1、复式注浆水下混凝土灌注桩技术摘要：桩端桩侧复式注浆灌注桩技术能增大桩侧阻力和桩端阻力，提高单桩承载力，减少桩基沉降，并且该技术工艺简单，施工快捷，可以取得良好的经济效益和社会效益。 关键词：复式注浆 灌注桩 水下混凝土 中图分类号： TU74 文献标识码： A 1工程应用及技术要点 （1）随建筑市场的不断扩大和高层建筑的兴起，桩基得到了更多的应用，特别在地下水含量丰富地基承载力差的情况通常采用后注浆灌注桩，并涉及水下混凝土灌注。 （2）水下混凝土灌注，桩身在地下水位以下时，需采用水下混凝土浇筑工艺。混凝土初灌量应满足导管埋入混凝土面深度不小于 0.8m；导管埋入混凝土深度宜为 26m。严禁将导
2、管提出混凝土灌注面，并应控制提拔导管速度，专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差，填写水下混凝土灌注记录。 （3）桩端桩侧后注浆，桩端注浆通长布置 2 根注浆管，2 根桩端注浆管对称安置在加强筋内侧；桩侧注浆每隔 6m 设一个注浆断面，设置 5根注浆管，5 根桩侧注浆管均匀安放在钢筋笼外侧。 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；桩侧桩端注浆间隔时间不宜少于 2h。 2.灌注桩施工工艺 2.1 工艺流程 2.2 工艺技术要求 （1）桩位放样护筒埋设 1）水准测量精度按 20mm/km 计算； 2）桩位采用坐标定点放样，误差1cm； 3）护筒埋设应垂直，进入原
3、状土+30cm,并用粘土填实，护管中心与桩孔中心误差2cm。 （2）成孔施工 1）孔径设计桩径，孔斜1%，孔深允许偏差+30cm,必须如实记录；2）钻进泥浆密度为 1.151.30,粘度为 1822S 间，清孔后泥浆密度小于等于 1.15,含砂率控制8%，粘度为 1820S 之间。 （3）钢筋笼制作 1）所有不同规格的钢筋均有出厂合格证和按批进行机械力学性能复试，经复试合格后才能使用，试件必须见证取样； 2）钢筋、钢筋笼搭接应有同条件的试验报告，按现场焊接 300 个接头为一批，做一组焊件试验； 3）钢筋笼制作应按图纸施工并符合下列标准： 主筋级钢单面焊搭接长度为 10d，焊缝宽度为 0.7d
4、,焊缝厚度为0.3d，主筋与箍筋采用点焊固定，I 级钢焊条为 T422，级钢焊条为E5003，钢筋笼制作允许偏差见下表： 项次 项 目 允许偏差（mm） 1 主筋间距 10 2 箍筋间距 20 3 钢筋笼直径 10 4 钢筋笼整体长度 100 4）钢筋托架应在同一个平面上，加强筋用固定环形模制作，以保证其外形圆整和直径正确； 5）成形的钢筋笼应平卧堆放在平整的地面上，堆放层数不得超过二层。 （4）钢筋笼安放 1）钢筋笼在完成验收后方能下入孔内，上、下两节笼对接时要保证主筋位置对准，同一平面内的接头个数应50%主筋根数； 2）钢筋笼下入孔内受阻，禁止强行下入，应查明原因并处理后方可下入，必要时应
5、起拔扫孔后再下笼，确保下放钢筋笼和钻孔的同心度； 3）钢筋笼保护层厚度（设置混凝土垫块）按设计要求施工； 4）制作吊筋，使钢筋笼正确就位。 （5）水下混凝土灌注； 1）钢筋笼吊装完毕后，应安置导管二次清孔，导管应按孔深配备长度，其底部离孔底 0.3m-0.5m，二次清孔时应测定泥浆性能指标，返出泥浆密度1.15，孔底沉渣10cm，并应进行孔位、孔径、垂直度、孔深等检验，合格后应立即灌注混凝土； 2）导管壁厚不宜小于 3mm，直径宜为 200250mm；直径制作偏差不应超过 2mm，导管的分节长度可视工艺要求确定，底管长度不宜小于4m，接头宜采用双螺纹方扣快速接头； 3）导管使用前应试拼装、试压
6、，试水压力可取为 0.61.0MPa； 4）每次灌注后应对导管内外进行清洗； 5）灌注水下混凝土必须连续施工，每根桩的灌注时间应按初盘混凝土的初凝时间控制； 6）控制最后一次灌注量，超灌高度宜为 0.81.0m，凿除泛浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级； 7）现场每个灌注台班必须至少做一组试块，每组三块。 3.后注浆施工要点 3.1 注浆管制作、安装 （1）注浆管采用 30mm 钢管，注浆管的连接均采用套管焊接，焊接必须连续密闭，焊缝饱满均匀，不得有空隙，砂眼。 （2）注浆管上端宜高于自然地坪 200mm；桩端压浆管下端接管箍后，其底端距孔底 150mm，以使在旋接桩端压浆阀后能
