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浅谈钻孔灌注桩后注浆技术 【摘要】我国的高层建筑迅猛发展，对地基承载力的要求越来越高，一般采取钻孔灌注桩基础，钻孔灌注桩的桩长和桩径尺寸做的很大，使地下部分的造价在整个工程总造价中占有较大的份额。利用钻孔灌注桩后压浆法加固桩端地基，解决钻孔灌注桩施工工艺本身存在的缺陷，减少了建筑物的沉降，提高了单桩承载能力同时减少了桩的数量，缩短了桩长，取得了良好的经济效益。 【关键词】钻孔灌注桩后注浆技术、沉降、经济性 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 前言： 单一工艺的钻孔灌注桩，由于成孔工艺的固有缺陷，容易导致桩底沉渣和桩周泥膜等隐患；钻孔灌注桩的后注浆技术是成桩时在桩底或桩侧预置注浆管路和注浆装置，待桩身达到一定强度后，通过注浆管路，利用高压注浆泵压注以水泥为主剂的浆液，对孔底沉渣和桩侧泥皮进行固化，从而消除传统灌注桩施工工艺固有缺陷，达到提高桩的承载力、减少沉降量的一种科学、先进的技术方法。该技术在上世纪80 年代初被引入我国，上世纪90年代在我国广泛应用于工程中，目前已在各建筑领域得到充分的使用。 一、工作机理 钻孔灌注桩后注浆技术主要通过提高桩端和桩侧阻力，尤其通过桩底压浆，固化桩底沉渣虚土，使桩端持力层胶结度提高，而且成层连接，达到大大提高单桩承载力，减小桩基沉降的目的。其后注浆单桩极限承载力标准值如下式： Quk=Qsk+Qgsk+Qgpk =qsjklj+siqsjklgi+pqpkAp 其中si、p分别为后注浆侧阻力、端阻力增强系数，可按下表取值： 后注浆侧阻力增强系数si、端阻力增强系数p 注：干作业钻、挖孔桩，p按表列值乘以小于1.0的折减系数。当桩端持力层为粘性土或粉土时，折减系数取0.6；为砂土或碎石土时，取0.8。 从上述计算式可以看出根据桩的直径、长度、地基土质情况及注浆形式可知同等桩长、桩径下后注浆技术比传统钻孔灌注桩单桩承载力提高大概约20%60%不等，而单桩造价仅提高10%左右，故桩基部分可减少造价10%50%。由于后注浆技术可有效固化桩底沉渣虚土，且在桩底部形成水泥土胶结体，有效的解决了传统灌注桩桩底沉渣虚土造成的桩基单桩承载力不足，建筑物沉降过大造成的上部结构损坏，通过已建成的多个高层建筑沉降监测，地基土为粘土、粉土的同等高层建筑最终沉降可比传统桩基沉降减少60%左右。 二、主要机具和材料 主要机具：本工程选用BW150 型压浆泵、经过计量校准的量程10MPa 压力表、水泥浆搅拌机、0.5m3 贮浆筒（上覆滤网）。 主要材料：水泥采用42.5 普通硅酸盐水泥，水灰比根据现场试验调配（参考水灰比为0.55）；压浆管选用直径2.54cm 焊管。 三、压浆管制作 经过详细的材质检查、验收合格的2.54cm 焊管，在工地集中加工成压浆管。压浆孔用6mm 钻头加工，孔洞轴向间距50mm，沿管周螺旋形错开。钻孔完毕后将孔内铁屑清理干净，孔口用橡皮包裹2层，最底部的一根压浆管下端口用4mm 厚、直径4050mm 的圆形钢板焊接封闭。 四、压浆管安装 压浆管随钢筋笼一起下放，与钢筋笼的主筋点焊并绑扎紧密。每根桩的桩底设2 根压浆管。压浆管之间采用丝扣连接，避免焊接。 压浆管底部宜伸出钢筋笼30cm 以上。 