灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的应用研究

朱晓敏

（山西博厦建设工程有限公司，山西 太原 030002）

1 灌注桩后注浆施工技术现状及发展研究

1.1 灌注桩后注浆施工技术现状

近年来，我国经济得到了迅猛发展，而建筑行业在发展中出现了较为问题，导致建筑工程存在质量问题，如施工技术、施工管理方面的问题，影响着建筑工程质量和施工进度的提高。现阶段，我国建筑工程采用的灌注桩后注浆技术仍不完善，在一定程度上为工程项目施工安全、施工质量等带来的隐患。随着我国研究学者对这一技术的不断实践和探究，极大的弥补了建筑工程灌注桩后注浆技术的空白，并且推动着建筑工程质量和安全的提升，而这一技术已成为建筑工程常用施工技术中的一种。

1.2 灌注桩后注浆施工技术的发展

随着建筑工程项目数量和规模的扩大，为保证建筑工程施工安全和质量，建筑施工技术需要不断完善和创新。在建筑工程项目施工过程中，为有效控制建筑工程施工质量和效率，需要根据施工方法、施工管理、施工技术等方面，严格控制对施工质量产生影响的因素，而在建筑施工过程中，钻孔灌注桩施工极易出现沉渣的问题，若对这一问题没有严格进行处理，则会导致建筑出现压缩的问题，导致灌注桩承载能力降低。因此在建筑施工中，通过灌注桩后施工技术可以提高土体强度，从而有效控制钻孔灌注施工问题，该项技术则是桩体施工和加工工艺的有机结合。在建筑施工时，可以利用桩后注浆技术，从根本上解决灌注桩成孔质量问题，加强灌注桩承载能力，从而避免建筑工程出现质量问题，保障建筑工程施工安全性[1]。

2 注浆施工方法分类

目前，我国建筑工程施工过程中，常用的注浆施工方法可以分为两类，高压喷射注浆和静压注浆法。

2.1 静压注浆法

静压注浆法主要是利用电化学、气压、液压原理，通过注浆导管将固化的浆液灌注到桩身中，利用劈裂、挤密、渗透、填充等方式，排除桩身中岩石或者土粒之间的水分和空气，固结后的浆液可以将松散的岩石或者土粒凝结为一个整体，进而提高桩体物理性质。利用静压注浆法提高桩体的优点是浆液填充快、扩散范围大，在砂卵石、砂砾石灌浆施工中效果较好，并且注浆后桩体强度有显著的提升，而剩余浆液则会流入地层中，从而提高浆液利用率。

静压注浆法在灌注桩体过程中存在浆液可控性差的问题，容易出现跑浆和串浆的问题，并且浆液容易流出桩身，因此无法有效控制注浆区域。为有效控制静压注浆跑浆和串浆问题，我国科研人员研发出袖阀管静压注浆法，但仍无法彻底控制串浆和跑浆问题。在加固粘性土时，注浆主要依靠劈裂和挤密，但加固的桩身强度较低并且浆液均匀性较差，无法形成完整的桩体。因此静压注浆法一般适用于桩体中包含砂砾石、卵砾石、破碎岩石、粗砾石以及湿陷性黄土和软黏土。

2.2 高压喷射注浆法

高压喷射注浆法主要是以高压射流原理，通过喷嘴注浆导管在桩体一定高度利用高压设备将水或者浆液以高压射流将其喷射出来，当喷射流超过土体强度时，桩体中的土粒会被剥离而出，并且少部分细小颗粒会随浆液流出桩体，而其余土粒在高压喷射流重力、离心力、冲击力作用下，会浆液进行充分混合，并以一定浆土质量和比例按照规律重新排列，当浆液凝固后，在桩体中会形成固结体，主要是由土浆与浆液完全置换或者半置换凝结成的固体。

利用高压喷射注浆法对桩体进行加固的优点在于注浆时，浆液会在桩体喷射切割极限范围内进行固结，并且浆液可控性较好，不会流失到加固区域外，桩体加强强度高。采用高压旋喷注浆法可以是实现定位和定向，并形成圆柱形桩体，可以直接承受较高的荷载。旋喷注浆法一般适用于较大的桩体，在砂层中固结效果最好。

高压喷射注浆法对桩体进行加固时，其缺点在于旋喷注浆法只能在桩体喷射切割极限范围内进行固结，并且浆液扩散性较差，有硬物或者结石阻碍时无法发挥出良好的加固效果。同时高压喷射注浆浆液会受到喷射流速的影响，且水灰较大，浆液收缩性较大。一般情况下，高压喷射注浆法在卵砾石或者大纤维腐殖土中的注浆效果较差。

