浅析后压浆技术在混凝土钻孔灌注桩桩基施工中的运用

李力翔 王珺

（1.黄河小浪底水资源投资有限公司 河南郑州 450000 2.河南轻工职业学院 河南郑州 450000）

1 后压浆技术的加固机理

混凝土钻孔灌注桩后压浆技术指灌注桩成桩后在桩底和桩侧预埋注浆管，将具有固化能力的水泥浆液在卵石和砂砾层中以压力注入桩端和柱侧，土体孔隙为浆液充填，水泥散粒被胶结，单一介质土体被网状结构分割加筋成为复合土体。复合土体的强度变形性状由于网状结构的制约强化作用而大为改善，桩底沉淤和桩侧泥皮与注入的浆液发生物理化学反应而固化，使单位端阻力和侧阻力显著提高。基础地层经过水泥浆液的渗透、填充、劈裂、压密、固结等作用，改变了桩端及其附近桩侧土体的物理力学性能，固化的水泥浆代替了原有桩周土质条件，使桩端承载力和桩侧摩擦阻力得到相应的提高，从而使上部荷载作用下桩基的沉降量得以有效减小，桩身的承载性能得到显著改善，达到提高桩基承载力的目的。通过充填胶结效应、加筋效应、固化效应、压密效应等一系列作用机理，使泥浆护壁灌注桩的桩侧、桩端在后压浆施工下的摩擦力显著增强。

2 施工工艺与技术特点

后压浆对单桩承载力的提高取决于后压浆施工工艺参数的设计，其中以水泥浆的选用、压浆时间、压浆量、容许注浆压力的设计尤为关键。

2.1 压浆顺序与时间

后压浆施工在成桩2d开始，先桩侧注浆，后桩底注浆，桩侧注浆和桩底注浆时间间隔不宜小于2h，注浆作业离成孔作业点的距离不宜小于8～10m。

2.2 单桩水泥用量与注浆压力

水泥宜选用水泥标号不应低P.O32.5的普通硅酸盐水泥，细度以通过70#筛的筛余量不大于15%为基准，在工程实践中根据现场地质情况按照0.45～0.65的水灰比调制水泥浆液，注浆量和注浆压力一般在不引起地表隆起和桩基上抬量过大的前提下，根据地层情况和现场注浆试验确定，实现正常压力注浆。桩侧注浆水泥用量控制在1.5t，注浆压力1.2～4MPa；桩底注浆水泥用量2t，注浆压力1.2～4MPa；注浆总量控制在3.5t。

3 后压浆过程中问题分析及处理措施

桩基后压浆施工按照先周围桩再中间桩的顺序分序进行，压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆，先施工周圈桩形成一个封闭圈，再逐步向中间施工靠拢，从而保证中间桩位的压浆质量，若出现个别桩压浆量达不到设计要求，可视情况加大临近桩的压浆量作为补充。在注浆过程中可能出现桩底及桩侧注浆管管道堵塞、灌注桩桩身周围串浆冒浆等现象，影响后注浆的稳定、持续进行。

现象一：压浆过程中桩底、桩侧注浆管堵塞

根据现场实际与注浆经验分析，由于其它灌注桩在压浆过程中水泥浆液随土体裂隙蔓延到本桩注浆管部位，进而完全或部分包裹注浆管造成未压浆管眼堵塞，无法持续、顺利注浆。或者混凝土灌注施工时注浆管由于受外力影响使安放位置发生移动，造成管口接头松动，泛浆溢进注浆管或注浆管外保护层过大，堵塞花管管口无法注浆。

对上述原因造成的桩底、桩侧注浆管全部堵塞无法注浆的情况可以按如下方法进行现场操作：先用250型注浆泵进行高压辅助灌浆，加大压力冲洗注浆管，若冲通注浆管道可继续进行注浆；若注浆管道加压冲洗后仍无法疏通，在桩侧重新水冲成孔下放注浆管，注浆管端部设十字型花孔，保证注浆管深入桩底标高0.6m，然后进行压力注浆，示意图如图1。

图1

现象二：灌注桩桩身周围串浆、冒浆

因地下情况复杂，水泥浆液会选择薄弱土层进行渗透突破，往往出现地面冒浆或周边桩孔串浆的情况，故在工程实践中要保证注浆管周边至少8m范围内不允许有成孔作业，以减少串浆现象的发生。注浆过程中除对灌浆压力表进行实时监控外，还应对周边土层及施工桩孔进行巡查和关注。若已发生冒浆、串浆情况，也应进行间歇性注浆，或相应调低水泥浆的水灰比，减小扩散阻力。若进行上述操作后效果仍不明显，应停止注浆，并对注浆管进行彻底清洗后，待已先注浆部分初凝堵塞冒浆通道后再重新进行注浆，根据情况时间控制在30～60min，并降低压力值放慢注浆速度。

4 总结

桩基设计、施工中确定“以注浆量为主，灌浆压力值为辅”的双控指标，结合高层建筑对基础承载力和沉降控制要求，充分考虑部分地区地下水充沛或雨水季节地下水的上浮力易对基础施工过程造成不利影响，通过后压浆技术可以对混凝土灌注桩桩体有效补强，大大提高桩侧桩底摩擦力与桩身的承载力，实践证明成桩注浆完毕后经桩承载力试验和小应变桩身检测效果良好，一般均可达到设计承载力要求。但由于后压浆提高灌注桩承载力的幅度离散性较大，因此建议在灌注桩后压浆设计后首先进行试桩，根据地层特点与承载力试验结果，对灌注桩后压浆设计进行重新修正，以获得可靠的钻孔灌注桩桩基工程后压浆施工参数。

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