五、压浆管试水 每节压浆管随钢筋笼下放时应做试水试验，若发现水柱下降或水柱消失，则应检查压浆管是否有砂眼、丝扣连接是否密封。 钢筋笼放置完毕后孔内进行第二次清孔，完成后须再次检查管内水面，无异常后用堵头封住压浆管上口。 六、压水试验 压水试验通常在灌注桩成桩后24h 内进行。正式压浆前必须要做压水试验，以检查管路与单向阀的畅通状况，同时清除单向阀周围混凝土中沉渣和泥浆。如果在桩侧或桩端出现扩孔、塌孔或充盈系数较大的现象时，需特别注意提前进行压水试验，在砼浇筑完的5h 内进行，以确保能冲开较厚的砼覆盖层。 试验时应该由专人记录冲破压力值及管的疏通情况。 七、压浆方法 一般在成桩2 天后开始压浆。压浆采用低速慢压的方法，注浆作业与成孔作业点的距离不宜小于810m；对于饱和土中的复式注浆顺序宜先桩侧后桩端；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；同一承台桩的压浆顺序：先四周桩后中心桩。 压浆完毕后立即给压浆管拧上堵头，以免因回浆而降低压浆效果。 八、压浆参数 后注浆技术终止压浆的总的控制原则是以压浆量为主，压力控制为辅。压浆参数根据地质条件合理选择，如桩端为密实的砾石、卵石层时，可考虑采取大压浆量和较大的压浆压力，以压浆量为主要控制指标；如桩侧为密实的砂土层，可以以压浆压力为主要指标，压浆量为参考指标。 终压条件：a、注浆总量和注浆压力均达到设计要求；b、注浆总量已达到设计值的75%，且注浆压力超过设计值。 九、施工过程中的注意事项 （一）为防止水泥浆从空孔部分的压浆管接头处压出，空孔部分的压浆管接头应采用生料带进行密封，并且空孔部分的钢管均应采用整根长钢管连接。 （二）压浆应低档慢压，先稀后浓。低档慢压既能有效防止压力突然增大无法压浆的情况，也能防止浆液顺着桩身上窜或从其他的地方冒出，使桩端或桩周土体被水泥浆液逐步填充，随着压浆量的增加，压力自然形成逐渐增加的状况。 （三）同一根桩的压浆管，如其中一根确实无法压浆或压浆量不够，另一根压浆管压浆时应补足相应的压浆量。邻近桩的相邻压浆管也应补足相应的压浆量。 （四）如压浆量未达到设计要求，就出现浆液冒出地面时，应暂停压浆，并将压浆管内的水泥浆用缓凝型的水泥浆置换出，停止1h 左右再进行复压，如此往复，直至达到设计压浆量。 （五）当场地附近出现渗浆现象或压浆量满足要求、但压力较小时，不能盲目地认为压浆量达到要求就终止压浆。此时应采用间隔复压、掺早强剂、封闭渗浆通道等方法，保证有效压浆量。 十、结语 （一）桩端后注浆技术，使桩底虚土得到固结挤密；减少了群桩的桩土相对变形，降低了群桩内部侧阻力发挥，提高了桩周下部侧摩阻力和端阻力且使沉降变形减少而均匀，因而使桩承载力得到提高，在相同条件下可优化桩长、桩数、桩径、桩距。 （二）所用浆液为水泥类浆液，来源广泛易控制。水玻璃类浆液由于具有无毒性、凝结时间可控制且价格便宜，国际上应用已较广泛。 （三）双层管双拴塞注浆法即SRF法，由于可在不同地层不同时间注浆，有逐渐取代单一注浆法的趋势，但其成本较高，注浆所需压力也较大。 （四）随着城市高层建筑的不断开发及旧城改造中深基坑开挖场地狭小的限制，灌注桩桩端后注浆已越来越广泛地应用于土建工程，其设计、施工、检测经验也将日臻成熟，经济性较好，前景看好。 【参考文献】 1 中华人民共和国行业标准 建筑桩基础技术规程（JGJ 94-2008）北京： 中国建筑工业出版社 2008年