钻孔灌注桩后压浆技术及应用研究

朱建新++白敏涛

摘 要：钻孔灌注桩由于其本身具有降低造价、缩短工期、工序简单以及施工方便等特点，在建筑领域应用中取得很好经济效益和社会效益。本文基于作者实践，首先对钻孔灌注桩后压浆技术在施工中作用进行分析，随后对其施工工艺和注意事项进行探讨，最后对其应用进行总结，希望本文研究对相关领域具有一定作用。

关键词：钻孔灌注 桩基 后压浆工艺 应用

中图分类号：TV5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（a）-0033-02

1 钻孔灌注桩后压浆技术的概括

现代建筑有个共同的特征就是向高、大、重方向发展，所施工建筑物对基础地基要求越来越严。由于某些原因，有些高大建筑物不得不建在不良地基上，当桩基机构出现异常时不得不对其进行加固处理，钻孔灌注桩后压浆技术它最大限度发挥了桩的承载力，从而减少材料消耗，是一种较为成熟的手段。后压浆灌注桩技术原理是指在钻孔灌注桩成桩并达到一定强度后，通过埋设在桩身的注浆管，将经过计算得到一定水灰比的水泥浆压入桩端底层。这些浆液经过渗透、填充、压密及固结等物理或化学形式作用，改变了桩端及其附近土体的物理力学性质，从而提高桩的承载性。

2 后压浆施工相关技术

2.1 桩承载力的因素中不利因素

因为受到钻孔灌注桩技术的种种影响，降低单桩承载力的原因主要有以下几方面。

（1）在整个施工的过程当中，因为作为冲洗介质的是我们所谓的泥浆，这样的话，不管是采用什么方式的清孔工艺，都难以将孔底的残渣全部带出地表，如此一来，孔底的沉渣积存到一定厚度时，就会对桩基的承载力产生影响。

（2）成孔之后，较大的自由面在底层当中形成了，改变了最初底层的应力情况，桩周土体都或多或少的向桩中心移动，降低了底层原始的测压能力，降低了桩侧的阻力与桩土之间的法向应力。

（3）在整个成孔的过程当中，选用护壁泥浆时，多数应当选用质量较好的，以此来维持内部孔壁的稳定状态。在循环过程当中，泥浆中的粘土颗粒逐渐吸附在孔壁之上，形成所谓的泥皮，具有保护孔壁的作用，但是同时，它也降低了桩侧的摩阻力。

2.2 后压浆技术加固原理

（1）具有加固持力层等作用，在桩底进行灌浆之后了，持力层逐渐形成了扩大头，支承面积有所增加，以此提高了桩的端承。

（2）提高桩端阻。在桩底，将夜通过胶结、填充、渗透和挤密作用，形成外壳十分坚硬的水泥土，抵抗了沉渣对桩端承载力产生的影响。

（3）提高桩侧摩阻。一般情况下，浆液的固结作用除了能和桩周土体发生填充作用，还抵消了对桩周泥皮的影响。

2.3 后压浆设计及试桩

我们通常所谓的后压浆技术，是说在钻孔灌注桩成桩之后，为了消除桩身泥皮以及桩底沉渣等现象，应采用固定的方式对桩侧以及桩底进行压力灌浆，以此来改善桩土作用性能以及桩侧、桩底的物理学性质。

试桩可以分为施工后试桩、施工前试桩以及设计试桩三种方式。

施工后试桩通常是按照地质报告以及当地经验来选择桩型。施工后可抽取桩数进行试验，来检验质量性能是否与设计原则相符，若不相符，应在第一时间设定补救方式。

施工前试桩将工程的工期及进展当作主要依据，有三点值得注意：一是首次应用的新工艺或者是新桩型；二是桩本身具有的可靠性低、质量差或者是地质条件复杂的情况下；三是设计甲级与乙级两种型号的桩基。

设计试桩主要是根据地质报告以及当地经验来设计试桩，如此一来可以选定适合施工的桩型，避免出现地质报告与实际承载力不符的情况，因为若是更改通常会增大施工成本，工期也会随之拖延。

