浅析灌注桩后压浆施工技术措施

黎曙光

摘要：近年来，随着我国建筑业的迅猛发展，桩基础在大型、高层建筑等工程中得到了广泛的应用，钻孔灌注桩在桩基础中有着不可替代的优势。文章主要结合工程案例，针对灌注桩后压浆施工技术措施进行分析，旨在改善在施工过程中一些问题，从而提高工程灌注桩施工技术水平及桩身的承载力。

关键词：后压浆技术喷头注浆量

Abstract: in recent years, with the rapid development of construction industry, pile foundation in large, high-rise building projects a wide range of applications, bored pile in pile foundation has irreplaceable advantage. This article mainly combined with engineering case, according to post pressure grouting pile construction technical measures to carry on the analysis, aims to improve some problems in the construction process, so as to improve the project filling pile construction technical levels and the bearing capacity of the pile body.

Keywords: post pressure grouting technology nozzle grouting quantity

中图分类号： U443.15+4文献标识码：A 文章编号：

1 工程概况

某建筑工程，建筑用地8815m2，建筑规模：发射塔高度 390m，其中桅杆高132m，全钢结构。本工程设计1000mm 钻孔灌注桩154根，平均有效桩长41m，大直径，桩长较深，桩底清理不干净。全部设计为后注浆灌注桩。

2 场地工程地质条件

建筑场地的地层情况如下：（1）杂填土：该层厚度0.8~ 2.4m，平均厚度1.15m。（2）粉土层：该层在场地内分布连续，浅黄-褐黄色，稍湿，中密状，摇振反应无。无光泽反应， 干强度韧性低，含少量植物细小根系，层理清晰，该层上部在场地中北部有0.3~ 0.6m 厚的耕植土，平均厚度2.55m。（3）粉砂夹粉土：该层在场地分布不均匀局部有缺失，褐黄色，湿，松散，稍密，摇振反应无，平均厚度 1. 93m。（4）粉土：褐黄色，稍湿-湿，中密状态，摇振反应无，含少量 0.3~0.5 钙质结核，平均厚度4.31m。（5）粉砂：场区普遍分布，褐黄色，饱和，矿物成分为长石、石英，级配良好，平均厚度2.73m。（6）粉土夹粉砂：场区分布不连续，局部有缺失，夹有密实的粉砂层，平均厚度2.46m。（7）细砂：场区普遍存在，厚度稍大，浅黄暗黄色，饱和，密实状，颗粒较纯，级配良好，矿物成分为石英、长石云母。平均厚度4.88m。（8）粉土与粉砂互层：场区分布不连续，平均厚度3.29m。（9）粉土：场区普遍分布，褐黄色，摇振反应无，含少量钙质结核，平均厚度2.6m。（10）细砂：含长石、石英等矿物质，层中有小卵石，平均厚度4.2m。（11）粉质粘土夹粉土：场区普遍分布，棕黄色，硬塑—坚硬状，平均厚度6.4m。（12）细砂：场区普遍分布，暗黄黄色，饱和，密实状，颗粒较纯，级配良好，矿物成分石英、长石、云母等，平均厚度 1.93m。（13）粉质粘土夹粉土：场区该层普遍分布，棕红-棕黄色，含钙质结核，平均厚度2.7m。（14）长石石英砂岩：该层普遍分布，灰白色，坚硬，为硅质或钙质胶结层，平均厚度3.65m。

3 后压浆施工方案设计

本工程采用桩端、 桩侧进行封闭式注浆，桩侧注浆为第细砂层，设置 2 根环状注浆管；底注浆为第层长石石英砂岩强风化层，对称设置2 根。

（1）底注浆喷头设计：桩端后压浆管采用 2 根￠32mm，壁厚3.5mm，内径25mm的焊管对称布置在钢筋笼内侧，随钢筋笼一起下入孔底。每根注浆管下部设400~ 500mm花管(喷头)，出浆孔直径 8，长杆图钉放在打好的鱼眼坑内，外套自行車内胎，最外缠塑料绝缘胶带，呈单向阀在注浆压力作用下向外单向开启。

（2）侧注浆喷头设计：桩侧后压浆管采用2 根内径￠32mm，壁厚3.5mm，内径25mm的钢管，并分别在地面下18.0m 处各设两组环型喷头管，环型管采用内径￠32壁厚3mm的柔性高压塑料管，沿钢筋笼外侧布置。在侧注浆喷头管的外侧打孔，单向阀结构，其密封状况与桩底喷头相同。

4 后注浆管安装

（1）底注浆管采用管径￠32 焊管, 底部焊死，喷头设在底部，注浆管采用接箍或箍焊接，注浆管与钢筋笼固定连接采用焊接或绑扎，钢筋笼分3段制作，每段长度约为14m 左右，地面以上的注浆管采用护帽封口。

( 2) 侧注浆管竖向采用管径￠32的钢管，环型采用管径￠32 的柔性塑料管，壁厚3mm，环位置在地面下18.0m 处，底部密封，采用塑料管连接，柔性喷头管通过三通与注浆管连接，注浆管与钢筋笼固定连接采用焊接或绑扎，地面以上的注浆管要用护帽封口，喷头管采用绑扎与钢筋笼固定。为确保喷头管的安全，沿管的上下设2 组对中支架，每组8个。

( 3) 钢筋笼下到底清孔合格后投入厚度不小于0.5m的碎石才能灌注混凝土，以保证喷头能打开，确保注浆通道畅通。

5 灌注桩后压浆施工工艺流程

测量定位——钻机对位——成孔——预埋注浆管下钢筋笼——二次清孔——浇灌砼成桩——注浆管开塞——压力注浆——观测注浆压力与注浆量——记录最大压力与管注浆量——清理机具——资料整理。