高压喷射注浆一般适用于湿陷性黄土、砂类土、淤泥、粘性土的加固。除此之外，高压注浆法按照施工工艺划分，可以分为三重管、单管法、单层管注浆法、花管注浆法、双重管注浆法、袖阀管注浆法、套管护壁注浆法、双栓塞注浆法、双重钻杆过滤管法等。

3 使用灌注桩后注浆技术的优势

作为一项在现如今流行的基础建设工程施工过程当中所普遍采用的建筑施工技术，灌注桩后注浆技术已经获得各种建筑施工企业的青睐[2]。首先具备的优点之一便是它拥有相当高的应用范围，而且这种技术适合于所有常规的地质施工过程之中，不但在灌注桩施工过程当中普遍应用，而且对于凿孔灌注桩、灌注桩、冲磨灌注桩等建筑施工过程当中也颇有成效，从而大大降低建筑施工量，减少在建筑施工时所可能发生的风险因素；灌注桩后，注浆技术最主要优势就体现在避免桩基沉降的各种困难问题这一方面，因为众所周知，房屋结构取决于地面的牢固程度，而桩基沉降又是施工建设时在所难免的施工困难问题，如果桩基沉降量过大会出现地面移位和坍塌的状况，这样建造起来的建筑就毫无稳定性可言。灌注桩后灌浆施工技术的使用，高效的稳定桩基周边的土壤，大大提高周边土壤的紧实性，从而增强桩基的强度，控制桩基沉降量过大的情况；末尾灌注桩后注浆技术的应用不但能够改善建筑质量，还能够节省施工成本，在没有使用这个工艺技术之前，由于增大桩基的强度，在建筑施工当中会增大基桩建造的容积，而且在较繁杂的建筑工程中越加大桩基也更易遭遇无法渗透的复杂多变质量环境条件，在无形之中也就大大提高施工成本，在采用末尾灌注桩后注浆技术以后，由于桩基的宽度、管径减小，也就是避免遇到较复杂地质环境的情况，从而大大降低建造操作量，为建筑施工企业节省生产成本。

4 灌注桩后注浆施工技术的具体应用细节

4.1 灌注桩后注浆施工工艺流程

在进行桩基施工之前实现先预备好水泥、加工杆、运输锚杆等，在再打好钻孔后把钻孔中的灰尘重新处理一遍，然后再将水泥灌进起重，最后再安装锚索，这就实现先灌注桩后注浆的完整流程，在整体安装施工结束后还要做好内部安全检查[3]。

4.2 灌注桩后的注浆等技术在建设项目工程中的运用分析

前期准备。在具体施工前要做好程序控制、清孔工艺、制作注浆料管等准备环节，成孔工程即注浆材料孔施工技术，其特点在施工前先对应建筑基线、桩点、水准点等经过复核计算测定，并尽力缩小其偏差，然后，在桩内5~10cm的范围内，每隔120个孔，钻孔的深度必须在桩基底部超过50cm；清洗的主要目标是保证灌注桩底部的污垢得到完全清除，目前常用的机械设备有高压旋喷钻机等，冲洗过程中直到排气返水后澄清透亮即可。而由于注浆材料管的制造过程中必须以其具体特性为基础，因此制作的注浆材料管在施工中进行固定本土时则以钢及塑胶管作为重要原材料，当它在夯实岩土的时候承担最大受力条件时，则一般选用型钢原材料，而现阶段的施工中常所选用的管材规格一般是直径为钢筋笼70cm以上、无缝及封闭的焊管或者镀锌管，孔径一般为准26μm~31mm之间，其孔径选择也需要根据实际施工设计要求和需要调整，此外，为达到注浆材料的标准在灌注桩底应科学且合理的布置挤压混凝土喷气孔，并确保在注浆材料管横截面的所有注浆料孔面积和之上。

注浆材料的主要目的在于利用力向裂缝、孔隙灌注具备稳定特性的水泥浆，在挤出、滞缓、充填等技术手段作用下，将灌注桩动力学特性进行有效优化，而在建设工程中有软土地基的状况下，为提高注浆材料成形的品质应实行按照合适的间距浇筑，在首次注浆材料之前，首先要确保注浆材料管内未出现阻塞，如果注浆料出压力满足一定要求时，要立即完成相关的压水试验，压水实验中宜选用二或三级的压水泵电机，要针对压水时间和压力水量等参数做出严密的管理，其压水压力也要确保对注浆材料管内的整体疏通效果，在实验完成之后，要通过使用预埋的工作管道或者高压泵等向桩底浇灌实现按合理比例所配制的水泥浆，在此过程中要针对注浆料的流速、水压大小以及数量等严密把控，并对于灌注桩的向上抬程度细心观测的最可靠记载，当第一次注浆材料完成后就需要进入第二次注浆材料阶段，该工序和第一次相同，首先浇注稀释的水泥浆，随后再改换浓稠水泥浆，在第二次注浆材料的处理过程中需要使用双液注浆材料机往孔底处浇注水玻璃和泥浆，当封堵工作完成并把水玻璃注浆料管抽出之后，再根据所设计的速度进入混凝土净浆液高压浇注。

