灌注桩后注浆技术

灌注桩后注浆技术

齐贞光崔晓峰

中建八局第四建设有限公司济南分公司山东济南250000

摘要：作为世界公认的“基建狂魔”，我们充满自豪，但传统劳务密集型产业和粗放型管理方式没有得到根本改变。需要依靠科学管理全面推进施工企业的技术进步，要将创新精神运用到建筑领域的各个领域中去。灌注桩后注浆施工技术是一项近年来新兴的一种桩基础施工技术。在保证工程施工质量的同时，节省了材料，提高了结构安全性，有很好的推广前景。

关键词：建筑施工新技术高层建筑工程灌注桩后注浆

一、引言

在工程项目施工过程中，钻孔灌注桩由于其噪音低、挤土效应低而被广泛应用。该技术是利用水泥浆通过桩身预埋铁管，采用高压力强行将水泥浆压入桩底端和桩侧土层，对桩底沉渣和桩尖附近土层、桩壁泥皮起到渗透、充填、压密、固化作用。随着施工技术的不断发展更新，如今灌注桩后注浆技术已经普遍运用于高层建筑工程中。

二、概况

灌注桩后注浆技术是指灌注桩成桩后一定时间，通过预设在桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆，使桩端桩侧土体（包括沉渣和泥皮）得到加固，从而提高单桩承载力，减少沉降。这种方法可以起到两方面的作用：一是加固桩底沉渣和桩侧泥皮；二是对桩底和桩侧一定范围的土体通过渗入、劈裂和压密注浆起到加固作用，从而增强桩侧阻力和桩端阻力。在优化工艺参数的条件下，可使单桩承载力提高40%—120%，粗粒土增幅高于细粒土，软土增幅最小，桩侧桩底复式注浆高于桩底注浆；桩基沉降减少30%左右。

根据地层性质、桩长、承载力增幅和桩的使用功能等因素，灌注桩后注浆可采用桩底注浆、桩侧注浆、桩侧桩底复式注浆。

该技术适用于泥浆护壁钻、挖孔灌注桩及干作业钻、挖孔灌注桩。

三、优点

近年来，后注浆技术中的桩底后注浆技术在工程中运用得最为广泛。灌注桩后注浆技术的优越性主要表现以下几个方面：

（1）可使桩沉渣、泥皮得到固化，从而大幅度提高桩的承载力，缩小沉降量。有数据显示，若桩底持力层为细粒土其单桩承载增幅可高达30～70％，同样若是粗粒土则其增幅可高达40%以上。

（2）可大大降低工程造价，节约经济成本，尤其对于大直径、超长桩的作用更为显著。与普通灌注桩相比，采用后注浆技术可以大大减少桩径术，缩短桩长，同时可避免穿透较难穿越的地质土层，从而降低了施工难度，继而大大缩短了工期。

（3）适用范围广泛。灌注桩后注浆技术可以适用于多种地质土层及强、中风化岩层，虽然最开始主要运用于泥浆护壁钻孔、挖孔、冲孔灌注桩，但是今年来其使用范围逐步扩大到各种干作业灌注桩工程中使用，均有明显成效。

（4）施工工艺比较简单，方便操作，具有较强的普及性。

四、施工工艺

成孔施工→清孔、安放钢筋笼及注浆管→二次清孔→灌注桩身混凝土→养护（2～30d）→后注浆施工→养护→检测验收。

（1）安装注浆管：首先固定两根注浆管分段在钢筋笼上，绑锢材料一般用铁丝，并分别放置于笼内两侧。注浆管底端必须比钢筋笼高出200～300mm，超出的部分底部应该封闭、侧壁需按梅花形钻上孔径7~8mm的小孔，再在花管外部包上胶布然后用硬包装带包扎一层。

（2）下注浆管：注浆管一般管壁较厚，焊接连接操作时不好把握质量，工程中大多采用丝接连接，其质量较易控制。如果注浆管开丝，则应及时检查开丝质量以及螺纹个数。然后在孔口焊接钢筋笼和连接注浆管，下放之前必须仔细检查注浆管底端注浆止回阀安装方向是否正确以及其牢固程度。注浆管连接丝扣必须用管钳拧紧，在绑扎注浆管与钢筋笼主筋时需牢固可靠，绑扎间距一般控制在2m以内，注浆管的孔口部位须用吊筋、铁丝固定。