2.4 后压浆施工工艺

一般情况下，后压浆施工工艺主要包括安放压浆管、制备注浆液、注浆液压入量计算以及压浆整体质量的控制要求等几个基本环境，按照先后顺序来详细说明这几个环节：第一，安放压浆管，应选择普通焊接钢管与钢筋笼进行绑定或者是焊接，连接压浆阀与顶端之后，将两者一同下到孔内。通常，注浆管要选择弹性大、外扩展能力强的塑性管，缠绕在钢筋笼的外端，将其下到压浆段以下，压浆阀则是需安置在土层半米以下。

第二，则是制备注浆液，在注浆工艺中，注浆液的可灌性以及自身的稠度是极为重要的条件。一般情况下，根据地层条件以及泥浆泵本身的调点来调整注浆液的稠度或者是选择注浆液。

第三，则是注浆液的压入量计算，可根据桩侧压浆经验公式以及桩端压浆经验公式进行计算（见图1）。

2.5 压浆施工中出现的问题和相应措施

（1）单桩压浆量不足。一般情况下，最好是一次性完成压浆工作，确保压浆的质量，若是有少数达不到规定的压浆量，可结合实际情况进行补充或调整。

（2）出现冒浆。在进行压浆时，在桩侧或者是周围发生冒浆是十分正常的现象，倘若是在地面或者是其他桩上冒浆，那就证明桩底的浆液已经呈饱和状态，可暂停压浆工作；倘若水泥浆从桩侧壁冒出，那说明压浆量已经符合规定要求，也可暂时停止压浆工作；倘若有少量水泥浆是从本桩侧壁冒出，应采用间歇注浆的方式，调整水灰比的量及浓度。

2.6 施工质量检测

通常，可通过桩侧压浆以及桩端压浆两种方式来检测压浆的质量及效果。所谓的桩侧压浆，通常是说半成品桩经过一定时间的保养之后，提升了桩体本身的强度，这个时候应进行桩侧压浆，桩侧压浆有助于水泥像桩体外侧扩散、挤压，进而继续顺着桩壁向上惯性推挤，之后部分压力横向扩张，具有置换混合部分桩侧土体或者是部分水泥皮的作用，桩体与桩周土形成了一种新型的水泥土结合体，相较于以往的桩侧土来说，效果大有改善。水泥浆在一段时间后占据了土层当中的裂隙与空隙会凝固，提高了桩的质量及承载能力。

桩侧压浆之后，实施桩端压浆。完成桩侧压浆工作之后，会形成诸多不规则、大小不一的水泥土结合体，具有组织地板水泥浆上返的作用，不仅如此，从某种程度上还能够强化水泥浆在桩顶端挤密、劈裂以及渗透的作用。endprint

3 后压浆技术在某小区工程中具体应用

3.1 工程概况

此工程为某小区一期工程，地形复杂。工程桩桩径650 mm，桩长38 m，混凝土为C30，单桩竖向承载力为3800 kN。经过地质勘查和前期桩基施工揭示，小区一期工程有16个楼座地质条件十分复杂，以现地坪起算，深度6～9 m范围内为老河道的建筑渣土回填区。因渣填土结构松散，以建筑垃圾（砌体、钢筋混凝土和灰渣）为主，夹粘性土，经计算，该部位桩基单桩竖向极限承载力约为3300 kN，不能满足设计要求，且临近坑深达20 m的鱼塘。为确保工程安全，经方案对比分析，设计单位最终选用钻孔灌注桩基础，对桩基底部和侧部进行后压浆处理，设计后压浆桩单桩竖向极限承载力为4000 kN。

3.2 桩基施工

施工单位成立专门试桩专业组，由专业人员进行放线，验收完成后进行埋设护筒，一切到位，对其进行钻孔，清孔，最后由专业人员对其进行终孔质量验收。

3.3 后压浆施工

3.3.1 施工流程

后压浆在钻孔桩灌注混凝土成桩2天后进行，施工顺序为先进行桩身中部开塞、初注和压浆，桩身中部压浆结束后再进行桩端开赛、初注和压浆。其施工流程包括对压浆管开塞、搅拌配置水泥浆、达到设计压浆量或终止压浆压力要求。压浆工艺如下：

