关于城市建筑在选用灌注桩及再加固方面的一些探究

孙明利

Some Research on the Selection of Cast-in-Place Pile and Rereinforcement of Urban Buildings

摘要：在城市中高层建筑桩基础的选用上，灌注桩较为常用，其有着自身的优势和适用条件，对其的选用应综合各类因素而定。随着技术进步和建筑物对桩承载力的更高要求，成桩后的再加固-后注浆灌注桩应运而生，施工中应科学地遵守其相关规定。

Abstract： In the selection of pile foundation of high-rise buildings in the city， the filling pile is more commonly used， it has its own advantages and applicable conditions， and its selection should be determined by various factors. With the technological progress and the higher requirements of the pile bearing capacity， the post-grouting grouting pile has been established， and the relevant regulations should be complied with in the construction.

关键词：灌注桩；后注浆；再加固

Key words： grouting pile；post grouting；reinforcement

中图分类号：U443.15+4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）15-0192-02

0 引言

灌注桩，作为在城市建筑中常见常用的桩基类型之一，其有着自身的优势和适应性条件。可通过干作业、泥浆护壁或人工挖孔等不同施工工艺于地基土中形成桩孔，而后放置钢筋笼、灌注混凝土而形成具有相应设计承载力的桩基础。按成孔方法的不同，其又可分为钻孔桩、沉管桩、人工挖孔桩和爆破扩底桩等类别。

从适用土质的角度看，采用不同的成桩工艺可使其适用于大多数的地层，但综合考虑，要慎用沉管灌注桩，因其在施工锤击中会产生大振动及噪声，对周边的建筑稳定和人居环境会产生一定影响，一般在城市内不宜使用。

在地下水位较高时，特别是在有承压水的砂土层、滞水层、厚度较大的高压缩性淤泥层和流塑淤泥质土层中施工时，不应采用人工挖孔灌注桩。建筑所在地政府有关规定不得采用时，不得采用人工挖孔桩。

1 灌注桩成孔的选用

在施工工艺方面，须明确不同情况下对灌注桩成孔的不同选用。

①泥浆护壁钻孔灌注桩（正反循环）：适用于地下水位以下的粘性土、填土、砂土、粉土、碎（砾）石土及风化岩层，以及地质情况复杂，夹层多，风化不均、软硬变化较大的岩层；

②旋挖成孔灌注桩：宜用于粘性土、填土、砂土、粉土、碎（砾）石土及风化岩层；

③冲孔灌注桩：不仅能够适应上述各地质情况，还可以穿透各类障碍物，包括大孤石、旧基础等，但该工艺不适用于岩溶发育地区，必要的情况下需适当加密勘察钻孔方才采用。

④长螺旋钻孔压灌桩后插钢筋笼：宜用于填土、砂土、粉土、粘性土、非密实的碎石类土及强风化岩层。

⑤干作业成孔（人工挖孔）灌注桩：适用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等密實以上的砂土、风化岩层；

⑥灌注桩施工时，应使用隔水塞，以保障首次灌注量以挤开孔底沉渣。

2 后注浆灌注桩的特点

后注浆作为一种后实施补强措施，使得后注浆灌注桩能够适用各种复杂地质，其特点如下：

①适用地层范围广。既适用于地基土质渗透较性大的土层加固，比如砂卵石层等，也适用于地基土质渗透性较差的软弱土层的加固，比如粉细砂层、粉土和粘土、淤泥等。同时还能够一定程度上加固地下溶洞的岩溶地层。

②浆液扩散范围大。压浆浆液能够对喷射流程破坏范围之内的土体起到良好的加固效果，且加固方式繁多，并且在喷射流程破坏范围之外，相同方法也能够对土体起到加固作用。

③可控制压浆的状态。通过压浆可有效控制浆液扩散的深度、方向及具体位置，合理布置压浆管，使其形成连续的圆柱状的旋喷桩体。固化浆液完成后，所形成的旋喷桩体会和桩身混凝土紧密结合在一起，形成一个固结受力整体，如此一来其所能承受的荷载将大大提高，此外，可依据设计要求合理调节灌注桩后压浆的固结体强度。

④由于注浆管的孔径和钻孔时施工的口径较小，几乎不会对现有建筑物基础和地面等造成损坏，符合相关规范标准，其适用范围为已有建筑基础的加固补强。

⑤可调节浆液的凝固时间。在实际施工中可依据现场情况合理调整浆液的凝固时间，如此不仅可控制好建筑物附加沉降和差异沉降，还能够保证建筑物的整体安全可靠。

⑥施工简单方便，压浆机能够适应各类环境，对施工现场无要求，既能够用于狭窄施工场地，也能够用于既有建筑物加固补强施工。并且施工不会对环境造成破坏，具有环保、无噪音的特点。

3 后注浆灌注桩设计及实施的要求

①后注浆导管应采用钢管，且应与钢筋笼加劲筋相绑扎固定或焊接；钢管内径不应小于30mm（兼做声测管时，内径不应小于50mm），注浆管连接要求采用丝口，不能焊接，防止电焊将注浆管焊穿漏浆；

