灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的应用研究

2015-04-16倪兆钦

建材与装饰 2015年44期

关键词：灌注桩浆液桩基

倪兆钦

（福建省永富建设集团有限公司）

灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的应用研究

倪兆钦

（福建省永富建设集团有限公司）

伴随着我国科学技术的迅猛发展，高层建筑建设水平随之提高，在建筑工程中采用了很多非常先进的施工技术。在这些所采用的先进技术中，一项比较重要的就是灌注桩后注浆技术，在建筑工程施工中作用发挥明显。利用此技术能够大幅提高灌注桩状体的承受力度，从而有效降低灌注桩桩基的质量风险。对建筑工程施工产生积极影响。本文重点分析了灌注桩后注浆施工技术在建筑工程中的应用。

建筑工程，灌注桩后注浆；施工技术；应用研究

1　引言

注浆法发明的时间比较晚，技术发展历程也仅仅经过两百多年，但是由于其自身优点从而获得迅速发展。对于此法的应用最初只在水闸方面，目前在各个领域都可以看到注浆法。灌注桩后注浆施工技术作为注浆法的一个比较重要的技术，在建筑领域得到普遍应用。

2　灌注桩后注浆施工技术的含义及基本特点

2.1灌注桩后注浆技术的含义

在实际施工过程中，以施工目标作为对象钻孔，采用带有压力的注浆设备将灌注液注入孔洞，与此同时实施搅拌，将孔洞内部灌注液构成一个有机整体，以期达到施工过程的整体性，满足基本负荷要求。为桩基底部打下坚实基础，大部分施工过程灌注桩后注浆技术以远控方式进行，之后进入钢筋笼注浆搅拌，构成复合桩结构[1]。灌注桩后注浆技术能够科学合理解决桩基出现漏渣以及漏皮等问题，同时可以大幅提升桩基综合承载能力，防止发生沉降。因此，灌注桩后注浆技术不但能够达到建筑施工基本要求，还能够确保建筑施工整体要求。人们越来越意识到，灌注桩后注浆技术施工速度快，过程简单操作上手容易，整体施工质量较好，对于企业持续发展、提升竞争力意义重大。

2.2灌注桩后注浆技术实用性强、优点众多，主要包括

（1）能够有效固化桩的沉渣和沉皮，大幅提升桩的承载能力，与之成反比减少的则是沉降量。

（2）明显降低工程造价，使得技术经济效益出现明显改观，这种作用在这种较大直径的超长桩上的效益改善体现更为明显。相比于传统的灌注桩，后柱状技术优势明显，可以减少桩径，缩短桩长，而且还能够防止穿透那些很难穿越的地质土层，从而降低了工程整体的施工难度，使得施工周期得到进一步缩短，保证工程按照预期计划完工。另外，后注浆预先埋下的内导管利用对声波投射法的使用及时检测桩身整体是否完整，注浆管完全能够取代具有相同强度的截面钢筋而使用，从而保证了一管三用，最大程度的提升经济效益[2]。

（3）技术应用范围比较广。在各个地质土层以及中风化岩层几乎都可以使用灌注桩后注浆技术。使用范围比较大，效果明显。

（4）施工工艺简单、易上手，便于进行操作，从而为技术的迅速普及与推广打下了扎实的基础。

3　灌注桩后注浆施工技术作用机理分析

在上一节特点分析中已经明确指出，通过采用灌注桩后注浆技术可以大幅提升桩自身的承载能力，减少桩的沉降量，具体机理分析如下：

3.1提高桩端阻力

高压浆液向桩底注入后，虚土沉渣的化学以及物理性能得到一定程度的改变，桩和岩层土体边界条件也有所改变。如果桩体和其周边土体土质是粗粒状时，会使得浆液渗入胶结效应的强度得到提高，水泥浆液会把那些颗粒比较粗大的沉渣彻底固化为强度为中低等级的混凝土，如土体是颗粒比较细小的土时，就会出现快速注入浆液的情况，进而形成网状加筋复合土体，这种土体具有比较高的刚度和强度[3]。

3.2提高桩侧阻力

按照同样的机理，在桩侧注入的浆液会与土体有机融合大大增强桩侧后注浆中的侧阻力。向桩底部进行注浆过程中，由于采用的是把浆液直接向浆底注入，所以随着注浆压力以及注浆量的增大，一些浆液可以有效克服桩侧的摩擦力和桩侧上方覆土产生的压力作用，按照桩土界面方向持续向上面泛浆等，从而使得侧阻力连续提高。此外，可以利用桩上抬而生成的反向摩擦阻力提升桩底注浆侧阻力。

