钻孔灌注桩后注浆技术在高层住宅楼基础施工中的应用

谢圣驾

广州建筑产业开发有限公司 广东 广州 510663

引言

应城市发展需要，大量农村人口涌入城市中。城市人口的剧增在一定程度上促进了城市化发展进程，但是由此也带来了很多社会矛盾。城市土地用地紧张就是其中一个主要的社会矛盾。为了提高城市土地的利用率，解决人口居住需求，住宅楼建设楼层在不断递增，城市出现了很多高层、超高层高层住宅楼。加上人们对住宅楼质量要求的不断提高，由此出现了很多相关的先进施工工艺。钻孔灌注桩后注浆技术以其良好的施工效果得到业内人士的一致认同与推广，以下将针对该施工工艺的具体开展进行分析探讨。

1 工程概况

本工程为我国某一城市高层住宅楼施工项目，应设计要求，该建筑层高为33层，总共包含1与2栋主楼及群楼。m2由于建筑楼层较高，为了确保整个建筑施工质量和使用寿命，施工团队需要事先全面勘察地质，了解施工场地周边的地质情况。并经过相关工作人员的研究和探讨，决定摒弃传统的钻孔灌注桩工艺，而采用泥浆护壁钻孔灌注桩复合地基，并且灌注桩施工设计桩孔为82个，孔深在10～48m之间。下图1为钻孔灌注桩后注浆技术施工工艺示意图[1]。

图1 钻孔灌注桩后注浆技术施工工艺

2 钻孔灌注桩后注浆相关技术措施

2.1 注浆部位的选择

应本次工程设计要求，两栋主楼的桩孔孔径和平均孔深分别为800mm和40m。裙楼的桩孔孔径和平均深度分别为∅600mm和12m。因该建筑施工场地存在大量的粉土、含砂粉土的不良土质，为此施工团队决定在两栋主楼的桩孔4～20m的不良土质区进行后压浆，而两栋裙楼后压浆的部位则为其桩孔底部。

2.2 后注浆装饰设置的安装

2.2.1 注浆管的选择关系到后注浆作业，需要确保其强度能够满足施工设计需求。本次工程选择的是25mm×3.25mm的钢管丝扣来连接后注浆导管，连接后其需要随着钢筋笼一起下放到桩孔底部。

2.2.2 桩底后注浆导管以及注浆阀数量的设置都是不同的，需要依据工程实际桩径大小进行合理设置的。本次工程主楼桩径为800mm，施工团队经过研究后决定沿着钢筋笼圆周对称设置2根注浆管，而裙楼则设置1根。注意在下放注浆管时，其底部需要超出设计桩底的50cm，以及其顶部要超过地面30cm。

2.2.3 桩越长，其注浆难度系数就比较大，因此为了确保注浆质量，对于长度超过15m的桩，需要采用桩底桩侧复式注浆方式进行。而在设置桩侧后注浆管阀数量时，需要根据本次工程施工场地实际的地层情况、桩的长度、承载力要求等方面来决定的。

2.2.4 应工程设计要求，每一个后注浆管阀都必须要具有逆止功能，并且还必须要能够抵御1MPa的静水压力，注意做好后注浆管阀外部的检查工作，使其各项指标都能达标。

2.3 注浆参数选择

2.3.1 水泥浆液的配比。由于浆液的拌制质量直接关系到钻孔灌注桩后注浆施工质量，因此在施工之前，需要先经过试验，得出浆液的最佳配合比，同时试验人员还要结合到本次工程施工场地的实际土质情况，比如土的饱和度、渗透性。这样才能得拌制出不会过稀或过稠的水泥浆液，以免出现注浆困难与浆液离析问题。另外为了提高浆液拌制质量，拌制好的浆液还需过滤操作，注意过滤网的孔径要小于3mm。应工程设计要求和试验结果，本次工程采用的是32.5的普通硅酸盐水泥注浆浆液的最佳配比为0.6～0.7之间、浆液拌制时间不得少于2min、注浆流量控制在40～50L/min。

2.3.2 注浆量。为了更好地把控好注浆中各种材料采购的数量，在正式进行注浆之前，需要先计算出单桩的注浆量以及完成所有成桩后的注浆总量，这样可以有效避免资源上的浪费，以及还能避免出现因材料供应不足而注浆中断等不良情况。施工人员在计算单桩注浆量时，除了要考虑其直径、长度之外，也不能忽视桩底桩侧土层性质、单桩承载力增幅等各方面因素，这样计算出来的单桩注浆量才会更加准确与合理。

2.3.3 优化注浆参数。为了提高后注浆施工效率和质量，在工程开展之前，需要先进行试注浆，之后根据试注浆结果，优化各个注浆参数，从而得出最佳的注浆参数，之后再运用到正式后注浆作业中。

2.4 注浆作业过程中的相关注意事项

在成桩后的2d后才能进行相关的注浆作业，在注浆作业过程中，施工人员是不允许太靠近注浆作业区，以免出现安全事故，通常都是在距离成孔作业点的8～10m进行注浆作业的；每一个桩的注浆作业都需要一次完成，不得出现中断的情况，以免影响到成桩效果和质量，另外且两个注浆管注浆时间间隔时间要在12h之内；对于同一根桩，其各个注浆导管需要依次开展注浆作业，并且注浆分量都必须要一致；在注浆作业过程中，一般都需要先对外围的桩孔进行注浆，完成后在进行内部桩孔的注浆[2]。

