后注浆施工工艺探讨

潘 卫 国

(山西师范大学现代文理学院，山西 临汾 041000)

1 概述

利用泥浆护壁钻进的灌注桩的一个软肋，就是成桩后沉渣残留于桩底，残留的沉渣使桩的承载能力大大地降低，导致桩基的沉降量增加，而桩底后注浆可以让沉渣密实、少水、变薄；桩周土体在桩侧注浆下可以被固化，同时压浆可以让周围土体被压密，并使桩头被包裹好形成扩大头，从而提高桩的承载力。而后注浆技术从成功开发后，越来越多的应用于不同的地层中，从最初渗透性好的卵砾石层、砂土层，扩展到可灌性小的粉细砂、粉土，进而到渗透性较差的黄土、软土中，都取得了较好的应用效果。但后注浆技术在不同地区的不同土层使用会有不同的加固效果，结合临汾地区施工过程，本文提出一种简单实用的施工工艺，分别从注浆管设置、注浆前准备工作，注浆的施工步骤等方面进行了论述，最后给出了一个具体的工程实例。

2 后注浆施工工艺

2.1 下放钢筋笼时注浆管的设置

1)材料准备。

a.桩底注浆管使用两根6分钢管，该注浆管的长度比设计长度多高出地面1 m，长150 mm的连接管两个，规格同灌浆管，均两头攻丝。桩侧注浆管采用6分钢管各2根，分别设置在桩底标高以上12 m，24 m处，注浆管下口与桩侧注浆环连接。螺帽4只，与150 mm连接管配套使用，用于连接胶囊与钢板。

b.φ600内胎一只作为桩底灌浆腔，φ600×2.7 mm的钢板一块，板上开两个φ35～φ40的孔，该孔用来穿注浆管到内胎中，孔距的大小取决于钢筋笼直径。再准备两块φ650圆形的弹性橡皮，其中的一块圆形橡皮上割开两个直径为35～40大小的孔，孔距和钢板上的孔相同。粒径均匀的河卵石或碎石100 kg左右，堵头若干个。

2)首先制作好桩底灌浆腔，灌浆腔的组成材料有汽车废旧内胎、预先按尺寸切割好的圆形钢板、四只螺帽、长150 mm的两根连接管以及适量的河卵石或碎石等，河卵石或碎石填充在灌浆腔中，在灌注桩桩孔钻进前先把灌浆腔组装好。

3)固定灌浆管：使用两根6分钢管作为桩底灌浆管，对称布置在钢筋笼两侧，每节长度由施工现场的桩长确定，节与节之间用螺纹管连接，总长度由桩长确定。一般桩底注浆管长度为孔深加0.5 m的出露孔口长度。为后续施工方便，需准备一些短节注浆管。

4)灌注桩桩孔施工完成后，清理孔内残渣达到设计要求。

5)固定注浆腔到钢筋笼上：首先平放注浆腔到地面上，钢板面朝上与钢筋笼相对安放，轮胎胶囊朝下。随后把钢筋笼吊起，和灌浆腔钢板轻轻接合，用钢筋笼上的钢筋与钢板点焊到一起，这样就把注浆腔和钢筋笼连成了一个整体。固定施工中注意两点：一是不要让电焊火花落在橡皮胶囊上；二是把轮胎胶囊用网状线绳扎紧在钢筋笼上，以防止吊挂在钢筋笼下面的充满碎石的轮胎胶囊坠落。

6)钢筋笼安放与混凝土浇筑：钢筋笼被起吊后，需要在下放钢筋笼到钻孔的过程中来现场把灌浆管接长，把桩底灌浆管与钢筋笼内侧要紧贴。当下放钢筋笼及注浆管接长完成后，就可以灌注混凝土。在灌注混凝土的过程中注意保护好灌浆管及管口上的堵头。

2.2 注浆前准备工作

1)注浆使用的设备与材料。

a.压力不小于7 MPa的性能稳定的便于维修国产注浆泵一台；

b.搅拌工作效率满足注浆的流量要求的水泥浆搅拌机一台，带单向阀及引流器；

c.储浆筒一只，容量需满足浆液储存要求；滤网几片，用于过滤浆液用；32.5普通硅酸盐水泥；相应数量的止浆阀、百分表、磁性表座；满足施工注浆长度的高压注浆黑色胶管一条，钢筋笼上埋设的注浆管与高压注浆管的连接件两只，要求方便拆卸。

2)开始注浆前，把桩底注浆管与止浆阀用焊接或者螺纹连接到一起，其中有一个不带钢球的止浆阀，可以起到排水作用。若连接方式使用焊接，注意不要让焊渣溅落到注浆管中；如条件允许，预先在管口留好螺纹口，原则上推荐使用螺纹连接，因为经多次验证螺纹连接比较可靠。

3)把准备好的两个连接件各自安装到止浆阀上。安装两个连接件的原因是防止某一根注浆管产生问题，导致注浆受阻，此时预留的另一根注浆管可以重新注浆。安装的两个止浆阀有一个止浆阀没有安装钢珠，这是最大的区别也是唯一的区别。压浆泵检查完好后，用高压胶管把泵和注浆管端连接到一起。