3.3减少沉降量

根据前面分析可知，灌注桩后注浆技术能够有效加强土体刚度，与之相应成反比的就是对桩沉降量的减少。另外，由于注浆压力对桩端的影响，其会受到压缩而发声形变，进而使得部分工程可以加快施工进度，提前完工，大大减少了之后使用期间出现竖向变形情况的可能性。

4　灌注桩后注浆技术施工工艺基本要点

4.1后注浆施工工艺基本流程

①制作安装注浆管阀；②对桩身实施浇筑，安装注浆使用的相关设备，同时把浆液注入其中，之后使注浆平稳；③拆除有关注浆设备。

4.2注浆浆液的制备

在众多注浆工艺中，如何把控注浆浆液的稠度和可灌性是一项重要方面。根据注浆泵的基本特点和实际场地地质特点的基本分析，应当科学合理选择注浆液以及注浆的粘稠程度。当前，我国国内的后注浆工程普遍采用的浆液基本以水泥浆为主，此外按照有关需求适当添加外加剂，水玻璃类的浆液由于其自身的优势无毒且价格低廉和交易控制凝结时间等属性，获得全球相关领域的普遍认可[4]。

4.3后注浆施工机具

建筑工程施工工具主要包括两部分：①地面注浆装置和低下注浆装置。地面注浆装置由高压注浆泵、浆液搅拌机以及地面管路系统构成。②地下注浆装置。地下注浆装置主要由注浆管、竖向导浆管以及桩端压力注浆装置等组成。

4.4注浆终止控制标准

影响后注浆的最大注浆压力的因素很多，桩身结构是具有决定性的方面，桩径、有效桩长和桩入土深度对桩身结构影响重要。在注浆开始之前，可以根据所描述的各种条件大概评估计算最大注浆压力，当注浆压力达到预先评估的最大数值并且持续平稳一段时间后，就可以将注浆工作终止。另外，还可以根据地层有关条件以及规定需求的实际承载力的提升幅度将注浆量明确固定下来，操作流程完全一致。如果注浆量达到有关要求，就应当终止注浆。由于在国内外相关理论研究中缺乏成熟合理的计算公式实施预先计算，因此，都是根据有关实践和积累的丰富经验进行粗略估算，之后依托实验明确合理的注浆量。同时以注浆压力和注浆量作为基本指标参数进行双控制。

4.5最佳注浆时间

根据国家建筑科学研究院研究的泥浆护壁灌注桩后注浆配套的资料表明，在成桩完成后的2～30d内进行后注浆。而相关实践表明，由于都是通过高压来完成注浆工作，对桩自身的强度提出了很高的要求。如果注浆时间较早，极有可能受制于桩自身强度过低的特点严重破坏混凝土结构，或由于桩缺乏一定强度的侧力造成浆液溢出地面的状况发生。相反，如果注浆时间比较晚，很可能由于桩身泥皮发生硬化，造成浆液向上泛浆渗入桩身四周的土体造成不良影响，甚至造成浆液分散于远处和流失，还有可能出现串孔现象的发生。所以应当严格仔细审核施工方案，根据桩的实际设计强度进行严密准确的评估计算，寻找到最佳注浆时间。

5　灌注桩后注浆的质量要求与验收

①按照目前国内比较通用的桩基验收就技术规范验收成桩的质量标准；②建议执行国家建筑科学研究院发布的《灌注桩后注浆技术规程》、后注浆施工操作以及质量标准；③实际施工过程中，应当对后注浆各工艺指标参数实施动态检测。这种检测涉及方面很多，主要有检查注浆管，涉及注浆管的长度、注浆管的材质以及接口实际质量等等。在检查过程中发生任何异常都必须及时进行调整；④桩基工程顺利完成之后，应当以现行标准作为依据，对单桩竖向承载力和桩自身的完整程度进行检验。检验承载力需要在灌注20d之后进行[5]；⑤后注浆施工全部完成之后，有关部门应当提供一些资料信息，主要包括：材料质量检验报告、试注浆记录、设计工艺参数指标以及后注浆作业记录，此外加之在特殊情况下实施有关处理的记录信息等。