旋挖钻孔灌注桩后注浆法在建筑工程桩基础施工中的应用

2015-08-15李瑞雨河南四建股份有限公司河南开封475000

江西建材 2015年18期

■李瑞雨 ■河南四建股份有限公司，河南开封 475000

旋挖钻孔灌注桩后注浆法在近年来被我国成功开发，它是一种针对于桩基施工的新型科学建筑技术，在各大城市工程建设中都有关广泛的应用。利用此技术对于城市建设有诸多有利影响，比如它可以大幅度地提高桩基承载力，因为利用它事先可以加固桩基软弱土，从而沉降量也随之大幅度降低了。

1 后注浆旋挖钻孔灌注桩设计

钻孔灌注桩后注浆技术主要利用桩身预埋的注浆管，钻孔成桩之后经地面压力系统把固化液通过桩端注浆装置注入桩端地层，这种固化液以水泥为主，包括化学浆液、加外加剂及掺和料的水泥浆、纯水泥浆、超细水泥浆等等。根据具体土层特性和注浆参数与浆液性状的不同情况而定，压力浆液对桩端附近的桩周土体、桩端沉渣、桩端土层都可以起到各种不同的作用，比如压密、填充、劈裂、渗透、固结、置换等等。如果以上任务都被完成，接下来要做的就是在减小桩基沉降量的同时提高桩的承载力，这就需要尽量科学完整地改变桩土间边界条件和土体物理力学性能。

选取《桩基规范》当中公式来计算，可以按照如下方法来估算后注浆单桩极限承载力的标准值:Quk=Qsk+Qgsk+Qgpk=uΣ qsjklj+uΣ βsikqsiklgi+βpqpkAp，得出以上计算结果之后，就容易确定后注浆竖向增强段土层的厚度了。如果超过了有效桩的长度15cm，那么对承载力的增幅的要求也会提高，所以当出现这种情况的时候，本工程就必须要采用桩侧桩端复试注浆。需要在桩侧的1/2 处置放三个注浆导管，桩端对称也设置三个注浆导管，注浆导管要保证和桩端导管之间的间隔匀称才可以。所以后注浆竖向增强段长度取桩端上面的12cm，以及桩侧注浆断面上面的12cm，而且还不能忘记减去所重叠的部分长度。并且，桩端与后注浆桩侧阻力增强系数也必须被纳入土层考虑范围之内。

完成以上参数确定，还要继续考虑计算并确定后注浆桩端和桩侧的阻力增强系数。因为后注浆对原土层存在着固结、渗透和挤密之类的作用，所以我们可以继续计算和归纳整理出竖向增强段土层范围之中的后注浆桩端和桩侧的阻力增强系数。

通过各种估量与计算，我们可以确定，如果一旦采用了钻孔灌注桩后注浆后，qgsk与Qguk的增幅将达到差不多20%至40%，结果表明此技术非常有利于增强桩身的承载力。

2 传统钻孔灌注桩的不足

传统钻孔灌注桩具有沉渣和泥皮厚的不足，这两大缺陷通常具体表现为钻孔径小于800mm 且成孔比较浅的时候，正循环回转钻进成孔效果佳。而当情况相反时，也就是孔径如果增大的时候，那么泥浆循环的时候返浆速度也会随之变低，自然而然排渣能力也会下降。可能此时就会有许多施工者会想到以提高泥浆浓度的方法来继续运作，以为这样就可以弥补缺陷，但其实这种做法也带来负面影响，通常体现为孔壁泥皮变得过厚等等。此时如果换成另一种做法，即如果用反循环回转钻进成孔技术的话，那么排渣能力确实会得到很大幅度上的提升，但是问题并没有被彻底解决，人们看到的只是表面上的暂时有利结果。近年来我国城市楼层建筑越来越高，所以针对于沉降控制和单桩承载力而言，就有了更高的要求。超长大直径钻孔灌注桩单桩承载力无法跟设计要求相符合，这些问题都是由成孔钻进时间过长、孔壁松弛效应、孔壁泥皮太厚和孔底沉渣等引起的。近年来这些问题只是有关工程实例问题的冰山一角，有很多弊端还在渐渐浮现出来，而且这些问题都十分突出。

针对于传统技术的缺陷，我国从上个世纪九十年代开始在东部沿海地区尝试着利用了旋挖钻孔桩端后注浆工艺，从此便开始渐渐完善常规钻孔灌注桩技术，能够加快我国城市建设。初步实行此技术的时候，就在上海及其周围地区取得了良好的效果，近年来普遍到我国其他地区，尤其在城市高层建筑中得到非常普遍的应用。很显然，旋挖钻孔灌注桩后注浆在城建工程桩基施工中的应用确实为我国的工程建设事业带来了良好而显著的效益，弥补了传统钻孔灌注桩技术的不足。此技术还可以弥补传统技术的一系列缺陷，比方说如果利用传统技术的话，钻孔灌注桩处于土层比较厚或者基岩比较深的地方就需要将桩径扩大，或者要想方设法使桩端进到基岩里面才可以，传统技术就是如此通过繁琐的过程来满足设计要求的，而且这种处理方式并不经济实用。本论文通过对某个施工场地的具体情况了解之后，进行了后注浆法钻孔灌注桩施工处理，还进行了钻孔灌注桩施工处理，并且对成桩质量进行了验证，当然验证的成功离不开经过静载荷实验。

3 确定旋挖钻孔灌注桩桩身混凝土强度等级

通过查阅《工业建筑防腐蚀设计规范》可以知道，当中等腐蚀性影响了施工地点的地下水对混凝土结构的影响时，人们就需要考虑如何避免注浆失败的问题，那就应该首先避免桩身强度先于土阻力破坏的问题。只要细致地了解了注浆后土对桩支撑阻力的匹配原则问题，就可以进一步思考和进行桩身强度设计。

为了让后注浆的施工变得高效且科学合理，就必须认真细致地调查并分析各种因素，这些因素包括注浆场地的岩土特性、周围环境、地下水条件以及地下埋设物分布等等。做好以上工作之后，要继续在之前的基础上设计后注浆，然而此种设计依然涉及到了多方面参数，比如说浆液配比、流量、注浆终压力、注浆量、终止注浆条件、后注浆作业等等，以上参数必须被严格确定，精确到精准的值，只有这样才能避免造成施工时的失误，从而将各种安全系数升到最高。

以上各种参数的确定都十分重要，如果举例来说明的话，就先来研究一下终止注浆条件参数的确定问题。当注浆压力与注浆总量都能够达到要求时候，或者注浆总量达到设计值的75%并且注浆压力低于3MPa 的时候，要开始采用双控标准。但具体情况很可能会随着具体环境而发生改变，所以当地面冒浆的时候，施工者和设计人员必须注意区别对待。如果浆从别的桩或者地里冒出来的话，那就说明这个时候可以将注浆停止了，因为桩底早已经成为了饱和状态，如果再继续注浆，肯定会造成危险的结果。还有另外一种情况，那就是如果浆从桩侧壁冒出的话，那就说明注浆量也已经满足了设计的要求，那么在这种情况之下，施工者也完全可以将注浆停止。第三种情况就是桩侧壁稍稍有一些浆少量冒出，这个时候也可把这个注浆管用压力水或者注浆管用清水冲洗干净之后再重新来住一次浆。如果要后注浆的话，绝对不可以忘记注意以下问题，如在单桩承载力不低的时候，必须注意将结构强度和桩身完美匹配起来。若想采用后注浆工艺的话，就要确保注浆水泥量不可缺少，这么做旨在增强注浆的效果，工作人员需要控制注浆流量等问题。