钻孔灌注桩后压浆质量控制

中铁六局集团建筑安装工程有限公司 太原 030045

1 工程概况

钻孔灌注桩后压浆是在灌注桩施工中将钢管沿桩钢筋笼外壁埋设，待桩混凝土强度满足要求后，将水泥浆液通过钢管由压力作用压入桩端的碎石层孔隙中，使得原本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙胶结成一个高强度的结合体[1,2]。太原南地区配套生产生活设施基础采用后压浆钻孔灌注桩，共336 根，钢筋混凝土灌注桩施工完成后，采用2 根端压浆管和2 根侧压浆管进行压力灌浆加固地基，其中端压浆管布置在桩底，侧压浆管底端在距桩底15 m处，每根灌注桩的桩端截面压浆量为2 t。压浆管采用φ25.4 mm钢管，壁厚≥3 mm，注浆采用P.O 42.5水泥，水灰比控制在0.5～0.6之间，注浆时间在桩体施工完毕2～3 d后进行，注浆压力控制在3.0～10.0 MPa之间。

2 关键施工技术

1）避免端压浆管或侧压浆管因端头堵塞导致的无法注浆。可将长40 cm、φ32 mm的PVC钢丝管弯成半椭圆形（5 cm≤直径＜6.5 cm），一端套入压浆管底端管口10 cm位置处，然后与另一端一起用16#铁丝绑扎固定在注浆管上，如此形成一个简易的单向压浆喷头：当浇筑混凝土时，混凝土浆液不会进入压浆管，同时具有一定刚度的PVC钢丝管不会受挤压变形，半椭圆形保证PVC钢丝管与孔壁土层有接触；当注浆时，压浆管中压力将PVC钢丝管崩裂，水泥浆通过PVC钢丝管的裂口压入桩端持力土层中。如此有效解决压浆管因端头堵塞导致的无法注浆的问题。

2）防止压浆管安装过程中弯曲、脱扣、折断。可通过采用定尺下料、对称定规绑扎、丝扣连接、堵头封堵等施工方法来解决。

3 施工工艺及质量控制

3.1 施工工艺流程

压浆管进场→压浆管套丝、喷头制作→吊放钢筋笼并安装固定端压浆管和侧压浆管→灌注桩混凝土浇筑→清水疏通端压浆管和侧压浆管→配制水泥浆→注浆泵注水泥浆→注浆量和注浆压力达到设计要求后转入下一根

3.2 施工质量控制要点

3.2.1 压浆管套丝、喷头制作

按照施工交底制作钢筋笼，钢筋笼每4 m的截面上对称布置4 个耳筋，一方面保证了保护层厚度，另一方面也避免了压浆导管在钢筋笼下放过程中因碰触土壁而弯折。

制作钢筋笼的同时，加工进场的压浆管原材（内径25 mm的无缝钢管）。加工前，由操作人员检查压浆管是否有裂纹、孔洞、堵塞等缺陷，并疏通压浆管。每节压浆管长6 m，接头采用丝扣连接，连接丝扣加工长度不少于30 mm，并保证丝扣正直，以确保压浆管连接牢固和正直。压浆管安装前需进行试套，检查其通水性。

把φ32 mm的PVC钢丝管截成长40 cm的小段，然后将PVC钢丝管弯成半椭圆形，制作形成一个简易的单向压浆喷头。

压浆喷头制作完毕后，需二次清理压浆管，保证管内干净，避免堵塞压浆喷头。

3.2.2 吊放钢筋笼并安装固定端压浆管和侧压浆管

成孔后吊放钢筋笼，钢筋笼下放时保证垂直缓慢放入孔内，严禁强力下放及来回猛力转动。尽量避免触碰孔壁，防止PVC钢丝管松动掉落。

下放钢筋笼的同时安装压浆管（图1），每根桩按轴心对称布置4 根压浆管（2 根侧压浆管，2 根端压浆管）。压浆管对称绑扎在钢筋笼外侧的主筋上，每根压浆管从底部到顶部顺直地绑扎在同一根主筋上。压浆管与主筋必须牢固可靠。绑扎方法：每节长6 m的压浆管两端距离管口30 cm处各绑扎1 道12#铁丝，压浆管的中部绑扎1 道12#铁丝（绑扎时尽可能与加劲箍筋绑扎在一起）。如此可以保证压浆管在钢筋笼下放过程中不会弯曲或者折断。