7、有效插入桩底沉渣。 （3）桩端注浆管下部设一道注浆阀，桩侧注浆管每隔 6 米设一道注浆阀。桩侧注浆管阀应能承受 1.0MPa 以上的静水压力，管阀外部保护层应能抵抗砂石等硬物质的碰撞而不致使管阀受损。 3.2 压水试验 正式注浆前应对注浆管进行压水试验，预压及疏通注浆通道，以检查注浆管的可灌性与联能性，为注浆做好准备工作。压水试验在成桩 2天后，压浆前进行。压水量一般控制在 0.20.6 m3，压水时间 35 分钟，压水压力 0.51.0Mpa。 3.3 注浆施工 （1）注浆过程要着重控制好注浆压力、浆液水灰比、注浆水泥量这三个指标。注浆前进行注浆试验，现场试注浆后确定三项指标。参数分别为：注
8、浆压力风化岩 310MPa;饱和土层取 1.24Mpa，浆液水灰比0.450.65，单桩最小注浆量(按水泥质量计)1.70t，注浆流量不宜超过75L/min。 （2）以压水压力作为注浆的起始压力，逐级加压，直至达到试验确定的最大注浆压力。注浆水灰比控制原则是先用稀浆，再用中等浓度浆液，最后注浓浆。 （3）当满足下列条件之一时终止注浆： 1）注浆总量和注浆压力均达到设计要求； 2）注浆总量已达到设计值的 75%，且注浆压力超过设计值。 当出现下列情况之一时应改为间歇注浆，间歇时间宜为 3060 分钟，或调低浆液水灰比： 1）注浆压力长时间低于正常值； 2）地面出现冒浆或周围桩孔串浆。 （4）后注
9、浆施工过程中，应经常对后注浆的各项工艺参数进行检查，发现异常应采取相应处理措施。当注浆量等主要参数达不到设计值时，应根据工程具体情况采取相应措施。 （5）后注浆桩基工程质量检查和验收应符合下列要求： 1）后注浆施工完成后应提供水泥材质检验报告、压力表检定证书、试注浆记录、设计工艺参数、后注浆作业记录、特殊情况处理记录等资料； 2）在桩身混凝土强度达到设计要求的条件下，承载力检验应在后注浆 20d 后进行，浆液中掺入早强剂时可于注浆 15d 后进行。 4.桩基检测 按相关规范要求，桩基施工完成后应进行静荷载和低应变检测试验。静荷载试验抽检数量不应少于总桩数的 l%，且不少于 3 根，低应变检测抽
10、检数量不应少于总桩数的 20%，且不得少于 10 根。 5.结束语 在优化工艺参数的条件下，桩端桩侧后注浆可使单桩承载力提高40%120%，粗粒土增幅高于细粒土，软土增幅最小，桩侧桩端复式注浆高于桩底注浆；桩基沉降减少 30%左右。其作用原理主要有以下几种方式：（1）渗透固结作用。在渗透性强、可灌性好、空隙率大的砂土和碎石土中，浆液在较小的压力下渗入桩底和桩侧土体中一定距离，形成一个结构性强、强度高的结石体，增大了桩端的承载面积和桩侧的摩阻力，从而提高桩的承载力。 （2）胶结泥皮作用。因工艺因素的影响，钻孔灌注桩成桩后，在桩土界面附有一层结构松散、强度较低的泥皮，使桩侧摩阻力程度降低，影响桩承
11、载力的发挥。压浆时，浆液在压力作用下破坏泥皮结构并与其混合在一起，重新固结后形成强度较高的水泥土。浆液沿桩土界面上升的高度与土的可灌性、注浆压力等因素有关。在可灌性好的土层中，浆液在土层中容易扩散，则沿桩土界面上升的高度较小，在可灌性差的土层中，浆液在土层中不易扩散，就沿强度较低的桩土界面渗透，上升高度较大。 （3）充填挤密作用。浆液在压力作用下沿桩土界面向上运动，在破坏泥皮结构的同时，对应力释放和受扰动后强度降低的土层进行加固，主要表现为充填空隙和一定的挤密作用，从而提高桩侧摩阻力。 （4）劈裂加筋作用。当注浆压力较高，能克服土体阻力时，会产生劈裂效应，浆液在土中形成网状结石，对土体起到加筋作用。在不同的条件下，后压浆的加固机理会表现出不同的形式，在可灌性好的砂土地层中，一般以渗透固结作用为主；在粘性土层中，往往由胶结泥皮、填充挤密及劈裂加筋综合作用。