4.3 灌注桩后注浆浇筑技术以及建设工程在施工中使用的注意事项

首先，为提高新技术应用的品质与效益，在施工初期应做好充分准备，比如准备好电源、制作注浆材料管线等；同时，在施工过程中，要注意注浆材料的时间、注浆方法的保护、注浆材料的压力和流速、浆液水灰比等方面的工作都要认真落实[5]；在混凝土挤出时，应注意动态地记录相关参数；为了提高灌浆材料的效果，应对灌浆管二端进行适当的封堵，以降低发生喷浆事故的概率。其次，为了避免注浆材料管内和外侧的水泥保护层厚度差异过大，在浇注的时候要注意控制混凝土强度、注浆材料的阀门位置，防止注浆材料的数量进一步减少，同时要注意缩短浇筑混凝土和注浆的间隔，并严格控制钻孔和注浆材料管线的安装误差。在施工中，要加强对灌注桩后注浆的施工技术和施工质量的管理，严格按照施工计划的要求和次序进行，对参与施工的技术人员进行有效的培训，使他们认识到各工序的质量管理的重要性；另外，在工程结束后，要自觉地安排专人进行工程质量的监测与检验，以保证工程的各个工序与工程的总体性能要求相一致。因此，在施工中，灌注桩后注浆技术的应用效果和效益，对施工各个环节的质量都有很大的影响，因此应从总体和部分的角度对待这种技术，并对其加以可持续的优化。

5 灌注桩后注浆工程质量控制措施

5.1 控制钻孔施工质量

国家为提高建筑工程灌注桩施工的产品质量，为规范建筑钻孔施工工艺制定《建筑桩基技术规范》（JGJ 94—2008），施工人员必须在严格执行该项规定的基础上，根据工地实际状况对孔深、孔径等数值作出相应调整，从根本上防止出现坍塌等情况，以提高工程质量。

5.2 确保注浆管的制造设备与质量安全

工欲善其事，须先利其器，拥有好的施工技术后，其所用的器材也就一定安全可靠，由于注浆材料施工非常依赖先进设备，在拌料机和高压注浆料泵的运用时，就必须要严格审查装置型号，并检验装置是否能够正常工作，在确保注浆料设施的安全的情况下才能够投入到注浆料施工之中，以确保注浆料施工过程的安全、快捷。另外在注浆管制造完成后，使用之前还需要进行封闭操作，经过审查过后确认满足施工条件，以后才能够在注浆施工过程中使用。

5.3 控制混凝土浇筑施工质量

水泥混凝土建筑施工前，要先仔细检验水泥密度是否达到建筑施工标准。水泥的使用率必须从严把控，如果太多或者过少均无法满足混凝土需要，而且在建筑施工的整个过程中必须严密观察浇注混凝土体积的变化规律，并严格监督水泥建筑施工质量。

5.4 控制压水试验质量

压水试验最好是在灌注桩浇筑以后的五天前后完成，这时期浇筑的混凝土强度基础就已经稳定。开塞时，安排专门的工作人员就开始时高压主泵阀的各种数据变动情况做好记录，并检查在开塞时出现的状况，为今后施工中使用各种数据做好准备。

5.5 注浆施工控制

对于在注浆过程中，操作注浆的工作人员必须要密切关注注浆量，因注入的浆体如果超标或未完成，均将给以后的施工工作产生重大安全隐患，故作为施工者也必须严格遵循施工计划注浆，以保证所注浆料数量准确无误，使误差最小。

5.6 检查桩基注浆后情况

其他建设项目结束以后，还必须开展注浆桩基的质量检查。浇筑完毕后的20d对灌注桩开展强度试验，之后操作技术人员把施工记录交由检验人员复查，并在当场对每一条灌注桩的施工细节开展逐项检验。

6 结语

由于各工程公司对灌注桩后注浆技术的不断应用，其施工技术也越来越完善，因此该项技术的市场前景非常广泛，若能把灌注桩后的注浆技术加以深度推广，那么会使项目施工公司的生产质量得到提高，使公司的经济效益最大化。相信在未来的更多实践当中，这项新技术标准将越来越趋向完美，并对于建筑施工公司产生越来越重要的意义。