深厚软土桩基后注浆技术探讨

张 瑞，李志军（江西省地质矿产勘查开发局水文地质工程地质大队，江西南昌330095）

深厚软土桩基后注浆技术探讨

张 瑞，李志军（江西省地质矿产勘查开发局水文地质工程地质大队，江西南昌330095）

桩基后注浆技术是现阶段使用比较广泛的一种施工技术，这种技术能够固化桩底沉渣，通过改善桩基两侧的泥皮性能大幅度的提升桩的承载力，再加上钻孔灌注桩本身对于地层的适应性就比较强，能够大幅度的提升单桩的承载力，并且这种技术钢筋的用量也相对较少，所以能够广泛地应用到地基与基础工程中。本文主要对深厚软土桩基后注浆技术施工工艺相关环节进行了简单的介绍。

深厚软土；钻孔灌注桩；后注浆

后注浆灌注桩施工技术主要是针对灌注桩成孔过程，事先在桩两侧以及两端埋下注浆管和注浆阀，然后等待混凝土灌注桩成型一段时间之后，再将事先配置好的水泥砂浆压入到桩基中的一种施工技术。本篇文章结合工程实例对于后注浆技术进行探讨，考虑到本次工程工程特性是深厚软土地基，再加上泥浆钻孔灌注桩施工工艺的具体环节，优先选择桩身事先埋设注浆管的方式，文章结合这些特点对具体的施工技术进行分析。

1 工程地质概况

1.1 地质条件

（1）杂填土：杂填土：杂色，主要由粉质粘土组成，含少量碎石块等建筑垃圾，为近期回填，未经压密处理，结构松散，压缩性高，全场地均有分布，揭露层厚6.50～7.60m。

（2）粉质粘土：棕黄色、灰白色，呈可塑状，成份以粉粘粒为主，干强度及韧性中等，中等压缩性，无摇振反应，刀切面较光滑，底部手捏具砂感。全场地分布，揭露层厚3.00～3.50m。

以下为粗砂、砾砂层。

1.2 地下水条件

本场地属相对低洼地区。粗砂、砾砂层中见地下潜水，水量丰富，为第四系松散土层孔隙水。稳定水位埋深在11.50～12.20m左右，稳定水位标高为9.40～10.10m左右。

2 后注浆技术施工工艺分析

首先根据本次工程地质条件以及地下水条件等实际因素，对具体的后注浆施工工艺流程做一下总结，如图1所示。

图1 后注浆施工工艺流程图

2.1 施工设备和施工组织安排

注浆设备使用两台泥浆泵，一台注浆使用，一台冲水开塞使用，泥浆泵使用BW-250型号，配备卸荷阀，其次还有搅拌机（采用搅拌机造浆，控制水灰比为W/C=0.5。采用注浆泵注浆，注浆压力为0.5～1.0MPa）、储浆桶、注浆管路、压力表、溢流阀以及纱网。注浆泵流量不宜超过75L/min[1]。

注浆装置安排桩端注浆管、桩身竖向导浆管，除此之外还要配备对应的电焊机、切割机等，施工组织班组安排6人一组，包括专业技术人员和操作人员，施工过程中要定期检修注浆设备，注重设备以及电路的全面检查，定期检测压力表。

2.2 后注浆灌注桩施工步骤

（1）成孔环节，根据工程土层以及地下水位状况选择合适的成孔措施，通常成孔办法有泥浆护壁钻成孔法、干作业钻成孔法、冲击钻成孔法以及全套管护壁成孔法等，成孔环节对于孔径的要求非常高，一般来说孔径变化不要过大；

（2）钢筋笼和注浆管的安置，桩两侧的注浆管需要按照钢筋笼方向纵深安置，通常要绑在钢筋笼外面，注浆管孔眼用胶带绑紧，避免混凝土灌注过程中水泥浆进入产生堵塞，如果使用压力注浆器，要连接在注浆管上；

（3）混凝土灌注按照常规方法进行，之后冲水开塞，然后进行后压力注浆，后压力注浆的时间要在桩身混凝土凝结成桩后一周左右，具体养护时间根据气温确定，通常宜为5～7d；

（4）按照自上而下的顺序进行注浆，注浆完成之后要卸下接头，整个注浆成桩过程完成。

2.3 后注浆施工注意事项

2.3.1 注浆管埋设

注浆管直径选择40mm左右，壁厚在2mm以上，注浆管底端通常需要比施工使用的长配筋钢筋笼多出100mm左右，桩端注浆要求每一个桩最少事先埋设两根注浆管，如果桩径超过1.2m，需要再多加一根注浆管。单向阀的制作相对简单，单向阀的制作有两个要求，首先不能在桩身浇筑混凝土的过程中造成注浆孔堵塞，其次在使用单向阀成桩一周之后，能够使用清水顺利开塞。对于桩径小于1.2m的桩来说，只需要埋设两根注浆管，注浆管需要沿着钢筋笼内侧下方，底端要比钢筋笼长100mm左右，注浆管的连接使用丝扣连接或者是外接短套管进行焊接，短套管长度控制在20cm左右，两根注浆管直接通到桩顶端，没有开始施工之前要暂时封闭顶端。注浆管尽量不设置接头，这样能够避免出现漏浆现象，并且要避免注浆管弯曲[2]。