按设计水灰比拌制水泥浆液→水泥浆经过滤至储浆桶（不断搅拌）→灌浆泵、加筋软管与桩身压浆管连接→打开排气阀并开泵放气→关闭排气阀、先试压清水，待压浆管道通畅后再压注水泥浆液。

3.3.2 施工准备

（1）采购符合规范要求的P.O 42.5R早强性普通硅酸盐水泥6T，并进行取样试验。

（2）搭设水泥浆制浆平台，对水泥进行防护。

（3）安装搅拌机和灌浆泵，对灌浆管路（高压浆管、控制阀门、灌浆泵等）进行8 MPa压力试运行，检验合格后方可进行压力灌浆。

3.3.3 压浆管单向阀制作

在四根压浆管底部设置单向压浆管阀。管径Φ45～50 mm，高度40～50 cm，开孔孔径Φ8 mm，沿轴向间距10～15 cm，梅花型布置，共布置4列，不少于14个孔。将管内铁屑清除干净后，外侧用两层橡胶皮密封，以防止桩身混凝土水泥浆液堵塞压浆管。管阀下底口用螺纹堵头牢固封堵，采用麻丝和油漆填料，也可采用与厚度不小于8 mm的钢板周圈焊接进行底口封堵。（见图2）

3.3.4 压浆管埋设

压浆管随同钢筋笼一起下设置入钻孔中，桩端压浆管管阀底端进入桩端土层的深度不小于200 mm，压浆管固定于钢筋笼对称的内侧，管阀与压浆管焊接连接。

为防止钢管在安装过程中发生扭曲，使其与钢筋笼加劲箍和螺旋箍筋焊接或绑扎固定，压浆管采用外接钢管点焊连接，连接应牢固，并用胶布和包装胶带密封，上端高出地表30 cm，并用丝堵封口。在吊放钢筋笼过程中，严禁撞笼、扭笼、墩笼，钢筋笼应竖直缓慢下放，快到桩底时，钢筋笼不得扭动，以免管阀在进入土层时受到损坏。

钢筋笼下设后，打开压浆管上堵头，注入清水观察管内水位下降情况以检查管路的密封效果，发现渗漏严重必须重新提起，处理后再次下设。

3.3.5 开塞与初注

开塞是后压浆施工前必不可少的重要工序。通过压水试验了解桩底的可灌性、疏通水泥浆液灌入通道、提高地层可灌性。压水量一般控制在压通后0.25 m3左右，压通的标准是一管压水、另一管冒水或者压水压力降低、水量均匀注入。开通后立即进行初注。

3.3.6 水泥浆配制

为使水泥浆液在持续压力作用下既有足够的强度，又能很好地起到劈裂、压实作用。水泥浆液的配比采用水泥：水=1：（0.45～0.6），水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥。

对压浆作用过程要记录完整，对各工艺参数进行检查，发现问题及时采取措施后继续压浆。当间歇时间超过60 min，应用清水清洗压浆管和管阀，以保证后续压浆能正常进行。

4 结语

后压浆技术不仅解决了桩体沉降和单桩的承载力问题，还确保了施工的质量。基于技术与理论的视角，实施后压浆技术，可以减少桩体的沉降量，提升单桩的承载能力，或者是将其固体化。即使在城市中建造高层，也有坚定的地基，推动了我国的建设速度，确保了经济利益。

总而言之，后压浆技术能够确保施工质量，而且具有操作简单的特点，取得较为显著的经济效益，倘若进一步开发和完善，应用前景将难以估量。

参考文献

[1] 李增凯，刘广轩.粮食平房仓杂填土场地换填垫层与螺旋钻孔灌注桩基础设计方案的比较分析[J].粮食与饲料工业，2013（6）：16-18.

[2] 张斌斌，杨大斌.自平衡测试在钻孔灌注桩承载力检测中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2013（23）.