②直径不大于1200mm桩截面，宜沿着钢筋笼周围对称设置两根注浆管：直径不大于1200mm但不大于1500mm桩截面，宜均布设置三根：有声波透射法检测要求时，按照其要求设置注浆钢导管；

③对于非通常配筋桩，要求其下部与注浆管等长的主筋组成的通至底部的钢筋笼至少有两根；

④注浆器底部与钢筋笼平齐，应设置逆向阀门，选用专用注浆器（竹节接头，每段接头间前后设置两处注浆孔，注浆孔孔径7mm，用2mm薄型橡皮包住，橡皮与接头处用硅胶密封，端部用丝口密封）；

⑤为避免出现注浆头损坏问题，钢筋笼应沉放到底，不得悬吊，严格遵守相关规范标准；

⑥在注浆试验合格的基础上，确定最佳注浆参数，才能正式开始注浆作业；

⑦灌注桩浇筑后进行两次清水劈裂，第一次时间宜为3～5小时，第二次时间宜为24小时，5～7天进行后注；有声波透射法检测要求时，应在注浆前完成；

⑧注浆作业与成孔作业点之间的距离至少8～10m；

⑨对于非饱和土宜先桩端后桩侧，多断面桩侧注浆应先上后下；对于饱和土中的复式注浆顺序宜先桩侧后桩端；桩端桩侧两者之间的注浆时间间隔最好超过2小时；

⑩桩端注浆应依次等量注浆同一根桩的各注浆导管；

{11}桩群注浆应按照先外围、后内部的顺序开展；

{12}采用P.O42.5水泥普通硅酸盐水泥，水泥浆液水灰比宜为0.55（重量比），水泥浆应二次搅拌，在搅拌池内搅拌完毕后，再经过3*3mm滤网过滤后进入盛浆池，最后进行注浆工作。

{13}注浆量根据土层情况确定，砂土、粉土、黏土中可选用较高的注浆量，泥岩、岩石中可适当减少；可分两次注浆，第一次注浆量为总量的70%，间隔1.5～2小时后再进行第二次注浆；

{14}注浆泵流量不大于40L/min，第二次注浆终止压力不小于2.5MPa，若压力过低，则需采取间歇式注浆。

4 后注浆灌注桩施工中易出现的主要问题及对应措施

①压浆施工中，一个孔的压浆可能中断，应尽量避免被迫中断。恢复压浆后，若情况未回归正常，则需考虑间歇一段时间后在附近钻孔补注。

②压浆压力达不到结束标准的情况，可以采取如下措施：

1）采用水灰比比较大的浆液，提高浆液的浓度。

2）适当加入速凝剂，合理控制浆液凝胶时间。

3）采取有效方式减小浆液在裂隙中的流动速度，尽快沉积浆液中的颗粒。

4）采用间歇压浆的方式，促使浆液在静止状态下沉积，根据地质条件和压浆目的决定材料用量和间歇时间的长短。若有地下水的流动，宜反复间歇压浆。

5）若为填充压浆，可在浆液中加入砂等粗粒料，采用专门的压浆设备。

③浆液流失。压浆过程中，出现压力一直较低，注入一直比较容易的状况。这时候就要查看地质报告，研究是否有地下土層断裂带、溶洞孔洞、地下暗河或者地下设施的通道等浆液流失途径。此时应该采取的措施主要是先查清原因，同时可采用的几种措施有：用水泥～水玻璃双浆液；控制水灰比，增加水泥用量；在水泥浆液中加入速凝剂等方法。

④对地面和桩顶进行隆起观测。当压浆过程中发现桩体有明显上抬现象或地面有隆起时，应立即降低压浆压力，继续一段时间压浆，然后停止。查明导致桩体上抬和地面隆起的原因，采取有效措施。

⑤出现冒浆。若在其他桩或者地面上冒出水泥浆液，说明该桩底的浆液已经达到饱和，可以停止压浆。若从施工桩的侧壁冒出浆液，说明压浆量应满足或接近了设计要求，可以停止压浆。若压浆量较少，但浆液仍从施工桩侧壁冒出，应暂停压浆，同时用压力水或用清水将压浆管路冲洗干净，等到24小时之后，已压入的水泥浆液凝结固化，并将冒浆的毛细孔道堵塞时再重新压浆。

⑥单桩压浆量不足。压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆，先四周后中央，先将施工场地周围的桩压浆，使压浆桩形成封闭的圆圈，然后在对中间的桩进行压浆。

5 结语

建筑物的造价有约50%花费在地下四大块的工程上，而桩基作为深层中的重要部分，在城市中又常见于灌注桩的选择，以上仅为笔者就此写就的一些思考和看法，希望值得借鉴。

参考文献：

[1]戴国亮，龚维明，程晔，薛国亚.自平衡测试技术及桩端后压浆工艺在大直径超长桩的应用[J].岩土工程学报，2005（06）.

[2]地下四大块方案指引.万达商业规划研究院&设计中心，2014.

[3]沈保汉.后压浆桩技术（3）[J].工业建筑，2001.