2.5 注浆结束的标准

2.5.1 注浆结束标准是需要至少满足以下一方面要求方行，并不是随意进行：注浆总量和注浆压力这两者都必须要达到工程设计要求。

2.5.2 在注浆过程中，如何出现注浆压力很长一段时间都比正常值要来得低，以及当地面出现冒浆或者周围桩孔出现串浆这两种情况时，施工人员就需要改变其注浆方式，将连续注浆方式改为间歇注浆方式。为了确保成桩效果，在进行正式注浆之前需要先进行试桩。本次工程选用的是32.5的普通硅酸盐水泥，并且根据试桩结果，得出水泥浆液的最佳水灰比在0.6～0.7之间，另外还要注意注浆压力，桩端注浆压力为6～8MPa之间以及桩侧注浆压力为3～4MPa之间。

2.6 质量控制与检查验收

由于成桩质量直接关系到整个建筑工程施工质量，因此施工人员必须要严格按照相关规范要求进行操作：第一，后注浆施工质量跟原材料的选择、浆液的配比等方面息息相关，因此在开展后注浆施工作业之前，需要做好原材料的选择和质量把关工作。原材料在进入施工现场之前，需要对其质量、规格数量等方面进行检查，并妥善放置好；进行试桩，根据试桩结果得出最佳的水泥浆液水灰比，以及注浆压力等方面工艺参数；第二，后注浆成桩后的20d，为了保证工程施工质量，需要根据工程设计要求和相关规范操作对其进行检验，检验内容包括单桩竖向承载力以及桩身的完整性，若在检验过程中，发现其承载力达不到设计要求或者桩身出现严重的损坏等方面，都必须要及时上报给上级，之后尤其组织相关技术人员针对发现的问题进行研究探讨，并制定出最佳的补救方案；第三，在进行检测过程中，为了提高检测结果的准确度，检测人员需要对每处至少进行2根以上桩检测。另外，每根桩都需要按照规范要求钻取一个芯取样，之后通过对芯取样进行相关的试验检测，确保每一根桩施工质量都是满足本次工程设计要求；第四，在后注浆过程中，若有发现注浆量等主要参数跟本次工程设计要求有一定出入，甚至相差比较大时，是需要马上上报给上级的，解决问题后方能再继续。

3 施工过程中存在的问题以及相关的解决措施

3.1 钢筋笼以及注浆管没有下放到孔底

在钻孔过程中会产生大量的石屑沉渣，这些石渣会沉积在孔底，影响到钢筋笼的下放，注浆管也无法下放到孔底。解决措施：运用气举反循环的方式清理孔底，将沉渣清理到孔外，直至其厚度在10cm以下。之后再把钢筋笼和注浆管按照相关操作要求下放到指定位置，这样一来，钢筋笼以及注浆管一般都能够百分百下放到孔底的，从而达到工程设计要求。

3.2 注浆管上浮

由于往孔内注浆过程中，这些浆液会对孔底产生冲击力，以至于出现反压情况，除此之外注浆管若没有和钢筋笼绑扎牢固后，其在下放过程中很容易出现窜动。解决措施：将注浆管牢牢焊接到钢筋笼上，确保无误后，再下放到孔内指定位置，以免在注浆过程中出现无必要的安全事故，不仅增加施工成本，而且还会延误工期。

3.3 注浆管堵塞以及逆止阀出现故障，打不开

在往孔内注浆过程中，若其压力上升到10MPa以上时，注浆喷头还是没打开，就很容易导致注浆管出现堵塞情况。解决措施：若其中一根注浆管出现堵塞情况，这时可以将全部浆液注入另一个没有堵塞的注浆导管中，若两根都出现堵塞时，就只能采用补浆的措施了。

3.4 出现冒浆情况

在往孔内注浆过程中，有时桩侧边侧或者其他位置会冒出浆液，通常注浆人员都是以此来作为注浆作业结束的标准之一，但是也有特别的情况出现，那就是虽然出现冒浆，但是却无法满足其他设计要求时，这就说明并不是孔内注浆量过多，而是其他原因导致。这时注浆人员需要马上停止注浆作业，运用清水将注浆管内冲洗干净，等浆液完全凝固之后，才能再继续注浆，直至各项指标均满足工程设计要求后，方能停止注浆作业[3]。

4 试桩检测与效果分析

孔内成桩结束后，需要通过试桩来检测每一根成桩质量。一般情况都是按照以下三部分进行试桩检测：①加载分级。在进行试桩过程中，施工团队需要先预估单桩的极限承载力，之后根据预估的承载力的1/10～1/15进行逐级加载试桩；②沉降观测。在对单桩逐级加载试桩过程中，需要安排专人专门对每根桩每级加载后的第一个5min、10min以及15min的桩底沉降量进行准确测读，直至1h后，再按照每0.5h进行测读一次，并登记好；③试桩过程中，若单桩在每一级荷载作用下，其在1h内的沉降量在0.1mm以内，这就可以表明该桩的承载力是满足本次工程相关的设计要求。

5 结束语

综上所述，钻孔灌注桩后注浆技术能够有效改善土质的物理力学性能，使其土体强度满足本次工程设计所要求的标准，从而有效保证整个建筑的基础施工质量及使用寿命。在完成后注浆作业之后，为了确保其单桩承载力能够很好满足工程设计要求，还需要对其进行静压测试，该测试不仅可以有效提高单桩的承载力，而且还能及时发现其中存在的问题，其施工效果也在本次工程中得到有效论证。