[3] 郝和平.钻孔灌注桩基础水下混凝土施工的常见问题及处理方法[J].内蒙古煤炭经济，2013（10）：66，68.

[4] 周刚.结合工程实例浅谈桥梁工程钻孔灌注桩基础质量控制[J].中国水运（下半月），2013，13（8）：233-234.

[5] 刘龙清.小直径钻孔灌注桩复合地基在软基处理中的具体应用[J].广东科技，2013，22（14）：133-134，97.endprint

3 后压浆技术在某小区工程中具体应用

3.1 工程概况

此工程为某小区一期工程，地形复杂。工程桩桩径650 mm，桩长38 m，混凝土为C30，单桩竖向承载力为3800 kN。经过地质勘查和前期桩基施工揭示，小区一期工程有16个楼座地质条件十分复杂，以现地坪起算，深度6～9 m范围内为老河道的建筑渣土回填区。因渣填土结构松散，以建筑垃圾（砌体、钢筋混凝土和灰渣）为主，夹粘性土，经计算，该部位桩基单桩竖向极限承载力约为3300 kN，不能满足设计要求，且临近坑深达20 m的鱼塘。为确保工程安全，经方案对比分析，设计单位最终选用钻孔灌注桩基础，对桩基底部和侧部进行后压浆处理，设计后压浆桩单桩竖向极限承载力为4000 kN。

3.2 桩基施工

施工单位成立专门试桩专业组，由专业人员进行放线，验收完成后进行埋设护筒，一切到位，对其进行钻孔，清孔，最后由专业人员对其进行终孔质量验收。

3.3 后压浆施工

3.3.1 施工流程

后压浆在钻孔桩灌注混凝土成桩2天后进行，施工顺序为先进行桩身中部开塞、初注和压浆，桩身中部压浆结束后再进行桩端开赛、初注和压浆。其施工流程包括对压浆管开塞、搅拌配置水泥浆、达到设计压浆量或终止压浆压力要求。压浆工艺如下：

按设计水灰比拌制水泥浆液→水泥浆经过滤至储浆桶（不断搅拌）→灌浆泵、加筋软管与桩身压浆管连接→打开排气阀并开泵放气→关闭排气阀、先试压清水，待压浆管道通畅后再压注水泥浆液。

3.3.2 施工准备

（1）采购符合规范要求的P.O 42.5R早强性普通硅酸盐水泥6T，并进行取样试验。

（2）搭设水泥浆制浆平台，对水泥进行防护。

（3）安装搅拌机和灌浆泵，对灌浆管路（高压浆管、控制阀门、灌浆泵等）进行8 MPa压力试运行，检验合格后方可进行压力灌浆。

3.3.3 压浆管单向阀制作

在四根压浆管底部设置单向压浆管阀。管径Φ45～50 mm，高度40～50 cm，开孔孔径Φ8 mm，沿轴向间距10～15 cm，梅花型布置，共布置4列，不少于14个孔。将管内铁屑清除干净后，外侧用两层橡胶皮密封，以防止桩身混凝土水泥浆液堵塞压浆管。管阀下底口用螺纹堵头牢固封堵，采用麻丝和油漆填料，也可采用与厚度不小于8 mm的钢板周圈焊接进行底口封堵。（见图2）

3.3.4 压浆管埋设

压浆管随同钢筋笼一起下设置入钻孔中，桩端压浆管管阀底端进入桩端土层的深度不小于200 mm，压浆管固定于钢筋笼对称的内侧，管阀与压浆管焊接连接。

为防止钢管在安装过程中发生扭曲，使其与钢筋笼加劲箍和螺旋箍筋焊接或绑扎固定，压浆管采用外接钢管点焊连接，连接应牢固，并用胶布和包装胶带密封，上端高出地表30 cm，并用丝堵封口。在吊放钢筋笼过程中，严禁撞笼、扭笼、墩笼，钢筋笼应竖直缓慢下放，快到桩底时，钢筋笼不得扭动，以免管阀在进入土层时受到损坏。

