【摘 要】后注漿鉆孔灌注樁技術(shù)是改善泥漿護壁鉆孔灌注樁樁底沉渣、樁側(cè)泥皮固有缺陷的一項重要技術(shù)，具有提高承載力、減少樁數(shù)、縮短樁長等優(yōu)點。該技術(shù)在建設(shè)建筑中得到廣泛應(yīng)用中，已產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。本文著重對后注漿鉆孔灌注樁的工作機理進行系統(tǒng)分析。 

　　【關(guān)鍵詞】后注漿鉆孔灌注樁 工作機理 

　　在道路橋梁、建筑等工程領(lǐng)域中為滿足鉆孔灌注樁承載力的設(shè)計要求， 通過傳統(tǒng)擴大樁徑 、增加樁長使樁端進入基巖技術(shù)， 給施工造成了很大的困難。應(yīng)用后注漿鉆孔灌注樁技術(shù)，可顯著提高樁基單樁承載能力、減少樁數(shù) 、減少群樁的總體沉降、降低施工難度 、節(jié)約造價， 取得了良好的經(jīng)濟效益 ，因此對該項技術(shù)工作機理的研究有非常重要意義[1]。 

　　1后注漿鉆孔灌注樁技術(shù)的優(yōu)勢 

　?。?）后注漿鉆孔灌注樁技術(shù)構(gòu)造簡單、施工方便、成本較低、可靠性高、承載力增大[2]?？晒袒瘶冻猎⒛嗥?，大幅度提高樁的承載力，減少沉降量， 其承載變形性狀改善，可簡化上部結(jié)構(gòu)設(shè)計。 

　?。?）經(jīng)濟效益顯著，采用后注漿鉆孔灌注樁技術(shù)與普通灌注樁相比可以減少樁徑，縮短樁長，還可避免穿透較難穿越的地質(zhì)土層，大大降低了施工難度，加快了施工速度，特別對于大直徑，超長樁效果更為明顯。 

　　（3）適用范圍廣，后注漿鉆孔灌注樁技術(shù)幾乎可以適用于各種地質(zhì)土層及強、中風(fēng)化巖層。開始多用于泥漿護壁鉆孔、沖孔、挖孔灌注樁，近幾年已經(jīng)逐漸在各種干作業(yè)灌注樁工程中使用，效果明顯。 

　　2后注漿鉆孔灌注樁工作機理 

　　后注漿鉆孔灌注樁技術(shù)主要通過對樁底、樁側(cè)在混凝土凝固后進行注漿，通過漿液壓力滲透作用對樁底和樁周一定范圍內(nèi)的土體進行加固，使樁基礎(chǔ)的實際承載能力大幅提高。 后注漿鉆孔灌注樁技術(shù)主要分為樁側(cè)后注漿技術(shù)和樁端后注漿技術(shù)。樁側(cè)后注漿技術(shù)是在樁體達到一定強度后 ，通過預(yù)埋的注漿管在樁側(cè)進行注漿，使?jié){液進入持力層的泥皮及土體。樁端后注漿是指在鉆孔灌注樁成樁達到一定的強度后，通過預(yù)埋的注漿通道把水泥漿壓入樁底。 

　　灌注樁后注漿是預(yù)先在樁孔內(nèi)下樁身的鋼筋籠時設(shè)置數(shù)根管鋼管，注漿管底預(yù)留壓力注漿孔需臨時封閉，以防灌注時注漿孔被堵塞?；炷镣瓿沙跄?，將臨時封堵預(yù)埋管開塞后，水泥漿液注入樁周，漿液在填充樁周縫隙的同時，并在樁周的沉渣與疏松土體中滲透，混合、膠結(jié)、壓密這些土體；隨著注漿量和注漿的壓力的持續(xù)增長，擴大土體的壓密范圍，樁底的擴大頭也在逐漸形成，增大承壓面積，從而改變這些土體內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)和固結(jié)狀態(tài)；在注漿的最后階段，滲透性較好的砂土層，注漿量與注漿壓力表現(xiàn)為持續(xù)而同步的增長，漿液擴散范圍會進一步擴大，滲透性較差土層的注漿壓力則會突然增大，而注漿量的增長卻較小，此時漿液主要是緩慢滲入劈裂后的土體縫隙[3]。這時漿液主要是以滲透與壓密土層。因此，在注漿的整個過程中，隨著注漿量和注漿壓力的持續(xù)增長，樁周的土體依據(jù)其不同的特性其滲透性在發(fā)生變化，這個過程中水泥漿液與樁周土體發(fā)生了填充―擠密―滲透―劈裂等一系列的物理過程，在施工過程中注漿泵的壓力值表現(xiàn)為下降和上升的波動，而不是一個穩(wěn)步持續(xù)增長的過程，當(dāng)然，總的趨勢還是隨著注漿壓力的增長，注漿量液隨之增加，漿液在土體內(nèi)的滲透范圍也隨之?dāng)U大[4]。 

