论述建筑桩基中后注浆施工技术的实际应用

胡存海

摘 要：下文结合实例，主要探讨了高层建筑桩基中后注浆施工工艺及应用。

关键词：高层建筑；后注浆；承载力；摩阻力；速度；控制

1、工程概况

某高层建筑，地上28层，地下2层，总建筑面积为43560m2，基坑开挖深度为9.9～10.8m。主楼及裙楼下承压桩均采用φ800钻孔灌注桩，裙楼下局部设抗拔桩，采用φ700钻孔灌注桩。该高层建筑范围内土层主要由杂填土、钻土、淤泥、圆砾、粉质钻土、圆砾混砾砂组成。桩基持力层为⑤层圆砾，由砾石砂及少量粉粒组成，饱和。中密为主，局部稍密、密实。层顶埋深36. 70～38. 8m，控制层厚8.10～17.7m。施工前，进行了试桩施工，经检测发现，φ800承压桩单桩竖向承载力为4180kN，大大低于设计要求。经分析其原因，由于在较厚砂石地质条件下，钻孔灌注桩桩侧摩阻力及桩端承载力均未得到充足发挥，因此决定采用孔底压密注浆方式来提高单桩竖向承载力和桩侧摩阻力，每根桩内设两根注浆管。桩孔深为40.1m，有效长度为31～33m。

2、桩端后注浆施工工艺

2.1施工工艺流程

具体施工工艺流程见图1。

图1施工流程图

2.2注浆管的制作

在制作钢筋笼的同时制作注浆管。注浆管采用直径为25 mm的焊接管制作，接头采用套筒连接，套简两端与钢管焊接。注浆管长度比钢筋笼长度多出约8～9m，高出钢筋笼部分的注浆管每隔2m用φ12钢筋与吊筋组成钢筋笼（见图2）。

图2桩有效长度以上注浆管的固定示意图

注浆管高出自然地坪200mm，顶端敲扁用胶带封严，防止泥浆等进入注浆管。在桩底部长出钢筋笼5cm，注浆管在最下部20cm制作成注浆喷头（俗称花管），在该部分每旋转45。用钻头均匀钻出4排8mm直径小孔，每个孔上用橡皮及胶带封死（见图3）。当注浆时注浆管中压力将橡皮或胶带进裂，水泥浆通过注浆孔压入砾石层中，而混凝土灌筑时该装置又保证混凝土浆不会将注浆管堵塞。

图3注浆管头和做法

2.3注浆管的布设

将两根注浆管对称绑在钢筋笼内侧。成孔后清孔、提钻、下钢筋笼，喷头部分应加混凝土垫块保护，不得摩擦孔壁以免胶带皮破裂造成注浆孔的堵塞。第二节注浆管在上端和钢筋

笼绑扎，下端自由，钢筋笼对准焊接后，接上注浆管，放下钢筋笼后，松开注浆管，注浆管对直后与钢筋笼绑扎牢固。按照规范要求灌筑混凝土。桩基施工中要妥善保护好露出地面的注浆管，防止弯曲、断裂，否则注浆管中会进入泥浆、水泥浆等，给后来的注浆工作带来很大的影响。

2.4注浆设备及注浆施工的速度

由于桩端持力层为砂砾层，渗透系数较大，注浆压力为低压注浆，故选用额定工作压力为8MPa的注浆泵。注浆施工时，采用固定注浆泵，移动注浆浇灌的方法，以减少注浆的辅助作业时间，加快注浆速度，根据试桩的记录，每根桩的注浆时间控制在60min左右。

2.5开塞控制

若成桩时间与注浆时间间隔太短，桩身混凝土强度较低，可能会被注浆的压力所破坏。因此，在混凝土灌筑完成后48h内先开孔，开孔时在现场观察高压注浆泵的压力，记录开塞情况。

2.6注浆控制

（1）待桩身强度达设计强度的80%后，压力注浆才对桩身不起破坏作用，可以开始注浆。

（2）注浆前，首先检查水泥，不能有结块现象。核实进场的水泥量及水泥浆的水灰比。检查高压注浆泵的压力表、阀门、管线完好状况。在注浆前用水进行通管，水从一根端管子进去，另一根管子出来，表示两根管子连通。注浆开始记錄注浆压力，根据以往的施工经验和实际情况，采用低压慢注，浆注进去后，方可慢慢增加压力。注浆一般以注浆量为主控因素，注浆量达到预定量，无特殊情况即可停止注浆。预定可参考试桩的注浆量进行修正。

2.7注浆顺序

注浆时最好采用整个承台群桩一次性注浆，注浆先施工周圈桩位再施工中间桩，目的是防止水泥浆的流失。注浆时应做好施工记录，记录的内容应包括施工时间、注浆开始及结束时间、注浆数量以及出现的异常情况和处理的措施等。

2.8注浆桩的选择

根据以往工程实践，在砾石层中，水泥浆在工作压力作用下影响面积较大。为防止注浆时水泥浆液从临近薄弱地点冒出，注浆的桩应在混凝土灌筑完成20d后，并且该桩周围至少8m范围内没有钻机钻孔作业，该范围内的桩混凝土灌筑完成也应在20d以上。

3、注浆施工中出现的问题和解决措施

（1）喷头打不开。压力达到8MPa以上仍然打不开注浆喷头，说明喷头部位已经损坏，不要强行增加压力，可在另一根管中补足注浆数量。

（2）出现冒浆。浆从地面上冒出，说明桩底已经饱和，可以停止注浆；若从本桩侧壁冒浆，注浆量也满足或接近了设计要求，可以停止注浆；若从本桩侧壁冒浆且注浆量较少，可将该注浆管用清水或用压力水冲洗干净，等到第2d原来压人的水泥浆液终凝固化、堵塞冒浆的毛细孔道时再重新注浆。

（3）单桩注浆量不足。注浆时最好采用整个承台群桩一次性注浆，注浆先施工周圈桩形成一个封闭圈，再施工中间，能保证中间桩位的注浆质量，若出现个别桩注浆量达不到设计要求，可视情况加大临近桩的注浆量作为补充。

（4）注浆管接头焊接时应小心，防止电焊时焊穿管壁。

（5）在土内长度范围内的注浆管接头应该错开，接头尽量置于土内上半部，并做钢筋笼加以保护。

（6）注浆前测桩顶标高，可以测定注浆后桩是否有浮起现象，并进行分析处理。当桩顶泥浆冒泡和有抬高现象，说明桩有微量浮起，这时应停止注浆，待过1～1.5h水泥浆静止后再重新注浆，这样渐停渐注，当注至设计要求水泥量后停止注浆，可以防止桩浮起。

4、钻孔灌注桩单桩承载力检测分析

在桩端未注浆前，φ800钻孔灌注桩的单桩竖向静载试验荷载为4180kN，桩端注浆后，对同一根钻孔灌注桩进行了单桩竖向抗压静载试验，测得单桩竖向极限承载力为6600kN，注浆前后单桩竖向承载力提高达57.9%。

5、结语

目前，针对不同地层不同桩径的工程实例和试验数据还有待完善，只要朝着简单实用操作方便质量可靠方向发展，后压浆工艺技术应用会越来越广泛。