后压浆技术在钻孔灌注桩中的应用

摘要：注浆技术是提高钻孔灌注桩承载力减少沉降的有效方法，本文提出了施工中容易出现的技术问题和改进措施

关键词：后压浆技术; 钻孔灌注桩

一、 概述

目前高层建筑大多采用钻孔灌注桩基础，而钻孔灌注桩最大的缺点是：桩底虚土较难清理，桩身泥皮影响侧摩阻力进一步发挥;或为获得良好的持力层不得不穿越厚实的饱和性土层而达到坚硬的风化层，但这不利于钻进、清孔和浇捣等。采用后压浆技术可较好地解决这些难题。

1.1 灌注桩设计

某建筑工程，建筑面积1万平米，地下1层，地上12层，为框架剪力墙结构，该工程分为两种，即为0.8m和1.0m直径桩，主筋保护层厚度70mm，砼强度等级C25，桩端持力层为⑩层粉砂且λ≥1.5m。总桩数111根。单桩极限承载力标准值大于5000KN。

1.2 后压浆设计

根据地区工程经验，在该地质条件下，相同桩长桩径普通灌注桩是较难达到前设计要求的单桩承载力的，因此设计采用后压浆技术灌注桩，才能将单桩承载力大幅度提高，为了进一步保证桩底注浆效果，本工程还采用了桩侧后注浆。由于此项压浆技术不仅能消除桩底沉渣桩侧泥皮带来承载力降低的影响，其通过对桩周一定范围地层的加固，提高地基强度与模量，使整个桩土地基基础的改善，从而能有效减少本工程由于荷载差异造成的不均匀沉降，减少综合业务大楼建成后各角筒的最大沉降量，进一步减少承台底板内力。

二、 施工工艺

2.1 压浆管制作安装

桩端内导管采用1英寸钢管，桩侧内导管3/4英寸钢管，每节长度与钢筋笼长度相配合，采用螺纹管箍缠生胶带联接。内导管用铁丝绑缚于钢筋笼下入钻孔，砼灌注后桩顶内导管应露出施工作业面不少于20cm，桩端阀伸出钢笼底10cm，桩侧压浆阀环绕钢筋扎成四瓣花瓣状，位置在钢筋笼底以上10m。

对于长达28m的钢筋笼，根据桩基施工单位吊车能力，一般将钢筋笼分为2段，放入孔时连接。因此下段钢筋上压浆管可在下笼前用铁丝预先绑附牢固，其他段上压浆管可较松散固定，在钢筋笼连接完毕后，将上下段压浆管用丝扣连接，并再次加固。桩端桩侧压浆阀均在下笼时安装。

2.2 浆液配比

水泥浆水灰比0.5~0.6，比重大于1.6.

2.3 灌浆要求

工程桩单桩压浆参数根据试桩压浆试压确定。压浆时间：在基桩灌注混凝土2~20天后即可进行桩侧、桩端压浆，压浆顺序为先桩侧后桩端，一般桩侧压浆完毕后停置6h再进行桩端压浆，具体实施时可根据现场成孔灌注情况进行调整。

终止注浆标准：1)总量已达1.9~2.2t(柱侧+柱段)，注浆压力已达1.0~1.5MPa(桩侧)和1.5~2.0MPa(桩底);2)压浆总量已达设计总量的75%，且注浆压力已达设计压力的2倍并持续5min时间以上;3)压浆总量已达设计总量的75%吨，且桩顶或地面返浆。

出现下列情况之一时应该改为间歇压浆，间歇时间为30~120min;1)注浆压力长时间低于设计压力50%;2)注浆总量低于设计量的50%即出现帽浆或周围桩孔串浆。

间歇压浆时可适当降低水灰比，当间歇时间超过60min宜压入清水清管阀，但适当控制注入清水量。

三、 注意事项

1) 注入压力对注浆效果的影响：注浆压力与岩层地质的渗透性、浆液浓度有关。目前主要有\"一次升压法\"和\"分级升压法\"。当正常压力下注入速度缓慢时，可提高压力尽量使一些细小的裂隙不致在低压下提前被封堵，可较多地灌入一些浆液，即所谓\"一次升压法\"。但较高的压力也会使浆液在较宽的裂隙中流窜过远，造成浪费。当在正常压力下就可将浆液较轻松地压入时，说明岩层吸浆量大，这时可改用较低一级的压力进行注浆，于吸浆量逐渐减少时，再加一级压力，如此反复升高压力，直至达到规定的压力，一般为2~3级，是\"分级升压法\"。

2) 容许注浆压力、注浆量、渗透半径：一般当压力升至某一数值时，注浆量突然增大，表明地层结构已发生破坏或空隙已被扩大，此时的压力即为容许注浆压力。

四、 建议

4.1 串孔现象

由于地层空隙率及持力层裂隙的存在，在A桩进行注浆时可能会有水泥浆从邻近B桩已开塞但未注浆的管中喷出，造成注浆管堵塞，致使B桩今后可能注浆失败。这种串孔扩散现象还可能引起周边土体固结，造成邻近桩机难以钻进，为避免因串孔而造成注浆失败，在本工程正在注浆的桩应与正在成孔桩间距6m以上。至于何时开始注浆，其实只要桩身混凝土强度大于岩石强度且不致因高压注浆而破坏混凝土自身结构即可。

4.2 注浆管

注浆是通过注浆管来完成的。若注浆管长度不够，则桩底承载力得不到加强，影响桩端承载力。若注浆管焊接质量不高，则在高压力下，浆液会在接缝处溢出，压力骤变，导致注浆失败。若用回转盘式钻机成孔，则注浆管不宜高出孔身太多，否则影响钻机移位。

4.3 二次注浆

若采取二次注浆则效果可能会更好。一般二次注浆量约为第一次的1/3~1/4，水灰比可适量提高。

4.4 清水

开塞清水不宜过多，压力也不宜过大，以免桩身混凝土强度受到影响，注浆后再注入大致等于输浆管容积的清水，以免浆液回流至注浆泵与注浆管之间的输浆管内。

4.5 注浆压力

1) 压力逐渐上升，但达不到要求的压力，这可能是浆液在粘土中形成脉状劈裂渗透，或浆液浓度低、凝胶时间长，或部分浆液溢出;2)注浆开始后压力不上升，甚至离开初始压力值呈下降趋势，这可能是浆液外溢;3)压力上升后突然下降，这可能是浆液从注浆管周围溢走，或注速过大，扰动土层，或遇到空隙薄弱部位;4)压力上升很快，而速度上不去，表明土层密实或凝胶时间过短;5)压力有规律上升，即使达到容许压力，注浆速度也很正常(变化不大)，这表明注浆是成功的;6)压力上升后又下降，而后再度上升，并达到预定的要求值，可以认为是第3种情况的空隙部位已被浆液填满，这也是注入成功的例子，本工程压力变化属于第5种情况。

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