1、浅谈灌注桩的后压浆技术摘要：本文对灌注桩的后注浆的概念、作用、工作机理、加固方法、构造措施进行了系统的探讨。同时讨论了钻孔灌注桩的后注浆技术施工中的注意事项，最后本文就钻孔灌注桩的后注浆技术目前存在的问题进行了相应的探讨。 关键字：后压浆 加固 施工 中图分类号：TU473.1+4 文献标识码： A 文章编号： 前言 灌注桩的优点在于桩长和桩径可以灵活选取，施工不受季节限制，无挤土，能广泛适用于各类土质条件并能提供巨大的单桩承载力等。所以，灌注桩在各种基础中应用越来越广泛。但在实际施工及应用中钻孔灌注桩也出现了一些问题，主要表现在以下几个方面： 1、桩侧泥皮及应力松弛问题；2、桩端沉渣及持力层
2、扰动问题；3、桩身灌注混凝土质量问题；4、同一场地钻孔灌注桩竖向承载力离散型问题。从而导致桩端阻力和桩侧摩阻力显著降低，从而使灌注桩无法很好的发挥其承载能力。因此，灌注桩后注浆技术应运而生，并得到了广泛的应用和发展，取得了显著的技术经济效益。 1、灌注桩后注浆的概念 灌注桩后注浆技术是灌注桩施工的一种辅助工艺,它的基本原理是利用钢筋笼底部和侧面预先埋设的注浆管,在成桩后 230d 内进行高压注浆,浆液通过渗入、劈裂、填充、挤密等作用与桩体周围土体结合,固化桩底沉渣和桩侧泥皮,起到提高承载力,减少沉降等效果。后注浆技术包括桩底后注浆、桩侧后注浆和桩底、桩侧复式后注浆（见下图 1） 。目前以桩底后
3、注浆技术使用较为广泛。 图 1 钻孔灌注桩后注浆方式示意图 2、后注浆技术作用工作机理 1）以注浆泵将配置好的水泥浆加压输入桩身内导管，通过桩底或桩侧注浆阀注入周围介质。桩底注浆时通过渗入（粗粒土）和劈裂（细粒土）作用注入桩底沉渣和周围一定范围的土体中，并在桩土软弱界面上扩大至桩底以上 10-20m 甚至更高的范围。桩侧注浆时，浆液通过渗入和劈裂注入注浆点以上的桩土界面一定范围内的土体中。注浆压力根据地层性质和深度而定，风化岩压力最高，软土压力最低。 2）后注浆对桩承载力的增加 沉渣和泥皮的固化效应：对于粗粒沉渣被水泥浆固化为中低强度的混凝土，对于细粒沉渣或虚土被固化为网状结石复合土体，端阻力
4、由此提高。桩身表面泥皮应水泥浆的物理化学作用而固化，侧阻力由此提高。 渗入胶结效应：当桩底桩侧为粗粒土（卵石、砾石、粗中砂）因水泥浆的渗入胶结效应而使其强度显著提高。 劈裂加筋效应 ：当桩底桩侧为细粒土（粘性土粉土、粉细砂）劈裂注入，形成强度和刚度较高的网状加筋复合土体。对于非饱和细粒土，通过劈裂-压密注浆使土体得到增强。 扩底扩径效应 ：桩底形成扩大头，桩表面形成紧固于桩体的 1050mm 厚水泥结石层，起到扩底扩径的效应 3、后注浆技术构造及适用范围 3.1 注浆管的构造 图 2 钻孔桩后注浆配筋构造图 图 3 注浆管结构示意图 注浆管管径采用25 管壁厚度2.5 的焊接钢管，管阀与压浆管
5、焊接连接。注浆管随同钢筋笼一起沉入钻孔中，边下放钢筋笼边接长压浆管，注浆管紧贴钢筋笼内侧，并用铁丝绑扎或焊接在适当位置固定牢固，注浆管应沿钢筋笼圆周对称设置，注浆管的根数根据设计要求及桩径大小确定（一般设计已明确） 。注浆管压浆后可取代等强度截面钢筋。 桩底压浆时，管阀底端进入桩端土层的深度应根据桩端土层的类别确定，持力层过硬时可适当减小。 持力层较软弱及孔底沉渣较厚时可适当加深。一般管阀进入桩端土层的深度为： 为保证管阀顺利进入桩底持力层中，管阀应超出引导压浆钢筋笼底端一定长度，超出长度根据土层类别或设计确定，保证管阀进入土层长度符合要求。安装过程中防止钢管在安装过程中发生扭曲，注浆管与钢筋
