灌注桩后压浆法施工工艺综括

灌注桩后压浆法施工工艺综括

摘要：本文介绍了灌注桩后压浆法加固的加固机理、施工流程、施工重点，对灌注桩后压浆法施工有一定的指导意义。

关键词：灌注桩;后压浆法;施工工艺

中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：

1 概述

近年来我国桥梁工程对钻孔灌注桩桩基承载力的要求越来越高，为了满足设计承载力要求，桩基的持力层要求是较为完整的岩石层，桩长和桩径尺寸往往做的很大，使得桩基部分的工程造价较高，同时给施工带来很大的困难。为了解决这一工程问题，在设计和施工中经过多年的探索和实践，总结了一套钻孔灌注桩后压浆法加固桩端地基的方法，大大缩短了桩长，取得了良好的经济效果。

2钻孔灌注桩基础后压浆的应用

某大桥采用φ1.5m钻孔灌注桩群桩基础，后卯中桥采用φ1.2m 钻孔灌注桩群桩基础，由于桩基的持力层为砂泥软石土层，且土粒与软石为轻微胶结，为提高桩基的承载能力，对钻孔灌注桩采用桩底后压浆进行加固处理。

3加固机理

在灌注桩施工中将钢管沿桩钢筋笼外壁埋设，混凝土强度满足要求后，将水泥浆液通过钢管由压力作用压入桩端的碎石层孔隙中，使得原本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙胶结成一个高强度的

结合体。水泥浆液在压力作用下由桩端在碎石层的孔隙里向四周扩散，对于单桩区域，向四周扩散相当于增加了端部的直径，向下扩散相当于增加了桩长;群桩区域所有的浆液连成一片，使得碎石层成为一个整体，从而使得原来不满足要求的碎石层满足结构的承载力要求。在钻孔灌注桩施工过程中，无论如何清孔，孔底都会留有或多或少的沉渣;在初灌时，混凝土从细长的导管落下，因落差太大造成桩底部位的混凝土离析形成“虚尖”、“干碴石”;孔壁的泥皮阻碍了桩身与桩周土的结合，降低了摩擦系数，以上几点都影响到灌注桩的桩端承载力和侧壁摩阻力。浆液压入桩端后首先和桩端的沉渣、离析的“虚尖”、“干碴石”相结合，增强该部分的密实程度，提高了承载力;浆液沿着桩身和土层的结合层上返，消除了泥皮，提高了桩侧摩阻力，同时浆液横向渗透到桩侧土层中也起到了加大桩径的作用。以上几点均对提高灌注桩的单桩承载力起到不可忽视的作用。

3.1 改善持力层条件、提高桩的承载力。钻孔灌注桩成孔过程中，土体扰动、桩底沉碴和桩周泥皮对桩基承载力产生严重负面影响。为了改善和提高桩基承载能力，桩底压浆使浆液在高压作用下对沉碴及桩周土劈裂、渗扩、填充、压密、固结等作用使桩端持力层在一定范围内原本松散的碎石、土粒和裂隙胶结成一个高强度的结合体，从而改善持力层的物理力学性能，恢复和提高持力层土体强度。

3.2 提高桩侧摩阻力。钻孔灌注桩与桩周土体间空隙降低了桩侧摩阻力，桩周泥皮阻碍了桩身与桩周土的结合，降低了摩擦系数，同样降低了桩侧摩阻力。桩底压浆在高压作用下，浆液沿桩土界面上返，通过渗扩、填充、胶结综合作用对桩周泥土置换和空隙充填，在桩周形成脉状结合体，使桩侧摩阻力大幅度提高，同时浆液横向渗透到桩侧土层中也起到了加大桩径的作用，从而改善持力层受力状态和荷载传递性能。

4压浆参数的设定

压浆参数主要包括压浆水灰比、压浆量以及终止压浆压力。在桩基施工前，应根据以往工程的实践经验，先设定参数，然后根据设定的参数，进行试桩的施工，试桩完成后达到设计的强度，进行桩的静载试验，最终确定试验参数。

