浅析桩端地基加固技术在建筑工程施工中的应用

杨峰　武哲

摘 要：地基施工是建筑工程施工中较为关键的环节，其施工质量的好坏直接影响着建筑工程的整体质量，为了提高地基施工的质量，确保建筑工程的整体性和稳定性，对桩基础的承载力要求也越来越高，桩端地基不仅对建筑物的稳定性具有直接的影响，而且对建筑物的质量具有重要的影响。因此，在实际施工过程中，必须提高桩基础的承载力，降低沉降的发生。下面文章介绍桩端地基加固技术在建筑工程施工中的应用，以提高建筑物使用后的安全系数。

关键词：建筑工程；地基；桩端；加固技术

中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）27-0051-02

1 桩端地基加固的原理

在工业与民用建筑、道路桥梁等土木工程领域内，桩端后注浆钻孔灌注桩技术具有桩基单桩承载力提升、桩基变形减小的作用。桩端后注浆是在灌注成桩初凝后，钻孔、冲孔及挖孔灌注桩通过在桩身中预埋注浆管，通过高压注浆泵向桩端地层注入能固话的且有一定压力存在的浆液，渗透、填充、置换、劈裂、压密及固结等多种形式构成的不同作用于桩端虚土及桩端附近的桩周土层，使虚土与泥皮消除，改变桩与岩、土之间的条件，进一步提升桩的承载力并减少沉降量的出现。

2 灌注桩基承载力的原理

2.1 沉渣的胶结固化

向桩底注入水泥浆时，浆液会自下而上渗透，结合浆液和桩底沉渣，形成强度较高的结石，消除了桩底沉渣对单桩承载力的不利影响，进而使桩端承载力提升，并减小桩的沉降现象。

2.2 桩周土体的挤密加固

①桩底土体通过挤密压实，能够使土体的强度增强，提升桩端承载力。随着压浆力的增强，水泥浆液的扩散距离和可罐性增大，在转周围受影响区域形成2～20 mm厚的水泥结石套，使桩侧泥皮固话，进一步提升了摩擦系数及侧压力。

②预应力作用。压浆桩受到桩端压力的作用，施加了一个由下而上的预应力，能使桩身微微上抬，在对桩施加竖向荷载时，反向预应力会承载部分荷载，进一步将单桩的承载力得到提升。

3 确定压浆参数

3.1 水灰比的确定

通常情况下，水灰比不应过大或过小，过大会导致压浆困难，而过小则会在压力作用下，造成水泥浆离析，通常运用0.5～0.7，且按照先稀后浓的形式开展注浆施工。

3.2 压浆量的确定

单桩压浆的水泥用量关系到卵砾石含量及桩间距，关系到卵砾石层的空隙率。

3.3 闭盘压力的确定

闭盘压力即结束压浆的控制压力，应结合是先设定的压浆量控制一根灌注桩的压浆什么时候结束，但同时也需要对压浆的压力值进行控制。

3.4 终止压浆的确定

以压浆量为主，压力控制为辅来作为总体控制的原则。

4 桩端地基加固施工技术在建筑工程中的应用分析

4.1 灌浆的压力要求

①运用压力灌浆的方式对抢险护坡混凝土面下的松散软弱土及坍塌物进行加固，将灌浆压力控制在0.5～1.0 MPa，水灰比应为0.7，控制浆液宁都时间为小于15 min。

②灌浆孔底应从抢险捣浇混凝土底穿过，并向原有硬土层位置伸入。

③严格按灌浆顺序操作，先从编号为1号的灌浆孔位置开展灌浆，然后依次进行，直至所有灌浆孔完成灌浆。

4.2 施工工艺

4.2.1 主要材料

运用普通硅酸盐32.5 R水泥，与设计单位相结合，提出浆液固话时间要求，通过技术人员的研究分析，选用水玻璃及其他化学材料开展配置灌浆；在拌浆中使用的水应严格控制，禁止水内掺有油、酸、盐、有机物以及对注浆材料产生不良影响的物质，不得使用PH值低于4.0的酸性水。