（3）安装孔口装置和注浆管线：在注浆管的上面部位安装屏浆阀和进浆管线。

（4）洗孔与开塞：在成桩后一段时间内应采用高压清水泵进行清水压管（时间一般在24～48h之内），使得注浆管底部阀门得以打开，打通注浆通道，一般清水劈裂压力小于等于1MPa。

（5）注浆：在灌注混凝土成桩养护7d后，桩身混凝土已经达到了一定强度，这是可以开始注浆，过早的注浆会使桩身材料得到破坏。水泥浆应该按设计的浆液配比拌制，然后过筛倒入集料斗中。打开注浆泵，按照设计的水灰比和浆液量将水泥浆注入桩底（见图1）。

图1

（6）清洗：打开回浆阀卸压，然后卸开管线，清洗机具和管线。

此外，在施工过程中还需要注意以下几点：

（1）注浆管制作。注浆管一般应采用钢管。其结构分为三部分：端部花管、中部直管及上部带丝扣的接头。花管段侧壁一般按梅花形设置出浆水孔，孔径通常为6—7mm。直径可采用Φ25mm或Φ30mm。对于超长桩，考虑到管内摩阻力对压力的影响，可考虑采用Φ38mm的钢管。

（2）注浆管安装下放。当采用第三种施工工艺时，应将两根注浆管点焊在钢筋笼的内圈上，安装注浆管时必须保证注浆管之间的对接，确保焊缝饱满、连续、密封良好；必须在花管全长范围内用胶带、塑料膜或橡胶膜等缠绕紧密，再用胶皮铁丝包裹扎牢，同时，注浆管安装时还必须保证花管端部与钢筋笼（设计必须是下至孔底）底端齐平，而后管内注满水同钢筋笼一起放入孔内。

（3）压水试验。压水试验是注浆工艺中的一个环节，它的作用是预压及疏通注浆通道，以检查注浆管的可灌性与联能性，为注浆做好准备工作。成桩后3—7天用高压水压通注浆通道，压水量一般控制在0.2—0.6m3，压水时间3—5分钟，压水压力0.5—1.0Mpa。

（4）注浆施工。注浆是注浆工艺中的最后环节，注浆过程要着重控制好注浆压力、浆液水灰比、注浆水泥量这三个指标。注浆压力并不是一个固定的指标，操作者应根据压水试验结果，结合土的类别、土的饱和度、地层岩土性状、桩的长度等因素适当调整，并通过现场试注浆最终确定。通常以压水压力作为注浆的起始压力，注浆终压应力为初压的2—3倍。注浆水灰比控制原则是一般先用稀浆，再用中等浓度浆液，最后注浓浆。

当满足下列条件之一时可终止注浆：

1）注浆总量和注浆压力均达到设计要求；

2）注浆总量已达到设计值的75%，且注浆压力超过设计值。

当出现下列情况之一时应改为间歇注浆，间歇时间宜为30—60分钟，或调低浆液水灰比：

1）注浆压力长时间低于正常值；

2）地面出现冒浆或周围桩孔串浆。

五、结语

结合项目施工钻孔灌注桩实际经验，在桩侧和桩端后压浆技术后，单桩承载力特征值3000KN增加到5100KN，提高了70%，获得相同单桩承载力的同时，成本节约了约30%，同时符合绿色施工节材的目的，楼房建成后，经过沉降观测，2年时间累积沉降值只有8mm，且沉降均匀，为项目质量、工期目标实现立下功劳。

参考文献：

[1]季承龙注浆技术在房屋建筑工程施工中的应用[J].中国高新技术企业.

[2]郭永生赵红燕.浅谈灌注桩后注浆技术的施工控制[J].科技信息

[3]曾景泉建筑工程中灌注桩后注浆技术的应用[J].建筑

[4]中国建筑科学研究院建筑桩基技术规范（JGJ94-94）中国建筑工业出版社