钻孔灌注浆桩桩底后注浆在施工中的应用

钻孔灌注浆桩桩底后注浆在施工中的应用

摘要：目前高层建筑浅层地基土地承载力很难满足要求，高层建筑大部分采用了钻孔灌注桩，并以砂卵石为持力层较多，泥浆护壁钻孔灌注桩在成孔过程中孔壁土体易出现松动，软化及孔底沉渣，这在很大程度上降低了桩的承载力，然而通过桩底注浆，通过渗透、劈裂和挤密作用使桩端持力层在一定范围内形成浆液和土的结石体，改善持力层的物理学性能，恢复和提高持力层土体强度。桩端沉渣的存在因其强度低严重影响桩端承力的发挥。桩端注浆通过浆液对沉渣的置换，挤密和固结作用改善或消除桩底沉渣对端承力的发挥不良影响。桩端注浆使桩的端承力得到较大幅度的提高，减小桩的沉降量。由于目前桩底注浆阀各施工单位制作水平高低不齐、直接影响到桩底注浆效果，故本论文阐述完整的桩底注浆流程和简单介绍本公司的桩底注浆阀以便同行参考和借鉴。

关键词： 桩基工程 桩承载力 桩底注浆 注浆压力 桩基检测

工程实例

拟建的中国银行苏州分行国际金融大厦位于苏州工业园区万盛街东、旺墩路北，西邻中国邮政大楼和招商银行大厦，东侧和北侧皆临河。建筑物由塔楼及东侧裙房、大厅、地下车库组成。其中塔楼为地上24层、混凝土框架—剪力墙结构，地面以上总高度约为100m，柱网尺寸为8.4×8.7m。塔楼采用钻孔灌注桩加桩底注浆。

后压浆工艺

根据设计及规范要求，为减少钻孔灌注桩的沉降及确保承载力，需对灌注桩进行桩底注浆。

（1）施工工艺流程

（2） 主要施工技术措施

1）注浆管准备

采用Φ25的铁管作为注浆管，每根桩按设计要求安放2根注浆管。

先将采购至现场的铁管两头车丝扣，然后用6m和3m的各1根和Φ25铁管接头连接成每段9m，最底下的1段连接成10m长，并在底部进行如下处理：

以前施工处理方法

① 端部加工成多口喷射的注浆头，喷射孔用防水止水胶带封闭，再用橡胶皮封闭包扎；

② 注浆头端部往上每隔5cm钻设4排喷射小孔，孔径为8mm，每排对称布置2孔，呈梅花状布置；

现在施工处理方法

专利的注浆阀，注浆阀简单示意图如下：

在安放前，先将每段准备好的注浆管挂在相应的钢筋笼里。每根注浆管的总长度需比孔深长50cm，以便端部插入孔底，顶部高出地面，且顶部需车丝扣，预装接头，便于与注浆泵管路连接。

2）注浆管安放

① 注浆管与钢筋笼同步进行安放， 2根注浆管贴着钢筋笼内侧呈对称布置。

② 事先准备注浆管定位环，用φ8线材弯成“Ω”形，环形直径为50mm。在安放注浆管时，每节钢筋笼设置数个定位环将注浆管定位在同一个立面。

③ 要求压浆管必须与钢筋笼主筋牢靠固定，并与钢筋笼整体下放（对钢筋笼不到顶的桩，则必须增加引导钢筋一起吊放，以保证压浆管的稳定性及垂直度），最下面一节压浆管底部伸出钢筋笼底部300~400mm。

④ 管与管之间采用丝牙连接，外面螺纹处牢固拧紧。

⑤ 在每节钢筋笼下放结束时，必须在压浆管内注入清水检查管路的密封性能。当压浆管内注滿清水后，以保持水面稳定不下降为达到要求；在注浆管中注水，还能减小注浆管内负压，以防止由于注浆管内外压力差异较大而使注浆器的密封橡胶被压坏；此外，即使在灌注过程中可能因机具碰撞导致微量水泥浆渗

