1、1钻孔灌注桩后压浆工艺技术要点及应用摘要：笔者结合工程实例及工程地质条件，对钻孔灌注桩后压浆施工技术提高桩基承载力的作用过程进行了分析，并对施工效果与检测进行了具体分析评价。 关键词：钻孔灌注桩； 后压浆 ；承载力 Abstract: the author combined with the engineering practice and engineering geological conditions, to improve the process of bearing capacity of pile foundation by grouting bored pile construc
2、tion technology was analyzed, and the effect of construction and detection of the specific analysis and evaluation. Keywords: bored pile; post grouting; bearing capacity 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013） 1 工程概况 某高层综合楼项目，地上 23 层，地下 1 层，结构形式为框架剪力墙结构，基础拟采用 800mm 钻孔灌注桩 163 根，桩长 3235m，设计要求的单桩承载力特征值
3、。 场地地基土的特点是，基岩为埋深较深的夹泥砾岩，其承载力比卵石层低。故应选择密实的卵石层为桩端持力层，桩端进入持力层的深度2d，取 1.7m。根据建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)，普通2钻孔灌注桩单桩竖向承载力特征值为： 由此可见，采用普通钻孔灌注桩，单桩竖向承载力特征值远远达不到设计要求的 5800kN。因此，本工程钻孔灌注桩在桩侧桩端采用后压浆工艺，以提高桩基的承载力。 2 钻孔灌注桩后压浆提高桩基承载力的作用过程分析 本工程地面以下 12m 及 22m 处的桩侧土分别为渗透系数较小的稍密状态的粉土和稍密状态的粉细砂，压水泥浆主要对粉土和粉细砂起挤密作用(随着灌浆压力的增
4、大有部分劈裂作用和渗透作用)，在洼浆点形成高度为 0.5m 的环状浆泡，浆泡凝结固化后局部扩大了桩身截面积，从而可以发挥出桩侧土的端承力。 假定水灰比,水泥的相对密度,水的相对密度，则和的水泥可拌制的水泥浆体积 V 接（2）式计算分别为 0.747m3 和 2.24m3。 如果桩侧段的加固高度为 0.5m，则桩侧压浆处的桩身横截面积扩大了： 由于桩端卵石层的渗透系数较大，浆液渗透扩散范围相对较广，且对桩底沉渣也可起到渗透加固作用。经过桩底压浆处理的钻灌注桩可按预制桩在相应土层桩端阻力特征值来计算单桩承载力特征值。 在进行了桩侧两处压浆和桩底压浆后，同样的条件下，单桩承载力特征值， 能够满足设计
5、要求。 3 钻孔灌注桩后压浆施工工艺 桩侧和桩端后压浆施工应在钻孔灌注桩成桩后 37 进行，压浆过程中应控制灌浆压力以避免过分压裂土层，施工要点如下。 33.1 压浆管布设 3.1.1 桩底压浆管 对于桩径较大(1.0m)的钻孔灌注桩，可沿圆周方向均匀布置 3 根灌浆管。由于本工程钻孔灌注桩直径为 0.8m，沿圆周对称地布置直径为25.4mm 镀锌压浆管 2 根，压浆管底部超出钢筋笼底端 300mm，在压浆管底部 500mm 长度范围内每间隔 100mm 沿灌浆管四周钻 4 个 6mm 的灌浆孔眼。为防止灌注桩身混凝土时浆液堵塞压浆管的灌浆孔眼，在下放压浆管前用生胶带和条带状橡皮内胎包住孔眼，
6、最下面的一环条带状橡皮内胎必须用细铁丝绑牢。压浆管连接好后，绑扎在钢筋笼螺旋筋内侧上，随钢筋笼下放。压浆管与压浆管之间采用丝扣连接，连接时丝扣处需用防水胶带缠绕。 3.1.2 桩侧压浆管 在地面以下-12m 和-22m 的桩恻各布置 15mm 镀锌压浆管 1 根，绑扎在钢筋笼螺旋筋内侧。桩侧压浆管底部通过三通与一段高压 PVC 塑料管相连，PVC 塑料管沿钢筋笼主筋转一圈，其上等间距地钻排 6mm 的孔眼，孔眼间距 100mm，包好条带状橡皮内胎作好标记，使孔眼开口朝桩周外侧。 3.2 工艺流程 成孔（焊制钢筋笼、加工压浆管）一次清孔（下钢筋笼、安装压浆系统）二次清孔灌桩身混凝土用清水压通灌浆
