浅谈钻孔灌注桩后注浆技术.doc

1、1浅谈钻孔灌注桩后注浆技术【摘要】我国的高层建筑迅猛发展，对地基承载力的要求越来越高，一般采取钻孔灌注桩基础，钻孔灌注桩的桩长和桩径尺寸做的很大，使地下部分的造价在整个工程总造价中占有较大的份额。利用钻孔灌注桩后压浆法加固桩端地基，解决钻孔灌注桩施工工艺本身存在的缺陷，减少了建筑物的沉降，提高了单桩承载能力同时减少了桩的数量，缩短了桩长，取得了良好的经济效益。 【关键词】钻孔灌注桩后注浆技术、沉降、经济性 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 前言： 单一工艺的钻孔灌注桩，由于成孔工艺的固有缺陷，容易导致桩底沉渣和桩周泥膜等隐患；钻孔灌注桩的后注浆技术是成桩时在桩底或桩侧预置注浆管

2、路和注浆装置，待桩身达到一定强度后，通过注浆管路，利用高压注浆泵压注以水泥为主剂的浆液，对孔底沉渣和桩侧泥皮进行固化，从而消除传统灌注桩施工工艺固有缺陷，达到提高桩的承载力、减少沉降量的一种科学、先进的技术方法。该技术在上世纪 80 年代初被引入我国，上世纪 90 年代在我国广泛应用于工程中，目前已在各建筑领域得到充分的使用。 一、工作机理 钻孔灌注桩后注浆技术主要通过提高桩端和桩侧阻力，尤其通过桩2底压浆，固化桩底沉渣虚土，使桩端持力层胶结度提高，而且成层连接，达到大大提高单桩承载力，减小桩基沉降的目的。其后注浆单桩极限承载力标准值如下式： Quk=Qsk+Qgsk+Qgpk =qsjklj

3、+siqsjklgi+pqpkAp 其中 si、p 分别为后注浆侧阻力、端阻力增强系数，可按下表取值：后注浆侧阻力增强系数 si、端阻力增强系数 p 注：干作业钻、挖孔桩，p 按表列值乘以小于 1.0 的折减系数。当桩端持力层为粘性土或粉土时，折减系数取 0.6；为砂土或碎石土时，取0.8。 从上述计算式可以看出根据桩的直径、长度、地基土质情况及注浆形式可知同等桩长、桩径下后注浆技术比传统钻孔灌注桩单桩承载力提高大概约 20%60%不等，而单桩造价仅提高 10%左右，故桩基部分可减少造价 10%50%。由于后注浆技术可有效固化桩底沉渣虚土，且在桩底部形成水泥土胶结体，有效的解决了传统灌注桩桩底

4、沉渣虚土造成的桩基单桩承载力不足，建筑物沉降过大造成的上部结构损坏，通过已建成的多个高层建筑沉降监测，地基土为粘土、粉土的同等高层建筑最终沉降可比传统桩基沉降减少 60%左右。 二、主要机具和材料 3主要机具：本工程选用 BW150 型压浆泵、经过计量校准的量程10MPa 压力表、水泥浆搅拌机、0.5m3 贮浆筒（上覆滤网） 。 主要材料：水泥采用 42.5 普通硅酸盐水泥，水灰比根据现场试验调配（参考水灰比为 0.55） ；压浆管选用直径 2.54cm 焊管。 三、压浆管制作 经过详细的材质检查、验收合格的 2.54cm 焊管，在工地集中加工成压浆管。压浆孔用 6mm 钻头加工，孔洞轴向间距

5、 50mm，沿管周螺旋形错开。钻孔完毕后将孔内铁屑清理干净，孔口用橡皮包裹 2 层，最底部的一根压浆管下端口用 4mm 厚、直径 4050mm 的圆形钢板焊接封闭。 四、压浆管安装 压浆管随钢筋笼一起下放，与钢筋笼的主筋点焊并绑扎紧密。每根桩的桩底设 2 根压浆管。压浆管之间采用丝扣连接，避免焊接。 压浆管底部宜伸出钢筋笼 30cm 以上。 五、压浆管试水 每节压浆管随钢筋笼下放时应做试水试验，若发现水柱下降或水柱消失，则应检查压浆管是否有砂眼、丝扣连接是否密封。 钢筋笼放置完毕后孔内进行第二次清孔，完成后须再次检查管内水面，无异常后用堵头封住压浆管上口。 六、压水试验 压水试验通常在灌注桩成