入，也可以起稀释作用，避免固结。

⑥ 如发现注浆管漏水应提起钢筋检查，在排除障碍后才能继续下笼，每段注浆管连接后，沿同一立面每隔数米安装定位环，确保注浆管垂直连接，可上下活动。

⑦ 严防压浆管折断，对露在孔口的压浆管必须用蒙头拧紧，以确保管路畅通，下钢筋笼时必须缓慢下放，严禁强力冲击。

⑧ 注浆管底管长度约为10m，若注浆管为活动的，则在底部1m处焊1根横向的短钢筋，起吊后，短钢筋搁在定位环上。这样，注浆管在安放过程中不会往下掉，但触至孔底后会自动往上顶，以确保注浆管安插至桩底。最后一节钢筋笼安放至底部时，注浆管触至孔底后即往上顶，即说明注浆管已触至底部沉淤内。将注浆管击入孔底200~300mm。

⑨如注浆管与钢筋笼固定，则须保证注浆管伸出笼底为500~600mm，以便注浆管插入孔底土层内。

⑩最后，固定其上部，顶部注满水后即进行包扎，以防止杂物或混凝土掉入管内，并可防止顶部接头被机具碰坏。

3）桩底注浆

① 清水霹雳

在桩身砼浇灌后12小时，进行清水霹雳，水量不宜大，压力控制在2Mpa以内或根据设计要求，贯通后即刻停止灌水。

② 压浆施工

待成桩后7天，即需进行桩底注浆。如龄期过长，喷射孔打不开的风险就增大；如过早注浆，很可能因为注浆压力破坏了桩端，影响了桩端混凝土强度的提高。因此，一般桩底注浆的时间初定为成桩后7天。

注浆采用普硅水泥，保证水泥新鲜不结块，每根桩设置2根注浆管，注浆管进入桩底土体200~300mm，水泥浆液严格按配合比进行搅拌，水灰比控制在0.5~0.6之间，搅拌时间不少于2min，对搅拌好的水泥浆液用孔径不大于3×3mm的滤网进行过滤。浆液采用纯水泥浆，单桩水泥用量约为2.5t。

压浆必须按照自下至上的原则控制，压浆时控制渗入，确保慢速、低压、低流量，以让水泥浆自然渗入砂层。

压力正常情况下控制在1.5MPa以内，最好在1.0~1.2MPa，流速控制在30~40升/分钟，每根桩必须一次压浆完成。压浆采用双控标准，即当压浆量达到

设计要求，或者压浆量达到设计要求的80%，且泵压值达到2MPa时（在注浆速度较慢的情况下，适当加大压力，一般不超过2MPa），即可停止压浆。

注浆管采用2根Φ25铁管，连接时应确保密封及保证刚度和稳定性，注浆管每节下放到位后应进行通水试验；当注浆管出现堵塞的情况下须进行补压浆。

4）主要技术参数

水泥—P.O42.5普通硅酸盐水泥

水灰比—0.5~0.6

注浆流量—30~40L/min

注浆压力—0.6MPa~1.0MPa

注浆泵额定压力—45Mpa

5）注浆泵技术参数

产品型号—XPB-90C

理论流量—100L/min

额定压力—45Mpa

电机功率—90KW

上述参数为暂定注浆泵参数，实际施工时可能会因设备变更而有调整。

4.结论

本工程桩底注浆工程桩静压测试结果与周边未注浆同类情况工程桩测试结果比较，实施了桩端后注浆技术的钻孔灌注桩单桩承载力提高了25.30%，沉降量减小了10.5%。实践证明：在持力层以中粗砂砾及卵石为主的地基中，运用桩端后注浆技术，压力浆体更易扩散，使桩端持力层在一定范围内易形成浆液和土的结合体，改善了持力层的物理力学性能，恢复和提高了持力层土体强度，有效提高桩的承载力减小桩的沉降量。

参考文献

[1]《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）作者：中华人民共和国建设部中国建筑科学研究院出版社：中国建筑工业出版社

[2]《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）作者：中华人民共和国建设部出版社：中国建筑工业出版社

[3]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 （GB50202-2002）作者：上海市基础工程公司出版社：中国计划出版社

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。