桩端压浆管底端长出钢筋笼20 cm，顶端高出自然地坪30 cm；侧压浆管底端距离桩底15 m，顶端高出自然地坪30 cm。

高出自然地坪的压浆管顶部管口用堵头封严。为方便接下来的注浆施工，用堵头封好压浆管口后，可用彩色胶布在侧压浆管露出自然地坪的管壁外侧缠绕一周以区分侧压浆管与端压浆管。对露在孔口出地面的注浆管，要加强工序间的协调保护，防止施工机械和人为损坏[3,4]。

图1 下放钢筋笼的同时安装压浆管

3.2.3 灌注桩混凝土浇筑

钢筋笼及压浆管吊装完毕，应进行隐蔽工程验收，合格后应立即浇筑混凝土。混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过试验确定。

利用漏斗及长33 m快速卡口垂直导管作为串斗浇筑混凝土，防止在施工过程中混凝土对压浆管的破坏。施工中，一边浇筑混凝土，一边提升料斗及串管，保证管底距离混凝土面小于2 m，吊车提升出的串管应及时拆除、清理并码放整齐。混凝土浇筑高度要超出设计长度1 m作为超灌高度。

3.2.4 清水疏通端压浆管和侧压浆管

在灌注桩混凝土浇筑完成2 d后，开始用清水疏通灌注桩中的端压浆管和侧压浆管。疏通时，先疏通端压浆管，后疏通侧压浆管。无论端压浆管还是侧压浆管均为2根对称布置，因此若一根压浆管开始注水，从另一根管中冒出，则表明注浆管连通。采用注浆泵压水时，按2～3级压力逐级施加，压水量控制在0.6 m3左右，开塞压力小于6 MPa，以注浆管疏通为准。

3.2.5 配制水泥浆

水泥浆水灰比为0.5～0.6。制备水泥浆采用双层搅拌设置水泥搅拌机，上层制备好水泥浆后放到下层连接注浆机的搅拌桶内，继续制备水泥浆，连续作业。

3.2.6 注浆泵注水泥浆

根据以往工程实践，为防止压浆时水泥浆液从邻近薄弱地点冒出，压浆施工宜于成桩2 d后开始，不宜迟于成桩30 d后。对于非饱和土注浆顺序宜先桩端后桩侧，桩端桩侧注浆间隔时间不宜少于2 h；桩端注浆应对同一根桩的各注浆管依次实施等量注浆。每根试桩的桩端截面压浆量为2 t、桩侧压浆量2 t，压浆用水泥为P.O 42.5水泥；压浆压力为3～10 MPa。

3.2.7 注浆量和注浆压力达到设计要求后转入下一根

当满足下列条件之一即可终止压浆：

1）压浆总量和注浆压力均达到设计要求；

2）压浆总量已经达到设计值的75%，且注浆压力超过3 MPa。

当注浆量或者注浆压力达到设计要求后，注浆完成，停止注浆，转到下一根桩。

4 结语

利用16#铁丝绑扎PVC钢丝管制作压浆管的注浆喷头，施工简便，速度快，较一般的给排水三通喷头，每个节省造价1.2 元，本工程共336 根后压浆钻孔灌注桩，每根后压浆钻孔灌注桩需设置4 个注浆喷头，即节约了4×336×1.2=1 613 元。

本施工工艺的应用对于后压浆钻孔灌注桩工程的施工提供了宝贵的经验，具有显著的社会效益。采用此工艺施工，可解决后压浆钻孔灌注桩施工过程中压浆管弯折、堵管、漏浆等问题，保证注浆施工质量，从而真正发挥后压浆钻孔灌注桩的优势，为类似的工程提供了参考依据，具有积极的推广意义[5,6]。