钢筋笼下设后，打开压浆管上堵头，注入清水观察管内水位下降情况以检查管路的密封效果，发现渗漏严重必须重新提起，处理后再次下设。

3.3.5 开塞与初注

开塞是后压浆施工前必不可少的重要工序。通过压水试验了解桩底的可灌性、疏通水泥浆液灌入通道、提高地层可灌性。压水量一般控制在压通后0.25 m3左右，压通的标准是一管压水、另一管冒水或者压水压力降低、水量均匀注入。开通后立即进行初注。

3.3.6 水泥浆配制

为使水泥浆液在持续压力作用下既有足够的强度，又能很好地起到劈裂、压实作用。水泥浆液的配比采用水泥：水=1：（0.45～0.6），水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥。

对压浆作用过程要记录完整，对各工艺参数进行检查，发现问题及时采取措施后继续压浆。当间歇时间超过60 min，应用清水清洗压浆管和管阀，以保证后续压浆能正常进行。

4 结语

后压浆技术不仅解决了桩体沉降和单桩的承载力问题，还确保了施工的质量。基于技术与理论的视角，实施后压浆技术，可以减少桩体的沉降量，提升单桩的承载能力，或者是将其固体化。即使在城市中建造高层，也有坚定的地基，推动了我国的建设速度，确保了经济利益。

总而言之，后压浆技术能够确保施工质量，而且具有操作简单的特点，取得较为显著的经济效益，倘若进一步开发和完善，应用前景将难以估量。

参考文献

[1] 李增凯，刘广轩.粮食平房仓杂填土场地换填垫层与螺旋钻孔灌注桩基础设计方案的比较分析[J].粮食与饲料工业，2013（6）：16-18.

[2] 张斌斌，杨大斌.自平衡测试在钻孔灌注桩承载力检测中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2013（23）.

[3] 郝和平.钻孔灌注桩基础水下混凝土施工的常见问题及处理方法[J].内蒙古煤炭经济，2013（10）：66，68.

[4] 周刚.结合工程实例浅谈桥梁工程钻孔灌注桩基础质量控制[J].中国水运（下半月），2013，13（8）：233-234.

[5] 刘龙清.小直径钻孔灌注桩复合地基在软基处理中的具体应用[J].广东科技，2013，22（14）：133-134，97.endprint

3 后压浆技术在某小区工程中具体应用

3.1 工程概况

此工程为某小区一期工程，地形复杂。工程桩桩径650 mm，桩长38 m，混凝土为C30，单桩竖向承载力为3800 kN。经过地质勘查和前期桩基施工揭示，小区一期工程有16个楼座地质条件十分复杂，以现地坪起算，深度6～9 m范围内为老河道的建筑渣土回填区。因渣填土结构松散，以建筑垃圾（砌体、钢筋混凝土和灰渣）为主，夹粘性土，经计算，该部位桩基单桩竖向极限承载力约为3300 kN，不能满足设计要求，且临近坑深达20 m的鱼塘。为确保工程安全，经方案对比分析，设计单位最终选用钻孔灌注桩基础，对桩基底部和侧部进行后压浆处理，设计后压浆桩单桩竖向极限承载力为4000 kN。

3.2 桩基施工

施工单位成立专门试桩专业组，由专业人员进行放线，验收完成后进行埋设护筒，一切到位，对其进行钻孔，清孔，最后由专业人员对其进行终孔质量验收。

3.3 后压浆施工

3.3.1 施工流程

后压浆在钻孔桩灌注混凝土成桩2天后进行，施工顺序为先进行桩身中部开塞、初注和压浆，桩身中部压浆结束后再进行桩端开赛、初注和压浆。其施工流程包括对压浆管开塞、搅拌配置水泥浆、达到设计压浆量或终止压浆压力要求。压浆工艺如下：

按设计水灰比拌制水泥浆液→水泥浆经过滤至储浆桶（不断搅拌）→灌浆泵、加筋软管与桩身压浆管连接→打开排气阀并开泵放气→关闭排气阀、先试压清水，待压浆管道通畅后再压注水泥浆液。

