灌注桩桩底后压浆质量控制措施

罗 晓 琴

(山西省介休公路管理段，山西 介休 032000)

近年来，随着我国桥梁建设规模越来越大，钻孔灌注桩是桥梁建设上最常用的一种深基础形式，施工噪声低，对周边环境影响小，得到了越来越广泛的应用。在钻孔灌注桩施工中，由于成孔作业形成的孔底沉渣不易清除，以及采用泥浆进行护壁形成的侧壁泥皮，这些都会对桩端及桩周阻力发挥产生不利影响，使用后压浆技术是解决这一问题的最有效途径。

后压浆技术对桩底沉渣、桩端持力层及桩周泥皮具有显著的渗透、充填、压密和固结效果，能有效保证成桩完整性，有效提高桩承载力，显著减少变形。同时，还能有效缩短施工周期，还能节约材料，创造良好的工程经济效益，使用范围广，能适用于大多数地质条件，得到越来越多的重视和应用。研究表明，后压浆技术可使单桩竖向承载力提高40%以上，桩基沉降减小30%左右，预埋的注浆管可与桩身完整性超声检测管合二为一。

1 后压浆固结机理

灌注桩后压浆技术，是近年来发展起来的桩基改良技术，就是在桩混凝土终凝到一定强度后，通过在桩内预埋的注浆管，将一定比例水灰比的水泥浆用高压泵以一定压力压入桩底及桩侧，分为桩底和桩侧后压浆技术两种。采用后压浆技术，在保证施工质量基础上，能有效缩短桩长和桩径，降低施工难度，加快施工进程，降低材料成本和人工成本。

在成桩施工中，孔底沉渣不可避免。在初灌时，混凝土从导管落下，出现的离析容易导致“虚尖”“干碴石”的形成。同时，桩身与桩周土的结合受到桩侧泥皮的不利影响，造成摩擦系数降低。这些不利因素均会降低桩端承载力和侧壁摩阻力。后压浆技术最显著特性在于能够有效提高单桩竖向承载力，固化周围泥皮、沉渣等，减少桩基建筑物的不均匀沉降。

单桩采用后压浆技术后，水泥浆出现端部扩散，向四周扩散具有增加端部直径的效果，向下扩散具有增加桩长的效果。浆液渗入桩端后，能有效固结孔底沉渣、“虚尖”及“干碴石”，使得桩端密实度大大增强。同时，水泥浆液填充在桩身和土层结合部，能有效消除泥皮使桩侧摩阻力提高，桩身缺陷得到有效修补，向桩侧土层中的横向渗透也具有加大桩径的效果。

在群桩区域来说，桩通强度达标后，将水泥浆液压入桩端碎石、土层孔隙中，所有浆液连成一片，使得松散的沉渣、碎石、土粒等得到有效固结，形成的高强度结合体能显著提高桩基承载功能。

2 后压浆施工要点

在某桥梁工程中，X号主墩由131根钻孔灌注桩组成，桩长120 m，桩径2.5 m～2.85 m。孔位部位存在着不同厚度的粉沙、细沙、中粗沙及沙砾层，属于易坍塌地层。在施工中，采用大功率钻机进行钻孔作业，成孔作业中使用优质PHP泥浆进行护壁，成桩后一定时间内进行桩底后压浆。

后压浆主要施工工艺：准备工作→水泥浆液配制→水泥浆过滤至储浆池→注浆泵与桩身压浆管连接→打开排气阀、放气→关闭排气阀、清水通管→水泥浆液压注→质量检测。

2.1 压浆前准备

在进行钢筋笼加工时，为便于对接方便，压浆管接头焊接并适当与钢筋接头错层。注浆导管等距离绑扎在钢筋笼的内侧且与桩轴平行。

根据桩径大小设置导管及注浆阀数量。对于桩直径不大于1 200 mm时，建议沿钢筋笼圆周对称设置2根。对于桩直径大于1 200 mm以上的，建议对称设置3根。注浆泵(如图1所示)是最主要设备，压浆管路安装完毕后，与浆液分配器连接牢固，还须对压浆管路进行编号并明示。

开塞时间早晚对压浆较为关键。为确保压浆管路的畅通，在桩混凝土浇筑完成后24 h～28 h时，使用压浆泵将桩端注浆管单向阀用清水冲开。对于U型注浆管，为避免出现压浆管堵塞现象，要求每天开泵注水循环10 min～15 min。

2.2 配制水泥浆

进行后压浆作业的水泥在P.O42.5以上，不得结块。

水灰比控制是浆液调配的关键，确保不出现离析和沉淀。水灰比按0.5～0.6进行控制，须搅拌2 min以上，确保具有良好的流动性。将浆液注入贮浆桶(如图2所示)时，为避免出现杂物堵塞压浆孔及管路现象，要求使用纱网过滤2次。

