精密水準觀測樁頂上抬量，上抬量達10mm時，應減壓，控制不超過20mm。

 

　　4、成樁檢測結果

 

　　對全部18根樁進行低應變動力檢測，通過對4根樁進行高應變動力檢測，結果如下：

 

　　⑴低應變反射波法所測18根樁，屬于Ⅰ類樁的有16根，占總數的89%，屬于Ⅱ類樁的有2根，占總數的11%，全為合格樁。

 

　　⑵低應變反射波法所測18根樁的平均波速為3772m/s。

 

　　⑶試樁的單樁豎向承載力設計值見表1。

 

　　表1  高應變動力試樁結果匯總表

 

　　樁

 

　　號樁長

 

　　（m）樁徑

 

　　（mm）單樁豎向承載力設計值（KN）單 樁 極 限 承 載力（KN）

 

　　1123.6518001443522300

 

　　3715.9018001278421500

 

　　5232.881800843317400

 

　　5638.581500739216600

 

　　5、總結

 

　　⑴新建大樓現已封頂，沉降觀測得建筑沉降量<3mm，無不均勻沉降，預計建筑使用期沉降量<5mm，完全滿足設計要求。壓力灌漿應用于本樁基工程中，不僅提高了持力層的承載力，還消除了樁端沉渣和淤土的影響。

 

　　⑵后期設計施工方案的變更與勘察報告忽視水文地質條件有很大關系。事實上，對灌漿孔的鉆探資料分析，塊石層應為基巖破碎帶，成分為石英砂礫巖，屬下石炭林地組（C11），而場地內的灰巖屬上石炭船山組或下二疊棲霞組（C3C+P1q），地層次序為C11覆蓋在C3C+P1q之上，表明這里曾發生過地質構造作用，導致了基巖埋深變化大，石英砂礫巖破碎不完整。破碎帶溝通了下部巖溶水和上部第四系孔隙之間的水力聯系，為強富水含水層。根據管井降水資料推算，含水層的滲透系數K>300m/d。

 

　　⑶11＃、37＃和52＃樁的成孔時間差不多，樁徑一樣，52＃的樁長比11＃、37＃都長，但進入樁端持力層的深度卻小得多。高應變動力試樁結果，11＃和36＃的單樁極限承載力比52＃大得多，說明對樁承載力的影響程度，進入持力層的深度比穿過的覆土厚度影響更大。

 

　　參考文獻：

 

　　1、JGJ94-2008，《建筑樁基技術規范》

 

　　2、GB50202-2002，《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》

 

　　3、GB50204-2002，《混凝土結構工程施工質量驗收規范》

 

　　4、廣東省標準《建筑地基基礎設計規范》15-31-03