4.1 水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定。对于饱和土，水灰比宜为0.45～0.65，对于非饱和土，水灰比宜为 0.7～0.9（松散碎石土、砂砾宜为0.5～0.6），低水灰比水泥浆宜参入减水剂。注浆少，压力大，可调大水灰比。

4.2 压浆总量与持力层的孔隙率以及桩间距有关，在砂泥软石土层软石含量为50%～70%，桩间距为4～5m 的条件下，压浆量一般为115～210t。

4.3 桩底终止压浆压力应根据土层性质及压浆点深度确定，对于风化岩、非饱和粘性土及粉土，压浆压力宜为3～10mpa，对于饱

和土层压浆压力宜为1.2～4mpa，软土宜取低值，密实粘性土宜取高值。

5后压浆施工工艺

5.1 施工准备

5.1.1 材料准备。a.水泥宜采用硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥，按规定批次进行抽检和报检。b.水泥浆配合比设计及试验。严格按照规范要求，进行水泥净浆配合比设计，确定理论配合比，并进行相关的检验。泌水率最大不得超过3%，拌合后3h的泌水率宜控制在2%，24h后泌水应全部被浆吸收。水泥浆液从拌制到使用的最长时间，应通过试验来确定，一般不得超过2～3h。c.压浆管和压浆阀。压浆管采用内径为5cm的白铁管，超声波检测管可兼使用。压浆阀应能承受1mpa以上的净水压力，压浆阀外部保护层应能抵抗砂石等硬物的刮撞面不致使压浆阀受损，且具备逆止功能。

5.1.2 设备准备

a.压浆的机械设备主要有高压清洗机、注浆泵（额定泵压应大于设计最大压力的1.5倍）、压力表、水泥搅拌机、储浆筒（容积不小于0.5m3，顶口加盖滤网）、水泵、安全阀门、电焊机、气割设备等。

b.压力表必须经过有资质的计量单位检验校核，量程不小于压浆设计最大压力的1.3倍，一般为10～15mpa。

5.2 施工要点

a.压浆管的布置：在制作钢筋笼的同时制作压浆管。压浆管采

用直径为25mm的黑铁管制作，接头采用丝扣连接，两端采用丝堵封严。压浆管长度比钢筋笼长度多出55cm，在桩底部长出钢筋笼

5cm，上部高出桩顶混凝土面50cm但不得露出地面以便于保护。压浆管在最下部20cm制作成压浆喷头(俗称花管)，在该部分采用钻头均匀钻出4 排(每排4个)、间距3cm、直径3mm的压浆孔作为压浆喷头;用图钉将压浆孔堵严，外面套上同直径的自行车内胎并在两端用胶带封严，这样压浆喷头就形成了一个简易的单向装置:当注浆时压浆管中压力将车胎迸裂、图钉弹出，水泥浆通过注浆孔和图钉的孔隙压入碎石层中，而混凝土灌注时该装置又保证混凝土浆不会将压浆管堵塞。每根需要实施桩底压浆的钻孔灌注桩设置3根压浆管（超声波检测管可兼使用），长度需满足桩底压浆的要求，下端伸出桩底35cm，上端高出桩顶（或工作面）50cm，对称布设于钢筋笼上，管与管之间采用丝牙连接。压浆管与钢筋笼采用铅丝绑扎或用“u”形钢筋焊接固定，应均匀、牢固。桩端压浆管固定在加筋箍内侧，布置在两根主筋之间，每道加筋箍设一个固定点，桩侧压浆管固定在螺旋箍筋外侧，按1.5m间距固定。管底段安装单向阀，单向阀安装时应用防水胶带固定缠裹密封，缠裹应结实严密，且满足正常压浆压力作用下能顺利打开。在钢筋笼吊装安放过程中要注意对压浆管的保护，钢筋笼不得扭曲，以免造成压浆管在丝扣连接处松动，单向阀部分应加混凝土垫块保护，不得摩擦孔壁以免造成压浆孔堵塞，确保管路畅通。b.压水试验：成桩3天后先用压