2.3 单桩压浆

能否顺利注浆，控制好注浆时间是重点。当桩身混凝土强度到达设计值的75%以上，即可开始进行桩端土层压浆作业。在压浆过程中须进行泵压和速度控制，实现持续不间断压浆，注浆泵压1 MPa～5 MPa，终止泵压6 MPa内，压浆速度30 L/min～40 L/min。

压浆作业须连续进行，尽量做到不间断。必须间断时，要求将间断时间控制在30 min以内，水泥浆量达到设计要求后即告终止。当泵压浆达到8 MPa，而水泥量达80%以上时，可视为压浆合格。指定专人进行压力和注浆量记录。

2.4 群桩压浆

进行群桩压浆时，依据“先外侧，后内侧”的顺序进行，在外侧隔桩进行压浆作业。进行单桩压浆时，应确保其周围20 m半径范围内的桩混凝土灌注完毕，可对压浆顺序进行适当调整。

在压浆过程中，须进行压浆量与压力指标双控，其中以压浆量控制为主，压力控制为辅。压浆作业过程分三次循环，第一、二循环以压浆量控制为主，第三循环以压力控制为主。每一循环压浆管均匀间隔跳压，第一循环40%，第二循环40%，第三循环20%。

第一循环每根压浆管作业完毕，用清水冲洗管路后，须间隔2.5 h～3 h再进行第二循环作业。第二循环每根压浆管作业完毕后，用清水冲洗管路后，须间隔3.5 h～6 h再进行第三循环作业。在进行第三循环时，若压浆压力达到控制压力，持荷5 min且注浆量达到80%时，也可认为满足设计要求。

2.5 桩身检测

在桩身混凝土强度达标，在压浆完成20 d后进行桩身完整性和承载力检验。要求承载力检测桩数不应小于总数1%,桩体质量检测根数不少于总数20%,最后复测桩顶标高。

3 质量控制措施

后压浆中的质量控制措施是确保灌注桩后压浆施工质量的重中之重，直接影响桩底及桩侧阻力的发挥。在我国，灌注桩后压浆工艺使用最多，但质量难以控制，其中以压浆量不足、导管安装不合格、浆液配比不达标三种问题最为常见，直接影响灌注桩的后压浆质量。

3.1 提高施工人员质量意识

可通过开展质量专题会议、质量竞赛评比等活动，对成桩及后压浆工艺中的质量问题进行剖析，要求进行整改并复核。对质量好的单位给予奖励，对施工质量不达标单位给予经济处罚。同时，指定专人对压浆管安装、水泥用量、水灰比检测、设备参数等工序进行全程跟踪验收，提高施工人员的操作、技术水平、质量意识，为灌注桩后压浆质量控制打下坚实基础。

3.2 导管安装不当

主要是注浆管连接方法不当，部分注浆管连接不牢固、不紧密的问题。注浆管在压浆工艺中起重要作用，注浆管连接的安装尤为重要，直接影响到后压浆施工质量，保证注浆管连接牢固紧密无堵塞十分重要。

改进注浆管安装方法，每段注浆导管采用套丝或焊接连接，丝扣应使用缠生料带连接，确保接头牢固紧密，接头处不渗漏。同时，注浆管须超出钢筋笼一定距离，并伸入孔底。为避免出现杂物落入管内造成堵塞现象，应采用护帽将伸出地面管口封口。

3.3 注浆参数控制不严

在进行正式压浆前，通过注浆试验实现压浆参数优化。在正式的压浆作业中，严格控制注浆参数指标，采取有效措施保证水灰比、注浆量及注浆压力得到有效控制，是确保后压浆质量的关键。

在该项目中，在施工前进行压浆试验，确定每桩压浆量及水灰比，测定出搅拌桶内应灌入水高度，在桶内此水位线处焊一截钢筋头作为水位标记，然后充分搅拌水泥浆液，以有效减少水灰比误差。

在压浆过程中，全过程指定专人进行记录。终止注浆闭盘时，终止注浆条件主要有以下三点：1)水泥压入量已达到预定值70%，泵送压力超过一定值时；2)水泥压入量达到设计值的70%，泵送压力尚未达到预定压力的70%时，将后续浆液的水灰比调小后，继续压浆直至满足终止压力时；3)当水泥浆从桩侧溢出时，则改为间歇压浆，同时将后续浆液水灰比调小，直至水泥量满足预定值时。

在后压浆过程中，要经常对各项工艺参数进行检查，对出现的异常应及时采取处治措施。当注浆量等主要参数达不到设计值时，应根据具体情况及时采取相应措施，以固结桩周及桩底松软土体，提高桩端承载力和桩侧阻力，确保桩承载力达标。