7、管路桩身混凝土养护 4 天先桩侧后柱底压浆（下钢筋笼）施工记录、工序验签 3.3 压浆参数 3.3.1 压浆时间和顺序 4成桩后 3 天用清水压通压浆管道，7 天后压浆，先对埋深 12m 处的粉土层进行桩侧压浆；浆液终凝后，再对埋深 22m 处的粉细砂层进行桩侧压浆；浆液终凝后，最后对桩底的卵石层进行桩底压浆；浅部浆液终凝后对深部进行压浆，可保证深部灌浆压力和灌浆量。 3.3.2 浆液配比 水灰比 0.6，使用 p.o.52.5R 普通硅酸盐水泥，掺入占水泥用量0.5的减水剂。 3.3.3 压浆量 单桩压浆用干水泥总量不少于 4t，桩侧距地表 12m 处为 0.60.8t，桩侧距地表 22m
8、处为 0.81.0t，桩侧压浆总量不少于 1.6t，桩端压 2.4t。 3.3.4 容许灌浆压力 由于浆液的扩散速度和扩散能力与灌浆压力的大小密切相关，所以不少人倾向采用较高的灌浆压力。但是当灌浆压力超过地层的压重和强度时，将可能导致地基土甚至桩基的破坏，因此一般都以不使地层结构破坏或仅发生局部的和少量的破坏作为容许灌浆压力的原则，限制灌浆压力，容许灌浆压力按（1）式确定： 式中：P容许灌浆压力，MPa； c与地层性质有关的系数，可在 0.51.5 之间选择，结构疏松、渗透性强的地层取低值，结构紧密、渗透性弱的地层取高值，本工程粉土、粉细砂、卵石层 c 值分别取 1.5、1.1、0.5； h灌
9、浆段深度。 故桩侧 12m 处、22m 处和桩底端灌浆容许灌浆压力分别为 2、3 和 4.5MPa。 4 后压浆施工质量保证措施 钻孔灌注桩后压浆施工是一项提高桩端承载力及桩侧摩阻力的质量加固措施，必须按设计及规范要求施工，确保施工效果，具体施工质量5保证措施要点如下： 4.1 成孔时要保证钻孔垂直度，尽量避免缩径，保证钢筋笼和压浆管的顺利下入，否则会损坏压浆管。 4.2 下钢筋笼前应先下孔径规测量孔径，发现有缩径或孔斜超差、沉渣过多等现象必须及时处理后方可下钢筋笼。 4.3 桩端的压浆管超出钢筋笼端部 300mm 以上，钢筋笼下到孔底时，压浆管靠钢筋笼和重力压入桩端土或孔底沉渣内。 4.4
10、压浆管接头要牢固、密封，接牢后注清水检查是否有渗漏现象。压浆管高出地面 0.3m，并用堵头堵严，以防泥浆进人。 4.5 压浆前要检查设备是否能正常运转，要用测锤在空心压浆管内探测有无堵塞现象，压浆完毕要及时清洗地面管路及灰浆泵。 4.6 水泥浆搅拌时间应大于 10min，且不超过 4h，超过 4h 没有灌注的水泥浆作废浆处理。 4.7 压浆管堵塞压不进浆或者单桩压注水泥浆量选不到设计压浆量的 90%；按压浆失败处理。若压浆失败，用工程勘察钻机在桩侧施工75mm 的钻孔，钻孔深度与原压浆管长度相同，提钻时边提钻边灌水泥粘土浆，然后立即下入同等长度的压浆管，待 3 天后水泥粘土浆产生一定强度再进行
11、压浆。 5 检测分析与施工效果评价 本工程桩基静载荷试验共进行了 3 根单桩静载荷试验，极限承载力分别为 13200、10350 和 13500kN，其平均值为 12350kN，极差与平均值之比为 25.5，小于 30，按建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)，对于 3 根桩以上的桩下承台，单桩极限承载力可取 12350kN，单6桩竖向承载力特征值。 基坑开挖后，本工程还对 7 根工程桩进行了高应变动测，极限承载力分别为 13230、13410、12980、12280、12380、13780、12890kN。 大楼建成后，经过两年的沉降观测，该大楼两年内沉降只有 11mm，且沉降均匀。 6 结语 综上所述，本工程在桩侧和桩端后压浆技术后，单桩竖向承载力特征值由原来的 3700kN 提高到了 6175kN，提高了 67。获得相同的单桩承载力特征值时，桩侧和桩端后压浆桩比不压浆桩可节约工程造价约30。 在实施桩侧和桩端压浆时，应按先桩侧后桩端，先浅部后深部的顺序，且应控制灌浆压力不超过容许灌浆压力，尽量以灌浆量进行桩侧桩端后压浆质量控制，在渗透性较小的地层进行后压浆时，其作用机理主要是压密注浆；在渗透性较大的地层进行后压浆时，其作用机理主要是渗透注浆。