3.3.2 施工准备

（1）采购符合规范要求的P.O 42.5R早强性普通硅酸盐水泥6T，并进行取样试验。

（2）搭设水泥浆制浆平台，对水泥进行防护。

（3）安装搅拌机和灌浆泵，对灌浆管路（高压浆管、控制阀门、灌浆泵等）进行8 MPa压力试运行，检验合格后方可进行压力灌浆。

3.3.3 压浆管单向阀制作

在四根压浆管底部设置单向压浆管阀。管径Φ45～50 mm，高度40～50 cm，开孔孔径Φ8 mm，沿轴向间距10～15 cm，梅花型布置，共布置4列，不少于14个孔。将管内铁屑清除干净后，外侧用两层橡胶皮密封，以防止桩身混凝土水泥浆液堵塞压浆管。管阀下底口用螺纹堵头牢固封堵，采用麻丝和油漆填料，也可采用与厚度不小于8 mm的钢板周圈焊接进行底口封堵。（见图2）

3.3.4 压浆管埋设

压浆管随同钢筋笼一起下设置入钻孔中，桩端压浆管管阀底端进入桩端土层的深度不小于200 mm，压浆管固定于钢筋笼对称的内侧，管阀与压浆管焊接连接。

为防止钢管在安装过程中发生扭曲，使其与钢筋笼加劲箍和螺旋箍筋焊接或绑扎固定，压浆管采用外接钢管点焊连接，连接应牢固，并用胶布和包装胶带密封，上端高出地表30 cm，并用丝堵封口。在吊放钢筋笼过程中，严禁撞笼、扭笼、墩笼，钢筋笼应竖直缓慢下放，快到桩底时，钢筋笼不得扭动，以免管阀在进入土层时受到损坏。

钢筋笼下设后，打开压浆管上堵头，注入清水观察管内水位下降情况以检查管路的密封效果，发现渗漏严重必须重新提起，处理后再次下设。

3.3.5 开塞与初注

开塞是后压浆施工前必不可少的重要工序。通过压水试验了解桩底的可灌性、疏通水泥浆液灌入通道、提高地层可灌性。压水量一般控制在压通后0.25 m3左右，压通的标准是一管压水、另一管冒水或者压水压力降低、水量均匀注入。开通后立即进行初注。

3.3.6 水泥浆配制

为使水泥浆液在持续压力作用下既有足够的强度，又能很好地起到劈裂、压实作用。水泥浆液的配比采用水泥：水=1：（0.45～0.6），水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥。

对压浆作用过程要记录完整，对各工艺参数进行检查，发现问题及时采取措施后继续压浆。当间歇时间超过60 min，应用清水清洗压浆管和管阀，以保证后续压浆能正常进行。

4 结语

后压浆技术不仅解决了桩体沉降和单桩的承载力问题，还确保了施工的质量。基于技术与理论的视角，实施后压浆技术，可以减少桩体的沉降量，提升单桩的承载能力，或者是将其固体化。即使在城市中建造高层，也有坚定的地基，推动了我国的建设速度，确保了经济利益。

总而言之，后压浆技术能够确保施工质量，而且具有操作简单的特点，取得较为显著的经济效益，倘若进一步开发和完善，应用前景将难以估量。

参考文献

[1] 李增凯，刘广轩.粮食平房仓杂填土场地换填垫层与螺旋钻孔灌注桩基础设计方案的比较分析[J].粮食与饲料工业，2013（6）：16-18.

[2] 张斌斌，杨大斌.自平衡测试在钻孔灌注桩承载力检测中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2013（23）.

[3] 郝和平.钻孔灌注桩基础水下混凝土施工的常见问题及处理方法[J].内蒙古煤炭经济，2013（10）：66，68.

[4] 周刚.结合工程实例浅谈桥梁工程钻孔灌注桩基础质量控制[J].中国水运（下半月），2013，13（8）：233-234.

[5] 刘龙清.小直径钻孔灌注桩复合地基在软基处理中的具体应用[J].广东科技，2013，22（14）：133-134，97.endprint