灌注桩后注浆技术

灌注桩后注浆技术与质量控制

一、概述

灌注桩后注浆技术是指灌注桩成桩后一定时间，通过预设在桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆，使桩端桩侧土体（包括沉渣和泥皮）得到加固，从而提高单桩承载力，减少沉降。这种方法可以起到两方面的作用：一是加固桩底沉渣和桩侧泥皮;二是对桩底和桩侧一定范围的土体通过渗入（粗粒土）、劈裂（细粒土）和压密（非饱和松散土）注浆起到加固作用，从而增强桩侧阻力和桩端阻力。在优化工艺参数的条件下，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，桩侧桩底复式注浆高于桩底注浆；桩基沉降减少30%左右。

根据地层性质、桩长、承载力增幅和桩的使用功能（抗压、抗拔）等因素，灌注桩后注浆可采用桩底注浆、桩侧注浆、桩侧桩底复式注浆。

该技术适用于泥浆护壁钻、挖孔灌注桩及干作业钻、挖孔灌注桩。

二、施工要点

1、施工工艺。目前后注浆有以下几种工艺：

（1）在孔底设置注浆室。采用该工艺时钢筋笼需下到桩底。此种工艺比较复杂，成本也较高，国内很少采用。

（2）灌注桩成孔后，在孔内设置注浆管，注浆管的下端设出浆口，并用胶带、塑料膜或橡胶膜包住；并且出浆口的位置要高出孔底30—50cm；灌注混凝土之前，先向孔底到入碎石或块石，使出浆口埋入碎石或块石内，然后再灌筑混凝土。此种工艺主要用于桩底加固，在国内已有过多次实验或使用。

不过要注意此工艺容易发生出浆口堵塞而导致注浆失败。

（3）将注浆管固定在钢筋笼上（钢管或黑铁管），出浆口采用单向截流阀并压入桩底土中30—50cm。此工艺由于采用单向截流阀作出浆口，进行桩身混凝土浇筑时浆液不会灌入阀内，注浆是浆液也不会回流，注浆成功率达97%以上，且压力相对稳定，注浆效果显著。因此，一般应采取此种工艺。

2、工艺要点

（1）注浆管制作。注浆管一般应采用钢管。其结构分为三部分：端部花管、中部直管及上部带丝扣的接头。花管段侧壁一般按梅花形设置出浆水孔，孔径通常为6—7mm。直径可采用Φ25 mm或Φ30 mm。对于超长桩，考虑到管内摩阻力对压力的影响，可考虑采用Φ３０mm或Φ３８mm的钢管。同时，花管段一定要用胶带、塑料膜或橡胶膜等包裹好，用铁丝等缠绕扎紧，防止渗漏。

（2）注浆管安装下放。当采用第三种施工工艺时，应将两根注浆管点焊在钢筋笼的内圈上，安装注浆管时必须保证注浆管之间的对接，确保焊缝饱满、连续、密封良好；必须在花管全长范围内用胶带、塑料膜或橡胶膜等缠绕紧密，再用胶皮铁丝包裹扎牢，与宽容与洋人同时，注浆管安装时还必须保证花管端部与钢筋笼（设计必须是下至孔底）底端齐平，而后管内注满水同钢筋笼一起放入孔内。另外注浆管顶应低于地面200—300 mm，防止钻机移位时，碰断注浆管。

（3）压水试验。压水试验是注浆工艺中的一个环节，它的作用是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。

成桩后3—7天用高压水压通注浆通道，压水量一般控制在0.2—0.6 m3，

压水时间3—5分钟，压水压力0.5—1.0Mpa。

（4）注浆施工。注浆是注浆工艺中的最后环节，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。注浆压力并不是一个固

定的指标，操作者应根据压水试验结果，结合土的类别、土的饱和度、

地层岩土性状、桩的长度等因素适当调整，并通过现场试注浆最终确定。

通常以压水压力作为注浆的起始压力，注浆终压应力为初压的２—３

倍。注浆水灰比控制原则是一般先用稀浆，再用中等浓度浆液，最后注

浓浆。水灰比控制：地下水位以下（０．４５—０．７）：１；地下水

位以上（０．７—０．９）：１为宜。注浆时应根据桩端持力层的岩土

性状和沉渣量等因素，事先计算所需注浆量。注浆结束的标准是注浆压

力达到终压，此时吸浆量逐步变小并稳定在５—１５分钟，完成设计的

注入浆液体积，终压稳定条件下达到大于设计要求的浆液注入量。

当满足下列条件之一时可终止注浆：

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30—60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。

三、监理要点

1、方案审查

当施工中采用后注浆技术时，监理单位应要求施工单位，除了要编制钻

孔灌注桩施工方案外，还要编制注浆技术的专项施工方案，提供各种注浆参数。后注浆技术是一种新技术，不同的施工单位，因其人员的技术水平、机械设备及土的类别、土的饱和度、地层岩土性状、桩的长度等因素不同，选择的参数不尽相同。因此，监理人员要依靠掌握的施工技术知识、实际经验、相关资料和有关规范、标准，对方案选取的参数进行认真的审查。重点审查方案的合理性，技术组织措施的具体性与全面性，国家强制性标准要求的符合性。对于后注浆技术关键是正确制作注浆头，既要使其在浇灌桩身混凝土时不使注浆孔堵塞，又要使其在成桩后能用清水顺利开塞，严格埋设好注浆管，选择合适的注浆泵，配制合适的注浆水灰比，确定合理的注浆量和注浆压力，并控制好注浆节奏。因此，对后注浆技术方案的审查应注意其以下几部分的内容是否符合要求。

（1）后注浆装置应符合下列要求：

1）后注浆导管应采用钢管，且应与钢筋笼加劲筋焊接或绑扎固定，桩身内注浆导管可取代等承载力纵向钢筋。

2）桩底后注浆导管及注浆阀数量宜根据桩径大小设置，对于d≤600mm的桩，可设置1根；对于600mm＜d≤1000mm的桩，宜沿钢筋笼圆周对称设置2根；

对于1000mm＜d≤2000mm的桩，宜对称设置3—4根。

3）对于桩长超过15m且承载力增幅要求较高者，宜采用桩底、桩侧复式注浆。

桩侧后注浆管阀设置数量，应综合地层情况、桩长、承载力增幅要求等因素确定，可在离桩底5—15m以上每隔6-12m于粗粒土层下部设置一道，但对于干作业成孔灌注桩宜设于粗粒土层中上部。

4）对于非通长配筋的桩，下部应有不少于2根与注浆管等长的主筋组成的钢