6 后注浆施工工艺要点分析

6.1 确定开塞时间

在桩身混凝土浇注完成后，应进行压水开塞进行管路的疏通，开塞时间一般应在桩身浇注完成后3d 进行。开塞时间的早晚，以注浆较为关键。能否顺利注浆，控制好注浆时间是重点。开塞时间早，砼未形成一定的强度，在高压水的冲射下会破坏桩端的桩成形和砼的强度；过迟，包裹注浆管的砼强度过大，会造成注浆喷头橡胶膜打不开的现象，使所埋设的注浆报废不能进行注浆。开塞时压水宜按2~ 3 级压力逐级施加，并要有一定的压水时间和压水量，压水量一般控制在0. 5m3左右，在现场多观察高压注浆泵的压力，如压力在开塞初期不断地升高时，要进行稳压一段时间，不可一味的加压。开塞过程中要做好详细记录，写明注浆管开启情况。

6.2 确定开始注浆时间

当混凝土灌注桩浇注完成后7~10d 开始注浆(一般应达到设计强度的70%)，可通过施工现象留取的抗压试块确定桩体强度；过早以免破坏桩体混凝土强度。在初始注浆时，注浆压力要小，浆液由稀到稠。初注时要密切注意压力，注浆量和注浆管的变化，并注意注浆节奏。

6.3 压浆采用水泥标号、水灰比及压浆终止压力

（1）压浆用水泥为普通P042.5水泥。

（2）水灰比0.6，进行后注浆时,注浆流量不应超过50L/ min。

（3）终止压浆压力2.5MPa，稳定5~10min。

6.4 控制注浆顺序及注浆量

（1）在施工场地布桩区域内应采用先外围后中间的方式，垂直方向上先第一环第一次注浆，30~60min后进行第二次注浆，第一环的浆液初凝后进行第二环的侧注浆，侧注浆完成 8~10h后，进行桩底第一次注浆，3h后进行桩底第二次注浆。

（2）单桩注浆量的设计应根据桩径、桩长、桩端桩侧土层性质、单桩承载力增幅及是否复式注浆等因数确定，可按下式估算：

Gc= Apd + Asnd

式中: Ap、As——桩端、桩侧注浆量经验系数，Ap = 1.5~1. 8，As = 0.5~ 0.7；

n —— 桩侧注浆断面数；

d —— 基桩设计直径，m；

Gc—— 注浆量，以水泥质量计，t。

本工程的注浆量控制在水泥用量1.5t 左右。

6.5 确定注浆压力

一般注浆压力与桩长有关，桩身越长，所需注浆压力越大。同时注浆压力在注浆的不同阶段也有所不同，在初始注浆及注浆结束阶段，所需注浆压力较大。在注浆中间进行平稳注浆时所需压力较小。注浆压力可根据地层土质的密实度、设计承载力的要求等因素进行确定，还与水泥浆浆液浓度即水灰比有关。本工程施工时正常注浆过程中控制在1. 5~ 2MPa，终止压力为2.5MPa。

7 注浆问题及措施

由于钻孔灌注桩后压浆施工工序较多，在施工中难免出现个别注浆失败的情况，可根据具体情况，针对问题的原因进行处理措施：

7.1喷头打不开问题

由于施工操作中不当或土层本身性质导致导管注浆孔堵塞，从而引起后注浆施工中预置的注浆管其中一根不通，压力达到10MPa以上仍然打不开压浆喷头，说明喷头部位已经损坏，不要强行增加压力，可在另一根管中补足压浆数量。如出现两根注浆管全部不通，应采取如下措施：在注浆失败的桩侧采用地质钻机形成对称的两个小孔，直径￠90mm 左右，深度超过桩端50cm为宜，然后在所成孔中重新下入两套注浆管并在距桩端2m处用托盘封堵，用水泥漿液封孔，待封孔5d 后即进行重新注浆，补入设计注浆量即完成施工。

7.2出现冒浆问题

压浆时常会发生水泥浆沿着桩侧或在其他部位冒浆的现象，若水泥浆液是在其他桩或者地面上冒出，说明桩底已经饱和，可以停止压浆；若从本桩侧壁冒浆，压浆量也满足或接近了设计要求，可以停止压浆；若从本桩侧壁冒浆且压浆量较少，可将该压浆管冲洗干净，等到第2 天原来压入的水泥浆液终凝固化、堵塞冒浆的毛细孔道时再重新压浆。

(3)单桩压浆量不足：压浆最好采用整个承台群桩一次性压浆，压浆先施工周圈桩形成一个封闭圈，再施工中间，能保证中间桩位的压浆质量，若出现个别桩压浆量达不到设计要求，可视情况加大临近桩的压浆量作为补充。

8 结束语

综上所述，本工程钻孔灌注桩通过后压处理后，承载力不仅满足设计要求，而且与同类型灌注桩相比承载力提高30%以上。实践证明，后压浆钻孔灌注桩能有效处理桩底沉渣，提高侧摩阻力，消除桩底隐患，减小桩基竖向承载力的离散性和不均匀沉降，保证桩基质量的可靠性。

参考文献

[1]JGJ94- 2008建筑桩基技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2008.

[2]张雁，刘金波.桩基手册[S].中国建筑工业出版社, 2009.

[3]沈保汉.桩基与深基坑支护技术[S].中国知识产权出版社, 2006.