　　灌注樁后注漿在注漿之初，主要表現(xiàn)為力學(xué)機理，對樁體土體產(chǎn)生擠密作用。隨著注漿時間的推移，漿液和土體充分接觸后，化學(xué)機理起主導(dǎo)作用，漿液中的化學(xué)物質(zhì)參與反應(yīng)，增強持力層的強度。 

　　注漿作用在土體內(nèi)產(chǎn)生滲為填充膠結(jié)作用、化學(xué)膠凝作用、離子交換作用、加筋效應(yīng)和固化反應(yīng)等。對于粉土、細砂等孔隙率較小的土中，注裝時，其滲透性小，主要通過高壓注漿的劈裂作用，使高壓液漿沿著持力層的裂隙，水泥漿液填充了土體的孔隙后自身凝固，凝固后的膠體在土體內(nèi)形成網(wǎng)狀的水泥結(jié)石體和加筋體具有一定的剛性，能夠約束土體的幾何變形，大幅提高持力層擾動面及持力層的變形模量和強度。對于碎石土等孔隙率較大的巖土體，漿液主要以滲透注漿作用為主，對土體起到填充、膠結(jié)及加筋作用。水泥漿凝結(jié)后在砂粒間產(chǎn)生膠結(jié)作用，將一定范圍內(nèi)的砂粒和土粒在膠結(jié)成一個整體，從而提高了土體的強度、加強了土體的整體性；在凝固過程中水泥漿液中的化學(xué)物質(zhì)與砂土中的化學(xué)物質(zhì)進行離子交換， 以上的化學(xué)作用不是孤立存在的，往往是幾種情況在同時發(fā)生而共同作用的結(jié)果，其原理為：當(dāng)水泥漿液與砂土層充分接觸后，與水發(fā)生了水解和水化反應(yīng)，生成具有較高強度的水穩(wěn)性物質(zhì)如水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣、水化鐵酸鈣等增加了土體顆粒之間的粘結(jié)力；同時，其溶液中的 Ca2+離子與土顆粒產(chǎn)生的陽離子進行了交換，形成了水泥與砂礫團粒結(jié)構(gòu)，封閉了砂層中的空隙，出現(xiàn)更為堅固的聯(lián)結(jié)，形成了類似于硅化物的物質(zhì)[5]。 

　　灌注樁后注漿樁側(cè)后注漿對樁周軟弱泥皮起到膠結(jié)、擠密和加筋作用，加固了樁周的軟弱泥皮，消除了樁周土的薄弱層，有效地改善樁土界面的力學(xué)特性和樁側(cè)摩阻力。通過在樁周土體中的充填擠密效應(yīng)，在樁表面形成水泥固結(jié)體， 有效地加固了樁周土，對樁側(cè)土體產(chǎn)生緊固作用，增大了樁周表面積， 較大的提高了總樁側(cè)摩阻力。而樁端后注漿通過對土體的替換、擠密和加筋作用， 明顯提高了樁端土體的力學(xué)性質(zhì)，減弱了樁端軟弱層的不利影響，將樁端的破壞形式從刺入破壞轉(zhuǎn)化到局部剪切破壞。土體力學(xué)性質(zhì)的明顯提高，擴大了樁端破壞滑移面，明顯增大了樁端阻力。 

　　3 結(jié)語 

　　后注漿鉆孔灌注樁技術(shù)施工參數(shù)依然需要依賴于試驗樁的結(jié)果或參考相似工程的經(jīng)驗，而全國可以借鑒的經(jīng)驗并不多，有待進一步的積累，再加上理論的探討，最終形成一個成熟的技術(shù)。后注漿鉆孔灌注樁技術(shù)具有提高單樁承載力、提高生產(chǎn)率、節(jié)約建設(shè)資金的優(yōu)點，所以，其的推廣與應(yīng)用有著重要的意義和廣闊的前景。