4.2.2 施工参数

①钻孔深度控制在进入原状硬土层0.5 m。②与设计要求相结合，注浆压力控制在0.5～1.0 MPa范围内，具体调整控制以现场实际状况为主，例如，1号孔灌浆压力不应较大，过大会导致浆液向塌方基坑内流失，引发浪费问题出现，目前1号灌浆压力控制在0.6 MPa以下。③化学水泥浆：水泥浆水灰比为0.7，化学浆与水泥浆的比例是1：1，其中水玻璃在化学浆中的用量占双液灌浆量中水泥用量的14%～17%，并与一定量的其它化学浆材相配合。④注浆结束：1号和2号孔终止灌浆应以0.5～0.6 MPa的灌浆压力下进行10 rain稳压；与办公楼临近的斜孔灌浆压力不得过大，且在调整终灌标准时需要严格监测，原则上该部分孔位的灌浆压力应控制在0.6 MPa以下，其他孔位的终止灌浆需要在0.8～1.0 MPa灌浆压力下进行5 min稳压即可。其次，对灌浆施工过程进行严格监控，当地面有严重漏浆、孔位窜浆等情况产生时，应立即终止灌浆。

4.2.3 灌浆处理工艺

①与设计方案相结合开展放线定位，在预定孔位将钻机平衡牢固安装，钻机的垂直偏差度应控制在1%以下。由于表面存在1.5～4 m的抢险混凝土，因此应采用金刚石钻头开展开孔操作，然后运用Φ75 mm合金钻头向预定位置钻进。钻孔施工中应将完整有编录工作做好，特别是详细描绘出松散软弱土层的实际情况，为该孔位的灌浆施工提供有效条件。②在完成钻孔施工以后，应与钻孔资料情况相结合，在适当部位下将注浆管注入至孔底。

5 建筑工程桩端地基加固的质量控制

5.1 布孔质量控制

对工程中的孔位进行布置时，应对受塌方影响、对建筑物造成威胁部位的范围、深度及位置探明，为加固范围、后续灌浆材料及灌浆工艺提供一定依据。

5.2 钻孔质量的控制措施

在钻孔施工之前，应结合设计要求，做好钻孔控制及标记，对钻孔控制在较低方向，使其误差范围保持在1%以内。在钻孔施工过程中，若出现塌孔等问题，可采用优质砂浆开展护壁钻进，将施工记录做到详细和完整，主要记录混凝土加固的厚度、塌孔导致的松散土方深度等数据及钻孔难易等情况，并做好存档备查工作。

5.3 控制灌浆质量的措施

应与具体要求、钻孔资料等情况相结合对灌浆材料进行确定，运用合适的浆液配合比。浆液配置中所用的水不能对水泥正常凝结和硬化造成影响的有害物质，不能为污水。在使用浆液之前应多过滤措施进行运用，使其中的粗颗粒清除，避免灌浆管道有堵塞现象发生，从而对灌浆进度和效果造成影响。在灌浆过程中，应对施工记录工作做到详细和准确。灌浆应先对外围部分孔位进行施工，围封加固区域，一方面能够将浆液流失现象减少，另一方面还能使加固区域的加固效果得到显著提升。

6 结 语

综上所述，桩端地基加固技术在我国建筑工程施工中得到了广泛的应用。在施工中，通过桩端后压浆改善了桩端持力层和桩周条件，提高了桩端阻力和桩侧摩阻力，在一定程度上改善了荷载的传递性能，减少沉降的发生，以此提高了建筑工程的质量。

参考文献：

[1] 谢冬.灌注桩后注浆工作机理及工程应用研究[D].长沙：中南大学， 2008.

[2] 张清川.桩底压浆钻孔灌注桩工作机理分析及承载力计算[J].四川建筑，2002，（4）.