钻孔灌注桩后注浆技术

钻孔灌注桩后注浆技术探讨

摘要

桩基础是建筑工程、桥梁工程、港口工程和海洋工程的主要基础形式之一，其中灌注桩是桩基础中的主要桩型，在高层建筑和大型构筑物中广泛应用。本文介绍桩端（侧）后注浆的定义和分类、施工工艺，应用范围、存在的问题。它可明显提高桩端阻力和桩侧阻力，同时减少桩基累计沉降量。

关键词

钻孔灌注桩后注浆

1、前言

近几十年来，随着我国城市化进程和大交通迅速发展，高层建筑和大型构筑物多采用桩基础，特别是灌注桩基础应用广泛。钻孔灌注桩具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。但是由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地下或水下进行的，其施工过程无法直接观察，成桩后也不能进行直接开挖验收，它又是最容易出现质量问题的一种基础形式。目前我国灌注桩应用还存在一些问题，如桩端沉渣处理问题、桩侧泥皮问题、桩身质量问题。某些房屋基础由于灌注桩设计、施工不当导致产生过大沉降或不均匀沉降，给国家和人民造成了巨大的经济损失。因此，完善基础工程中灌注桩的设计施工技术就成为十分紧迫的任务。

2、钻孔灌注桩后注浆技术

2.1灌注桩桩端（侧）后注浆的定义

灌注桩后注浆是指钻孔灌注桩在成桩后，由预埋的注浆通道用高压注浆泵将一定压力的水泥浆压入桩端土层和桩侧土层，通过浆液对桩端沉渣和桩端持力层及桩周泥皮起到渗透、填充、压密、劈裂、固结等作用来增强桩端土和桩侧土的强度，从而达到提高桩基极限承载力、减少群桩沉降量的一项技术措施。

2.2灌注桩后注浆技术的分类

灌注桩后注浆技术可以按注浆部位、注浆压力扩散方式和注浆目标土层等进行分类；按注浆部位又可分为桩端后注浆、桩侧后注浆、桩端桩侧联合注浆。注浆压力扩散方式可分为渗透注浆、压密注浆、劈裂注浆。注浆目标土层可分为黏土中注浆、砂土中注浆、卵砾石中注浆、基岩中注浆。

2.2.1桩端后注浆施工工艺

桩端压力注浆施工是在钻孔、挖孔和冲孔等各种形式的灌注桩灌注前在桩身预埋注浆管和注浆头，成桩在一定时间后用高压注浆泵先清水开塞，然后向桩端或桩侧注水泥浆的一种施工技术。

2.2.2桩侧后注浆

桩侧注浆，桩端后注浆相类似，即在设计要注浆的土层深度位置打孔并临时封闭作为注浆部位。桩侧注浆是指仅在桩侧沿桩身的某些部位进行注浆。在桩侧设置不同深度的单管环形管进行注浆。

环形管上等距离设置若干注浆孔并临时封闭。

2.2.3桩端桩侧联合注浆

桩侧桩端联合注浆就是对同一根桩既采用桩端注浆又采用桩侧注浆提高承载力的方法。也就是说在埋设注浆管时既要考虑埋设桩端注浆管，又要考虑埋设桩侧注浆管。注浆时可同时对桩侧和桩端注浆。由于桩端桩侧联合注浆桩包含着桩端和桩侧两种注浆工艺，所以更为复杂，但与未注浆桩相比，其极限承载力提高幅度也更大，即其注浆效果明显优于一般桩端与桩侧分别注浆的桩。因此，为了获得更大的承载力，桩端桩侧联合注浆桩得到广泛应用。桩侧联合注浆桩的注浆顺序，宜先自上而下逐段进行桩侧注浆，最后进行桩端注浆。

3、桩端（侧）后注浆的应用范围

桩端（侧）后注浆钻孔灌注桩可以提高桩的承载力，减小桩的沉降量，所以在工程中有着广泛的应用，目前主要应用在以下方面：（1）桩端（侧）后注浆钻孔灌注桩在高层建筑中的应用

（2）桩端（侧）后注浆应用于桥梁工程

（3）桩端（侧）后注浆钻孔灌注桩在高速铁路工程中的应用（4）桩端（侧）后应用于大型地下基础的抗拔桩

（5）桩端（侧）后注浆应用于基础托换

（6）桩端（侧）后注浆应用于既有桩基础的补强

（7）桩端（侧）后注浆还应用于既有建筑物的纠偏

4、钻孔灌注桩后注浆技术存在的问题

灌注桩注浆技术已经得到了比较广泛的应用，但其中设计、施工、检测评价中存在着以下一些问题有待进一步完善。

（1）设计问题

在设计中需要注意的问题主要包括注浆方案的设计、注浆持力层的选择、合理注浆量的确定及注浆压力的控制、注浆前后设计承载力的计算等。有效的方法是通过设计试打桩试注浆，确定合理的注浆量等技术参数。

（2）施工问题

灌注桩后注浆的施工问题主要包括注浆头的制作、注浆管材料及直径的选择、注浆管的埋设、注浆开塞时间的选择、注浆水灰比的选择、注浆节奏的掌握、注浆顺序的确定、注浆泵的选择、注浆压力的控制、设计注浆量达到与否、注意浆事故的处理等。

（3）检测评价问题

主要是每根单桩实际注浆量的确定、注浆效果的检测评价、注浆后持力层实际qp值的确定、桩侧实际qs值的确定、注浆扩散范围的确定及最终注浆后桩极限承载力的确定等。

（4）环境保护问题

桩端后注浆水泥浆液对桩端持力层进行加固时，可能阻断或改变地下砾石层等地下水渗流，并有可能改变地下环境，这方面值得进一步研究。

5、结论

工程实践表明，后注浆钻孔灌注桩是一种低噪音、低震动、单位面积承载力高的桩型，适用于各种复杂的地质条件，桩端后注浆技术对持力层为卵砾石层最为有效，其注浆后比注浆前单桩竖向极限承载力可提高40%以上。对粉砂土持力层亦有效，其单桩竖向极限承载力可提高20%～25%左右。在粘土持力层中注浆主要对沉渣和泥皮加固有效，亦即主要作用是控制群桩的变形，不论什么地层的灌注桩，合理注浆对固桩端沉渣和桩侧泥皮都适用。在相应的荷载作用下沉降变形小，施工质量容易控制，具有明显的经济和社会效益，有推广应用的价值。

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