钻孔桩后注浆施工要点和常见问题处治

李 国 平

(山西路桥集团榆和高速公路有限公司,山西 左权 032600)

钻孔桩后注浆施工要点和常见问题处治

李 国 平

(山西路桥集团榆和高速公路有限公司,山西 左权 032600)

介绍了后注浆技术的概念及原理，简述了其施工准备工作，对钻孔桩后注浆施工要点进行了阐述，并针对施工中的常见问题，提出了相应的处理措施，有利于提高桩的承载力，增强桩的质量稳定性。

钻孔灌注桩，后注浆，浆液

钻孔灌注桩在我国的应用越来越广泛。灌注桩桩长和桩径能自由灵活选取，施工受季节影响限制较小，无挤土，能广泛适用于各类土质条件并能提供巨大的单桩承载力等优势。但由于成孔工艺的固有缺陷，在实际工程中，钻孔灌注桩容易出现桩侧泥皮及应力松弛、桩端沉渣及持力层扰动等问题，形成工程质量隐患。

后注浆技术是灌注桩施工的一种辅助工艺。通过在桩底桩侧后注浆，达到固化沉渣和泥皮的效果，浆液与桩周围土体结合，加固桩底和桩周一定范围的土体，使得桩承载力大幅提高，桩的质量稳定性显著增强，有利于减小桩基沉降。灌注桩后注浆对于泥浆护壁和干作业的钻、挖孔灌注桩，特别对于大直径、超长桩效果显著，能大幅降低工程成本，具有良好的工程经济效益。

1 后注浆技术

灌注桩后注浆技术，待桩体达到一定强度后，通过预先埋设好的注浆管进行高压注浆，实现桩底沉渣和桩侧泥皮的固化效果，达到提高桩体承载力和减少沉降的目的。

后注浆技术原理：注入的浆液能够与桩周围土体紧密结合，通过渗入、劈裂、填充及挤密效果将沉渣和泥皮予以固化，显著提高单桩的侧摩阻力和端承力；孔底沉渣胶结固化效果，使得传统桩身的过大沉降得以消除；浆液还对桩身缺陷具有明显的修补效果。

后注浆技术按注浆部位划分，可分为桩底、桩侧和桩底侧复式后注浆三种类型。其中，桩底后注浆在我国目前应用最为广泛。灌注桩后注浆技术在我国具有极强的适应性，在绝大部分土层及强、中风化岩层中均可使用。

桩底后注浆示意图见图1。

2 施工准备

桩底后注浆技术是消除灌注桩施工工艺固有缺陷，提高桩承载力、减少沉降量的一种有效途径，应重视施工前准备工作，确保注浆质量，节省工程成本，保证工程效益。在本文中，以桩底后注浆为例，介绍工艺，对同类工程具有指导意义。

1)工程调查。通过工程调查，确定地层是否有可注性，注浆材料及施工参数，进行注浆后的预计增强效果，一般通过试注确定。一般调查的内容有：注浆区地质构造、地层土质或岩性对周围构筑物的预计影响等。

2)注浆材料。注浆区土质和环境、注浆目的和效果是影响注浆材料确定的最关键因素，浆液还应具有适宜稠度。国际上硅酸盐浆液使用较多。在我国，浆液多采用“水泥浆+添加剂”模式。在桩底注浆中，纯水泥浆是最常见的注浆材料。一般水泥浆的水灰比控制在0.4～0.6范围内，根据施工现场地质条件合理确定。在一些渗透性好的地层中作业时，多是采用水泥砂浆或掺入一定量的膨胀剂。

3)施工参数。后注浆施工中，主要的参数有注浆量、注入率、注浆压力和速度。其中，合理确定注浆压力是确保注浆质量的关键。

确定最终注浆压力时，应从以下三方面进行考虑：a.注浆过程中出现的桩身严重向上位移应予以禁止；b.注浆过程中出现大的桩端、桩身混凝土破坏应予以禁止；c.当注浆量达到设计要求后，应具有明显的桩底加固效果，在桩端形成扩大头。在我国，一般选择采用电动式泥浆泵作为注浆设备，最大注浆压力不少于10 MPa，速度控制在5 m3/h左右。

4)布设压浆管。一般是采用两根通长导管作为桩底注浆管，在钢笼内两侧用铁丝绑扎。为确保注浆质量和效果，导管下端超出钢筋笼一段，一般是0.3 m～0.4 m，超出部分设置出浆孔后，予以密封。

在进行桩侧压浆管设置时，将导管下放至设计标高后，钢管绑扎于钢筋笼内两侧，用PVC软管连接。将弹性软管环状置于钢筋笼外侧捆绑，沿环向外侧均匀钻出浆孔后，予以密封。

3 桩底后注浆施工要点

在施工中，因注浆使得桩端阻力和侧阻力显著提高。为避免桩身强度先于土阻力破坏而使注浆失效，在桩身设计中应相应提高桩身强度。一般后注浆桩混凝土常用C30～C40，其强度等级较普通桩提高了1个～3个等级。桩底后注浆施工工艺如图2所示。

