关于桩底后注浆工艺在钻孔灌注桩中的应用

2017-03-24侯仰清王超

建材发展导向 2017年1期

侯仰清+王超

摘要：后注浆工艺可有效地提高钻孔灌注桩的单桩承载力，对沙层效果尤为显著。

关键词：钻孔灌注桩；后注浆；后注浆现场准备及设备

随着城市现代化建设进程的加快，城市建筑物的高度及平面范围有了大幅度的提高，从而导致建筑物的单桩荷载成倍提高；而与之相反，建筑物的平面建设布局却显著压缩，相邻建筑物间的距离往往不足10米，甚至更小，这一增一减势必对建筑物的基础设计及施工提出更高的要求，而钻孔灌注桩则具有单桩荷载大，对相邻环境影响小的优点，恰好满足了建筑物对基础的上述要求。从合肥桩基施工现状来看，钻孔灌注桩基础在近几年合肥的许多高层及小高层建设工程基础设计与施工中得到了广泛应用。

但是，于其它桩型相比，钻孔灌注桩具有施工进度慢，单桩造价高，清空质量较难控制等缺点。如何进一步提高钻孔灌注桩单桩承载力，从而降低桩基工程的造价，是许多工程设计人员和建设施工单位正努力解决的问题之一。近几年利用桩底后注浆工艺来提高桩基承载力，减少变形量，已积累了一定的经验。

1 压力注浆提高桩身承载力的机理

在桩端压住水泥浆液，浆液首先渗透到最疏松的残渣间隙中，并与残渣相结合，形成了强度较高的结石，从而可抵消孔底残渣的影响。当残渣间隙被水泥浆液充满后，水泥浆液将充填灌注时因混凝土离析而形成的“虚尖”、“干碴石”等，从而增加了桩端的混凝土强度，随着注浆量的增加及注浆压力的提高，水泥浆液不断地向桩端持力层中渗透，在桩端形成梨形体，当梨形体不断增大时，其渗透压力因受到周围致密土层的限制而不断升高，并对桩端持力层起压密作用，提高桩端土体的承载力，同时，因为梨形体增加了桩端承压面积，相当于对钻孔桩进行扩底，从而提高了钻孔灌注桩的桩端承载力。

2 工程实例分析

某工程位于合肥市滨湖新区，属于超高层建筑，基础采用直径1000mm的钻孔灌注桩，孔深均在48米以上，钻机为反循环钻机，桩底沉渣较厚。因孔深较大清理孔底难以清理彻底，所以工程采用孔底注浆来改善桩端土性状，消除孔底残渣对桩端承载力的影响。

正确制作注浆头，严格埋设好注浆管，选择合格的注浆泵，配制适当的浆液浓度，确定合理的注浆量和注浆压力，是桩底后注浆技术成败的关键。

根据工程实际情况及设计、规范要求。压浆管采用外径为320mm，壁厚为32mm的无缝钢管制作，接头采用丝扣连接，接头处采用止水胶带缠绕封闭，两端采用丝堵封严。在桩底部长出钢筋笼5cm，上部高出地面20-50cm成桩后对空孔进行回填，并进行明显标识严禁破坏。压浆管在最下部20cm制作成压浆喷头（俗称花管），在该部分采用钻头均匀钻出4排（每排8个）、间距3cm、直径3mm的压浆孔作为压浆喷头；用图钉将压浆孔堵严，外面套上同直径的自行车内胎并在两端用胶带封严，这样压浆喷头就形成了一个简易的单向装置：当注浆时压浆管中压力将车胎迸裂、图钉弹出，水泥浆通过注浆孔和图钉的孔隙压入碎石层中，而混凝土灌注时该装置又保证混凝土浆不会将压浆管堵塞。每个钻孔单独制作，形成一个单向阀。其构成由三层组成：第一层为能盖住孔眼的图钉；第二层为比压浆管外径小3-5mm的自行车内胎，长度6cm；第三层为密封胶帶，盖住自行车内胎两端各2cm。花管的制作按下图施工。

注浆管制作完成后随钢筋笼一起下放至孔中，安装时因注意以下几点：

（1）压浆导管上端均设管螺纹、管箍及丝堵；桩端压浆导管下端设有螺纹及用以旋接桩端压浆阀的管箍；

（2）浆导管与钢筋压笼固定采用12号铅丝十字绑扎固定方法，绑扎牢固，绑扎点均匀。桩端压浆导管绑扎于加劲箍内侧，绑扎固定点为每一道加劲箍处；

（3）压浆导管的上端于桩施工作业地坪200mm（视具体情况可略作调整）；压浆导管的下端距钢筋笼纵笼底端约400mm。（注：钢筋笼最下面一道加劲箍亦调整到该处）；

（4）钢筋笼入孔吊放过程中不得反复扭动和向下冲撞；钢筋笼必须沉放到底，不得悬吊；

（5）喷头部分应加混凝土垫块保护，不得摩擦孔壁以免车胎破裂造成压浆孔的堵塞；

（6）压浆管于安装前应进行清洗，以清除管内杂物。

水泥浆的配制：

（1）压浆导管上端均设管螺纹、管箍及丝堵；桩端压浆导管下端设有螺纹及用以旋接桩端压浆阀的管箍；

（4）钢筋笼入孔吊放过程中不得反复扭动和向下冲撞；钢筋笼必须沉放到底，不得悬吊；

（5）喷头部分应加混凝土垫块保护，不得摩擦孔壁以免车胎破裂造成压浆孔的堵塞；

（6）压浆管于安装前应进行清洗，以清除管内杂物。