2.3.2 水泥注入量

水泥注入量影响因素主要有桩端土质密实度、含砂量以及注浆压力，通常桩径越大，单桩竖向的承载力就越高，所以注浆量也会增加[3]，表1给出的是一般土砂石层的土质水泥注入量范围对比。

表1 一般土砂石层的土质水泥注入量范围对比 单位：kg

根据本工程地层条件，为了在保证桩底土层水泥注入量的基础上不对邻近桩基产生挤压[4]，所以采用三根注浆管埋设的方法，单桩水泥注入量确定为1t左右。

2.3.3 浆液浓度确定

浆液的水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定，不同的浆液浓度所具备的特性有很大区别，例如水灰比为0.8：1左右的为稀浆，这种浆液便于运输，渗透能力非常强，非常适合加固特定范围内的周边地带，水灰比为0.6：1左右的为中等浆液，这种浆液适合加固特定范围内的核心区域，主要起到压实和填充的作用，水灰比为0.4：1左右的是浓浆，这种浆液主要对已经注入的浆体起到脱水的作用。因此对于饱和土水灰比宜为0.45～0.65，对于非饱和土水灰比宜为0.7～0.9（松散碎石土、砂砾宜为0.5～0.6）；低水灰比浆液宜掺入减水剂[1]。针对桩底不同施工阶段，需要配置不同浓度的浆液，并且不同浓度的浆液需要不同的注浆压力，浆液浓度控制通常需要根据压水试验结果选择初始浓度的，一般按照先稀后浓的原则，浓浆最后再注入，根据本次工程概况选择使用水灰比为0.5：1浓浆，如果在施工过程中，注浆压力过低，还可以加入少量的减水剂或固化膨胀剂，同时考虑到本次工程砂砾石相对松软，水泥浆注入压力本身就比较低，注入量比较大，所以可以选择水泥砂浆，注浆过程要避免堵塞注浆管。

2.3.4 注浆顺序

注浆过程中对于同一个承台或者是邻近的桩尽量同时注浆，并且同一个桩要边开塞边注浆，如果开塞之后再注浆，考虑到本次工程有地下水活动，那么砂子很有可能会沿着注浆接头倒灌到注浆管中，如果大量的砂子进入会堵塞注浆接头，所以尽量按照边开塞边注浆的方法进行施工。本次工程属于大面积的注浆施工，所以要严格的按照先四周后中心的注浆顺序，先完成四周的注浆，最后再进行中间桩注浆。

2.3.5 注浆压力终止

桩端注浆终止注浆压力应根据土层性质及注浆点深度确定，对于风化岩、非饱和黏性土及粉土，注浆压力宜为3～10MPa；对于饱和土层注浆压力宜为1.2～4MPa，软土宜取低值，密实黏性土宜取高值[1]。

当后注浆施工时满足以下任一个条件即可终止注浆：注浆总量和注浆压力均达到设计要求时；

注浆总量已达到设计值的75%，且注浆压力超过设计值[1]；

桩体发生上抬。

2.3.6 后期保养龄期

桩注浆之后的保养龄期指的是桩底注浆完成之后所需要多久才能够作为工程桩来使用，通常情况下注浆完成之后需要保养三周左右才能够进行静载实验。

2.4 后注浆灌注桩桩身强度分析

采用后注浆技术的桩，桩端阻力和侧阻力显著提高。根据多个工程的检验，混凝土强度等级一般比普通桩提高1～3个等级。

3 结论

文章结合具体的施工工程对深厚软土桩基后注浆技术进行了简单的介绍，主要从后注浆灌注桩施工步骤以及施工环节具体注意事项两个方面进行了阐述，总的来说，后注浆技术的使用需要在充分了解工程所在区域的地层条件以及地下水条件的基础上，设计合理的方案，同时针对工程中可能出现的问题提前做出调整方案，为工程施工的顺利完成打下良好的基础。

[1]黄 强，刘金励，等.《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）.中国建筑工业出版社，2008.

[2]徐前卫，张 骏.运营高速铁路桩-筏复合路基现场注浆减沉试验研究[J].土木工程学报，2013.

[3]刘 岩.桩基后注浆技术在桥梁工程中的应用[J].交通科技，2013.

[4]张 淼，李振存.非对称荷载作用下土体劈裂注浆压力分析[J].岩土力学，2013.

[5]邓东平，邹金锋.京沪高铁桩基沉降时间曲线反分析及预测[J].长江科学院院报，2014.

TU753

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2095-2066（2016）36-0104-02

2016-12-12