1)注浆管开塞。在桩体初凝7 d～15 d后进行注浆。如注浆过早，容易破坏桩体本身。过晚，不易打开注浆通道。开塞的目的在于疏通注浆通道。一般采用清水压水试验进行开塞，按0.6 m3为注水量控制标准，注水压力逐级增压，控制在8 MPa以内。

2)制备浆液。浆液稠度是质量控制的要点之一。注浆时，应先稀后浓。在加固预定范围的周边地带时，采用渗透力强的稀浆，水灰比为0.8∶1。在加固预定范围的核心部位时，应采用具有充填、压实、挤密作用的中等浓度浆液，水灰比0.6∶1。最后注入的浓浆在于对已注入浆体脱水，水灰比0.4∶1，为加强固化效果，可掺入膨胀剂、石膏等添加剂，以利于桩端扩大头的形成。

3)高压注浆。使用不小于10 MPa压力的注浆泵将浆液压入桩端土层中。在注浆过程中，应对注浆压力、注浆量、注浆管变化及桩体抬升情况进行实时监控。a.进行注浆量控制。应综合考虑桩端、土层、承载力增幅要求、沉渣量等因素合理确定。b.注浆压力受到地层密度、渗透性、钻孔深度等因素的影响较大。初期注浆压力较小，逐级提高。当在渗透性较好的土层中注浆时，一般注浆压力控制在4 MPa以下。当在渗透性较差的土层中注浆时，注浆压力可适当提高，控制在4 MPa～10 MPa范围内。c.注浆节奏。注浆浆液由稀到稠，采用间歇注浆是提高注浆效果的有效途径，利于保证浆液填充桩底空间的充盈度。通过清水压水试验合理确定间歇时间长短，合理控制注浆节奏。在短桩进行桩底注浆时，浆液上冒后停止几小时，待桩周浆液凝固后再注。

4)注浆次序。在进行桩底后注浆时，为避免同一承台桩出现不均匀沉降，建议同时进行注浆作业。当对整个群桩基础进行注浆时，为确保注浆效果，建议注浆作业逐步从外围到内部进行。

5)注浆终止。注浆中出现下列情形之一的：注浆量达到设计要求的，停止注浆；注浆量未达到设计要求，注浆压力达到10 MPa且稳定5 min以上时，也应停止注浆；注浆过程中，桩体上抬明显的，须停止注浆。注浆后一般要保养20 d以上。养护期结束后，通过注浆效果检测，确定注浆桩是否达到了设计的承载力要求。最常用的检测方法是抽样静载荷试验，通过对注浆桩与未注浆桩数据进行对比确认。对埋深较浅的桩，也可使用钻芯取样法进行注浆效果检测。

4 常见问题及处理

在后注浆作业中，注浆中断、注浆达不到结束标准、管路堵塞、桩体上抬和地面隆起是最常见的几个问题，极大的影响注浆效果和质量。

1)注浆中断。应尽量避免注浆过程出现中断。当出现中断时，为不影响注浆质量，应尽快查明原因进行处治，及时恢复作业。注浆恢复时，须重点进行进浆量监控。对于进浆量与中断前相近时，则从稀浆开始逐级恢复到中断前的浆液浓度。对于进浆量明显少于中断前，注浆压力出现较大幅度上升情况的，或是短时间内就达到注浆结束标准的，应重新进行扫孔和冲洗后再注浆。当再注浆后还没有改善的，应随后在桩体附近钻孔补注。

2)注浆达不到结束标准。通过技术措施来加速浆液凝结是最有效的方法。比较常见的措施有：采用降低注浆压力方式，将浆液流动速度降低，使得浆液颗粒尽快凝结；在浆液中加入速凝剂或提高浆液浓度，加速浆液的固结；在条件允许的情况下，可在浆液中加入砂等粗料。

3)注浆管路堵塞，这是最为常见的问题。在设计上，导致出现堵塞的原因是浆液配比不准，速凝剂比例不当较多，应通过进行模拟施工现场条件的室内试验和现场试注，取得准确参数后进行合理调整。在施工上，出现堵塞比较常见的是搅拌站与注浆点距离过大、浆液出现初凝、设备老化等影响浆液流动原因导致的。

4)桩体上抬和地面隆起。在后注浆作业过程中，应实时进行地面和桩顶隆起的监测。容易出现桩体上抬现象的原因有成桩时间过短或注浆过程中的压力过大。当桩体埋深较浅时，桩体周边地面容易出现隆起。对监测到的桩体明显上抬或地面隆起现象，应将注浆压力立即降低，再持续注浆一段时间后停止，查明原因后采取相应的处治措施。

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Boredpilepost-groutingconstructionpointsandcommonproblemstreatment

LiGuoping

(ShanxiHighwayBridgeGroupYu-HeHighwayCo.,Ltd,Zuoquan032600,China)

The thesis introduces the concept and principles of post grouting technology, describes construction preparation, illustrates bored pile post-grouting construction points, and puts forward corresponding processing measures in light common construction problems, which will be good for improving the pile bearing capacity and strengthening the pile quality stability as well.

bored pile, post grouting, seriflux

1009-6825(2017)23-0061-02

2017-06-05

李国平(1963- ),男,高级工程师

TU473.1

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