钻孔灌注桩后注浆施工技术在建筑桩基工程中的应用重点分析

苏飞

山东鲁岩基础工程有限公司 山东济南 250013

普通的钻孔桩虽然可以有效保证桩长和桩径，但往往无法满足高层建筑施工需求，如果施工现场存在砂层和卵砾石还会加大施工难度。随着建筑施工技术的发展，近年来所应用的钻孔灌注桩后注浆施工技术可以最大限度保证桩径和单桩的承载要求。比如当桩身混凝土达到终凝后，可以按照一定的压力比例将水泥浆液压入桩底和桩身侧面缝隙，以此实现强化单桩承载力的目的[1]。鉴于建筑桩基工程无论是施工环境还是施工技术均有特殊性，因而在选择应用钻孔灌注桩后注浆施工技术施工时需要严格遵循施工规范，进一步明确和掌握钻孔灌注桩后注浆施工技术要点和策略尤为关键。

1 某建筑桩基工程概况

本项目属于居民楼工程，共27 层，地面25 层，地下2 层，楼层总高度为81m，楼体结构为框-剪结构。经过设计团队分析研究，决定桩基工程采用后压浆钻孔灌注桩，计划布设后压浆钻孔灌注桩305 根，其中269 根为Φ 700，36 根为Φ 600，有效桩长17-18m，根据居民楼设计规范要求，单桩承载力需保证在2250KN。总的来说，本项目所处的施工地质地形情况较为有利，土性以黄褐色为主，属于中等压缩性土。

2 桩端后压浆工艺在提升桩承载力方面的作用发挥

长期的建筑施工应用发现，利用泥浆护壁工艺成桩时虽可以完成桩基施工任务，但极易在孔底形成一个沉渣软弱层，通过置换泥浆和抽渣筒排渣也无法实现最佳的排渣目的。而通过将水泥浆压入到柔性注浆腔，当浆泡逐渐向外挤压后会进一步压实沉渣软弱层，并对桩端土层产生压实作用，以此来提升桩底土层的强度。本项目实践应用发现，桩基的承载力会随着桩端土层的抗剪强度的增大而增强，通过对桩底沉渣软弱层进行加固强化，无论是桩端土层的密实性还是桩基的支承面积均有较大的改善，最终确保桩基具有足够的承载力。除此之外，目前在压浆工法提升单桩竖向承载力的研究中，有诸多的研究均指出注浆桩和普通桩在不同持力地层与不同长度的桩中的综合比为0.2-2.0 倍。本项目的持力层以密实砂、卵石层和砾石层为主，桩端压浆桩的最大限度承载力涨幅可以达到60-200%，分析认为这与桩土工作体系、桩端持力层条件等因素有较大的关联。

3 钻孔灌注桩后注浆施工技术在建筑桩基工程中的应用

3.1 钻进成孔的施工要点

钻进成孔是钻孔灌注桩后注浆施工技术顺利应用的关键，本项目采用泵吸反循环全面转进成孔工艺。主要的施工要点包括以下：①在正式开钻前先由施工人员在桩位处埋设护筒，护筒大于桩径500mm，施工过程中将钻机对位偏差严格控制在1cm 以内；②钻进工作开始选用正循环钻进方式，待顺利钻进4-5m 后开始转换钻进方式，采用反循环钻进方式。在钻进过程中严格控制好泥浆参数和相关的钻进参数，技术人员加强对钻机的检测。本项目钻进成孔均选用切削具疏齿状排列的三翼锥形钻头，钻头直径包括两种，即Φ 600 和Φ 700。

3.2 钢筋笼吊放的施工要点

本项目所用的钢筋笼均预先由工厂加工，钢筋笼的制作尺寸和焊接质量均严格按照设计规范标准进行。钢筋笼吊放的施工要点包括以下：①钻进成孔完成后将两根注浆管和钢筋笼下入孔内，操作过程中务必做好护壁的保护工作；②注浆管于后续的混凝土浇筑质量尤为重要，因而务必给予注浆管质量检查充分的重视。本项目特组织人员重点对注浆管是否存在锈蚀、存在裂痕进行检查，同时清除管内的残留物质，确保注浆管不含有其他的杂物；③两根注浆管和钢筋笼下入孔内，将注浆管绑扎于钢筋笼，对称安装。需要特别注意的一点是，注浆阀安装时务必将其高度控制为300mm 左右，向内弯曲15°，确保可以顺利进入孔底锥面；④注浆管下入孔内的过程中，为检查注浆管是否存在漏水问题，需要向注浆管内注入清水，下入孔内后在注浆管上部安装丝堵，可以起到阻止杂物进入的作用[2]。

3.3 混凝土浇筑的施工要点

本项目混凝土采用水下灌注的方式，混凝土标号为C25，灌注前由施工人员对泥浆性能进行检查，确保相关的指标符合设计规范再进行灌注工作。灌注前先向孔底投入适量的碎石，碎石体积控制为0.2-0.5m3，待正式灌注时将导管与孔底之间的距离控制为0.3-0.5m。需要特别注意的一点是，初灌量务必保证导管埋深1.2-1.5m，混凝土灌注工作持续完成，中间不作停顿，且严禁将导管拔出混凝土表面[3]。

3.4 成桩后的注浆要点

根据项目施工特点和施工要点具体的注浆技术参数控制如下：①采用525R 普硅水泥，水灰比控制为0.6；②单桩设计注浆量为1.40m3，严格遵循相关的设计标准，实际开展注浆工作时需要确保注浆量≥设计注浆量；③压浆速度控制为50-75L/min；④初始的注浆压力控制为0.5-1.0MPa，正常状态下的注浆压力控制为1.5-2.0MPa，稳压时间控制为10-15min。

本次注浆施工采用纯压式灌浆法，待成桩3-5 天后连接地面注浆系统和孔内其中一根注浆管，并打开另外一个注浆管的丝堵，注入适量的清水，以此对孔内的注浆腔室进行清洗。另一注浆管内出现清水后即可以注入水泥浆液，管流出浆液停止灌注，安装丝堵。另一注浆管注入水泥浆液的过程中，发现压力达到1.8-2.0MPa，稳压15min，即可拆除注浆系统，继续进行下一根桩施工。

4 结语

钻孔灌注桩后注浆施工技术实际应用时具有一定的复杂性和特殊性，需要给予充分的重视。本项目选用钻孔灌注桩后注浆施工技术开展施工，取得了良好的施工成效，经检测单桩承载力得到了有效地强化，对增强整个施工建筑质量具有重要的意义。