6、桩后 24h 内进行。正式压浆前必须要做压水试验，以检查管路与单向阀的畅通状况，同时清除单向阀周围混凝土中沉渣和泥浆。如果在桩侧或桩端出现扩孔、塌孔或充盈系数较大的现4象时，需特别注意提前进行压水试验，在砼浇筑完的 5h 内进行，以确保能冲开较厚的砼覆盖层。 试验时应该由专人记录冲破压力值及管的疏通情况。 七、压浆方法 一般在成桩 2 天后开始压浆。压浆采用低速慢压的方法，注浆作业与成孔作业点的距离不宜小于 810m；对于饱和土中的复式注浆顺序宜先桩侧后桩端；对于非饱和土宜先桩端后桩侧；多断面桩侧注浆应先上后下；同一承台桩的压浆顺序：先四周桩后中心桩。 压浆完毕后立即给压浆管拧上堵头，以免因回

7、浆而降低压浆效果。 八、压浆参数 后注浆技术终止压浆的总的控制原则是以压浆量为主，压力控制为辅。压浆参数根据地质条件合理选择，如桩端为密实的砾石、卵石层时，可考虑采取大压浆量和较大的压浆压力，以压浆量为主要控制指标；如桩侧为密实的砂土层，可以以压浆压力为主要指标，压浆量为参考指标。终压条件：a、注浆总量和注浆压力均达到设计要求；b、注浆总量已达到设计值的 75%，且注浆压力超过设计值。 九、施工过程中的注意事项 （一）为防止水泥浆从空孔部分的压浆管接头处压出，空孔部分的压浆管接头应采用生料带进行密封，并且空孔部分的钢管均应采用整根长钢管连接。 （二）压浆应低档慢压，先稀后浓。低档慢压既能有效防

8、止压力突然增大无法压浆的情况，也能防止浆液顺着桩身上窜或从其他的地方冒5出，使桩端或桩周土体被水泥浆液逐步填充，随着压浆量的增加，压力自然形成逐渐增加的状况。 （三）同一根桩的压浆管，如其中一根确实无法压浆或压浆量不够，另一根压浆管压浆时应补足相应的压浆量。邻近桩的相邻压浆管也应补足相应的压浆量。 （四）如压浆量未达到设计要求，就出现浆液冒出地面时，应暂停压浆，并将压浆管内的水泥浆用缓凝型的水泥浆置换出，停止 1h 左右再进行复压，如此往复，直至达到设计压浆量。 （五）当场地附近出现渗浆现象或压浆量满足要求、但压力较小时，不能盲目地认为压浆量达到要求就终止压浆。此时应采用间隔复压、掺早强剂、封

9、闭渗浆通道等方法，保证有效压浆量。 十、结语 （一）桩端后注浆技术，使桩底虚土得到固结挤密；减少了群桩的桩土相对变形，降低了群桩内部侧阻力发挥，提高了桩周下部侧摩阻力和端阻力且使沉降变形减少而均匀，因而使桩承载力得到提高，在相同条件下可优化桩长、桩数、桩径、桩距。 （二）所用浆液为水泥类浆液，来源广泛易控制。水玻璃类浆液由于具有无毒性、凝结时间可控制且价格便宜，国际上应用已较广泛。 （三）双层管双拴塞注浆法即 SRF 法，由于可在不同地层不同时间注浆，有逐渐取代单一注浆法的趋势，但其成本较高，注浆所需压力也较大。 （四）随着城市高层建筑的不断开发及旧城改造中深基坑开挖场地6狭小的限制，灌注桩桩端后注浆已越来越广泛地应用于土建工程，其设计、施工、检测经验也将日臻成熟，经济性较好，前景看好。 【参考文献】 1 中华人民共和国行业标准 建筑桩基础技术规程（ JGJ 94-2008）北京： 中国建筑工业出版社 2008 年