4)把准备好的自来水用压浆泵注入到管路中，这样管路及灌浆腔就被清洗了一遍。自来水从压浆管的某一端进入，如果管路通顺此时注浆管的另一端就会出水，这样就可以用小水流冲洗即可，不需用大的压力，压力大了会使桩身混凝土的强度受到影响。注水时须检查泵上的压力表是否处于正常状态，以便注浆时记录压力。

5)安装百分表到桩上，检查搅拌机是否可以正常运转，把搅拌筒内杂物清扫干净。

2.3 注浆

1)注浆前试压5 d龄期混凝土试块一组，混凝土强度达到C20即符合注浆条件。开始搅拌水泥浆，把水灰比控制在0.6左右。

2)以上准备完成后就可以开始注浆工作了，把浆液压入到事先确认好的一个注浆管，保持正常的压力直至另一注浆管的外露部分开始往外冒浆时，在这种情况下停止注浆，把冒浆孔进行封堵，同时确认百分表的初读数，记录下来。

然后第二次开始注浆，在二次注浆的整个过程中需要把注浆压力、注浆速度、注浆量、注浆时间、桩的上抬量记录下来。特别要注意的是注浆速度不能超过每分钟32 L～60 L。

3)在注浆过程中还没有达到注浆量的情况下，如果发现注浆压力异常增大，极可能的情况是出现了堵管现象。高压胶管及泵内容易被堵管，此时检查这两处，把堵管现象排除后继续注浆。若经过严格检查后发现没有堵管，保持现有压力10 min～15 min后，确认不能再加压了可结束注浆；有时也使用如下方法加压，就是连续反复开关泵。

由于注浆压力比较高，为防止人身伤亡及机器被损坏，桩底压浆注浆压力不能大于4 MPa。

4)注浆终止的条件。

a.桩体上抬量控制：桩体上抬量不得超过3 mm，达到3 mm时立即停止注浆。

b.注浆过程中，相邻桩发生冒浆时，即可停止注浆，此时可采用间断注浆，即间隔30 min～40 min后继续注浆。

c.控制注浆压力的方式：要求桩底注浆压力不能超过4 MPa，如果注浆压力达到了4 MPa，但注浆量仍不能达到设计要求时，此时需采用稳压间断式注浆，保持稳压时间达到10 min～15 min，仍达不到注浆量设计值时，可停止注浆。

d.注浆量的控制：注浆采用32.5普通硅酸盐水泥，每根桩桩底注浆量达到1 500 kg，桩侧注浆量达到1 000 kg时，不论此时注浆压力是否达到设计要求，即可停止注浆。

5)注浆结束后，把耐高压阀门止浆(手动)或注浆阀(自动)关闭。用自来水把高压胶管及注浆泵、搅拌机、料筒冲洗干净；把百分表的数值记录下来后并卸掉百分表。

3 工程实例

3.1 工程概况

广奇财富中心工程地质条件从上而下分别为杂填土、粉质粘土、细砂、粉质粘土、细砂、粉土与粉质粘土互层等。工程主楼地基设计为钻孔灌注桩，桩长23.5 m，桩径800 mm，桩身混凝土强度等级C35。为减少桩长，增大基础的承载力，且能大幅降低工程造价，设计采取桩底桩侧后注浆。预先在每根桩钢筋笼内侧设置了两根6分注浆管，采用矿渣32.5水泥。

3.2 注浆施工

桩端和桩侧注浆管分别采用了φ30×2.5 mm和φ25×2.5 mm普通焊管，压浆管之间连接为螺纹连接，用铁丝把压浆管牢固绑扎在钢筋笼上。当桩体混凝土强度达到7 d后，即可开始桩侧和桩端注浆，注浆泵采用国产BW-150型，浆液搅拌使用JW180水泥搅拌机。注浆前，先注入清水开塞，确认注浆管畅通，然后开始注浆。在注浆过程中，注浆水灰比为0.7，现场注浆压力最大未超过3.5 MPa，注浆速度每分钟35 L～60 L。当桩底注浆量达到1 500 kg，桩侧注浆量达到1 000 kg时即停止了注浆。在注浆过程中有出现过相邻桩冒浆，均按照以上工艺流程进行了处理。整个注浆施工安排随着混凝土灌注桩的施工进度顺利进行。

3.3 控制指标

桩基及后注浆施工完成后经检验桩基的质量保证项目、检测项目以及技术资料等全部满足了桩基的规范和设计要求。主要控制指标如下：

1)孔底沉渣厚度均小于50 mm，满足设计要求。

2)桩身混凝土强度达到设计要求。

3)桩位偏差情况：桩位允许偏差为d/6且不大于100 mm或d/4且不大于150 mm。经检验桩身最大偏差80 mm，最小偏差为25 mm，满足了规范及设计要求。

4)桩基检测结果：采用锚桩法试桩5根，承载力极限值达到设计要求的7 100 kN，最大位移量小于11 mm，桩基承载力提高了50%～85%，满足设计要求。

4 结语

通过工程实例表明，该后注浆施工工艺流程简单有效，适用于各种复杂的地质条件，并且可使单桩承载力提高50%～85%以上，降低了桩长，经济效益显著，有较高的推广应用价值。