6、笼加劲箍和螺旋筋焊接或绑扎固定。注浆管采用钢套管连接，连接应牢固和密封，不漏水，上端用丝堵封口，避免杂物落入管内造成堵管。在吊放钢筋笼过程中，严禁撞笼、扭笼、墩笼，钢筋笼应竖直缓慢下放，进入持力层后，钢筋笼不得扭动，以免管阀在进入土层时受到损坏。 管阀采用与压浆管同材料制作，长 30cm，其中小孔喷射段 20cm，均匀钻 10mm 孔于管壁上，喷射段小孔用环形橡皮由上而下逐层搭接封闭密实，最后在外面包裹一层橡皮，上下用铁丝扎紧。 3.2 后注浆技术适用范围 灌注桩后注浆技术几乎可以适用于各种地质土层及强、中风化岩层。开始多用于泥浆护壁钻孔、冲孔、挖孔灌注桩,近几年已经逐渐在各种干作业灌注桩工程
7、中使用,效果明显。此外,后注浆预埋的内导管可以利用作声波透射法检测桩身完整性,注浆后可代替等强度截面钢筋,一管三用,也可提高经济效益。 4、桩端后注浆技术施工工艺及注意要点 4.1 桩端后注浆工艺流程见图 4。 图 4 桩端后注浆工艺流程图 4.2 施工中注意的事项 （1）注浆管设置与制作（见前文注浆管的构造） （2）注浆管开塞：注浆时间宜在混凝土初凝（715 天左右）后进行。过早，会破坏桩体本身；过晚，不容易打开注浆通道。成桩后至灌浆前，应进行压水试验，以疏通注浆通道，即进行开塞，提高桩底可灌性。压水开塞一般用清水，按 23 级压力逐级进行，压水量一般控制在 0.6m3，开塞压力一般小于 8
8、MPa。 （3）浆液浓度：稀浆（水灰比 0.8：1） ，渗透力强，便于加固预定范围周边地带;中等浓度浆液（水灰比 0.6：1） ，加固预定范围的核心部分，起充填、压实、挤密作用;浓浆（水灰比 0.4：1） ，对已注浆体起脱水作用，最后注入浓浆可掺加减水剂（木钙） 、固化膨胀剂（UEA）和早强剂（石膏） 。一般是先稀后浓。 （4）高压注浆: 将水泥浆通过高压泵（要求最大压力达 10MPa 以上）压入地下被注土层中。初注压力较小，浆液由稀到稠。关注注浆压力、注浆量和注浆皮管变化，并控制注浆节奏。用百分表监测桩的上抬量。 （5）注浆量: 注浆量是主控因素。应由桩端、桩侧土层类别、渗透性能、桩径、桩长
9、、承载力增幅要求、沉渣量、施工工艺等因素控制。 （6）注浆压力: 容许注浆压力与地层密度、渗透性、初始应力、钻孔深度和位置以及灌浆次序密切相关,土层渗透性好，注浆压力较低，一般在 4MPa 以下,土层渗透性差，注浆压力较高，可达 410MPa。 （7）注浆节奏: 使有限浆液尽可能充填并滞留在桩底有效空间范围内，应实行间歇注浆。间歇时间长短可依据压水试验确定。短桩，桩底注浆会出现上冒，应在冒浆后停止几个小时，待桩周浆液凝固后再注。 （8）注浆终止条件: 单管注浆量达到设计要求。第一根管未达到注浆量设计要求，第二根达到。两根均未达到，但注浆压力达 10MPa，且稳定 5 分钟以上。桩体发生上抬。
10、（9）注浆次序: 在设计桩端后注浆时，应当考虑以什么样的次序进行注浆。同一承台桩，尽可能同时注浆。对整个群桩基础注浆，先中间再周围，一般可注性好，浆液易注入；先周围再中间，注浆效果较好。一般原则是从外围进行注浆，逐步到内部的桩，以获得良好的注浆效果。（10）注浆后龄期保养: 一般要保养 20 天以上。 （11）桩身强度设计: 桩端阻力和侧阻力因注浆而显著提高，因此设计中应相应提高桩身强度，并按建筑桩基技术规范验算，避免桩身强度先于土阻力破坏而使注浆失效。后注浆桩的混凝土强度等级一般应较普通桩提高 13 个等级，常用 C30C40。 （12）注浆效果检测: 由于桩端后注浆属于地下隐蔽工程，对其进行完整的注浆效果检测难度较大。除了在注浆过程中严格遵守注浆规程外，对其注浆效果检测一般是对注浆桩抽样进行静载荷试验，并与未注浆桩进行对比。对深度不大的桩，也可以采取钻芯取样的方法。 5 结 语 后注浆法灌注桩承载力及减小承载力离散性的一项有效措施，并且可以大幅度的提高桩基的承载力。 后注浆技术从形式上看似乎简单，但只有工艺合理，措施得当，管理严格，施工精心，才能得到预期的效果。 参考文献： 李建峰， 现代土木工程施工技术2008. 林林， 上海隧道2008 年 3 期. 建筑桩基技术规范 （JGJ94-2008） 郑天旺，利建峰。土木工程施工。北京：中国电力出版社.
