桩基后压浆技术施工工艺

1 桩基后压浆工艺原理及工艺特点
1.1 桩基后压浆工艺的原理 后压浆技术主要是通过预留的注浆管道对浇筑完成的 桩基侧壁、基底进行压浆强化（见图 1-1） 。从而解决钻孔灌 注桩桩底沉渣与桩周泥皮对单桩承载力的负面影响 , 大大 增强桩侧及桩端土的强度、密实度 , 从而大幅度提高单桩 承载力。通过试验测试结果分析可知，同级荷载的沉降量后 压浆桩的沉降量比为压浆的沉降量减少 84.8%。后压浆桩的 桩端阻力较未压浆桩提高 87.8%。后压浆的侧极限摩阻力较 未压浆桩提高 122%。
表 1 灌注桩复合注浆水泥用量（t） 灌注桩设计 桩径 d/m 1.2 1.5 1.8 桩侧 单点注浆 量 1.2 1.5 2.0 桩端 注浆量 3.0 3.5 4.5 单桩总注浆量 二道桩侧 5.4 6.5 8.5 三道桩侧 6.6 8.0 10.5
4 结束语
桩基后压浆施工技术工艺简便，施工效率高成本低，施 工过程安全稳定， 同时对环境影响小， 适用于工程地质广泛。 郑州项目共有桩基 880 根，采用后压浆施工工法后，节约混 凝土 24%， 节约钢筋 23.5%， 减少了膨润土及泥浆的用量， 降低了环境污染，减少了钻进深度节约柴油消耗，降低了二 氧化碳的排放量，同时节约工期大约 3 个月，提高项目的利 润。对于工程本身的质量和社会都产生了巨大的效益，值得 大力推广。 参考文献 [1]邵民强.后压浆工艺在桩基施工中的应用[J].建 筑,2011(15):67-68. [2]孙立党.钻孔灌注桩后压浆技术施工工艺及技术改进 [J]. 中国包装科技博览：混凝土技术,2012(7):59-63.
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2016 年 53 期
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术规范》 （GB 50026-2007) ； 《公路与桥涵施工技术规范》 （ JTG/T F50-2011) ； 《 建 筑地 基 处 理 技 术 规 范 》 （ JGJ 79-2012) ； 《 建 筑 工 程 施 工 质 量 验 收 统 一 标 准 》 （ GB 50300-2013)； 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 （GB 50202-2002） 2.3.2 质量控制要点 注浆作业宜于成桩 3d 后进行，不宜迟于成桩 14d 后； 当需要在声测完成后进行注浆时，应尽量缩短声测龄期；如 对注浆口采用单向阀等可靠措施，则注浆时间不受上述限制。 注浆和开塞作业与成孔作业点的距离宜大于 10m；复合注浆 顺序宜先桩侧注浆，后桩底注浆，多断面桩侧注浆应先上后 下，桩侧注浆和桩底注浆时间间隔 3h~6h；对于桩群注浆应 先外围后内部。为减少管路系统对注浆压力的损失，注浆泵 与注浆孔口距离不宜大于 30m，并确保注浆过程中注浆管路 不产生弯折； 规范要求注浆流量一般控制在为 75L/min 左右， 为保证注浆效果，要求注浆泵最高额定压力应大于 10MPa， 流量大于 5m3/h。 2.4 注浆量（水泥用量）计算 注浆量按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 第 6.7.4 条 《公路与桥涵工程地基基础设计规范》 （ JTG D63-2007 ）第 5.3.6 条计算确定，单桩注浆量估算： （2）压浆开始后压力不上升，甚至离开初始压力值呈 下降趋势，这可能是浆液外逸； （3）压力上升后突然下降，这可能是浆液从注浆管周 围溢走，或注速过大，扰动土层，或遇到空隙薄弱部位； （4）压力上升很快，而速度上不去，表明土层密实或 凝胶时间过短； （5）压力有规律上升，即使达到容许压力，注浆速度 也很正常(变化不大)，这表明压浆是成功的； （6）压力上升后又下降，而后再度上升，并达到预定 的要求值，可以认为是第③种情况的空隙部位已被浆液填满， 这种情况也视为注浆成功。 3.2 间歇注浆 出现注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆时改 为间歇注浆，间歇时间为 30~60min，或调低浆液水灰比。 3.3 后注浆施工过程中应注意事项 （1） 注浆管加工时一定要逐根检查，防止管内有杂物 及管子破损裂缝；在压浆管埋设时要严密组织，精心施工， 采取措施避免压浆管堵塞，压浆装置随钢筋笼入孔时操作需 小心谨慎，避免损坏； （2） 注水泥浆前要先用清水打通通道，注水畅通后再 注水泥浆； （3）压浆前要检查设备是否正常运转，检查搅制的水 泥浆的稠度及初凝结时间，配制的水泥量是否满足压浆需要； （4）施工过程中，发现异常应及时通知设计单位共同 协商采取相应处理措施。 3.4 注浆失败补救措施 任何工艺都有失败的可能，由于施工操作中不当（如注 浆单向阀门反向安装或清水劈裂未及时进行）或土层本身性 质导致导管注浆孔堵塞，从而引起后注浆施工中预置的两根 注浆管全部不通，导致设计的浆液不能注入的情况，或管路 虽通但设计浆液不能达到 50％， 且注浆压力达不到终止压力， 注浆视之为失败。若发现注浆失败情况，应采取如下措施， 在注浆失败的桩侧采用地质钻机形成对称的两个小孔，直径 Φ90mm 左右，深度超过桩端 500mm 为宜，然后在所成孔中重 新放下两套注浆管并在距桩端 2m 处用托盘封堵，用水泥浆 液封孔，待封孔 5 天后即进行重新注浆，补入设计注浆量即 完成施工。
即对于桩径 1.2m 的桩：桩侧注浆水泥用量为 1.2t/道， 桩底注浆水泥用量 3t； 单根桩注浆水泥总用量为两道桩侧注 浆时 5.4t，三道桩侧注浆时为 6.6t。 桩径 1.5m 的桩：桩侧注浆水泥用量为 1.5t/道，桩底注 浆水泥用量 3.5t； 单根桩注浆水泥总用量为两道桩侧注浆时 6.5t，三道桩侧注浆阀时为 8t。 桩径 1.8m 的桩：桩侧注浆水泥用量为 2t/道，桩底注浆 水泥用量 4.5t；单根桩注浆水泥总用量为两道桩侧注浆时 8.5t，三道桩侧注浆时为 10.5t。
图 2-3 桩侧环形注浆管构造图
（3）注浆管的安装 注浆管应先与钢筋笼绑扎完成后，与钢筋笼一同下放。 由于在钢筋笼施工中，注浆管会受到较大的阻力、浮力等。 为避免管道变形、 移位。 桩端注浆管采用Φ25 加强钢筋固定、 环形喷头管绑扎在加强筋上， 加强筋与主筋采用Φ25 钢筋焊 接。桩侧注浆管处采用耳筋加固的办法，即将环形喷头管安 装在耳筋内侧。见图 2-4
图 2-4 环形注浆管安装图
图 2-2 桩端注浆管端头构造图
（2）桩侧注浆制作 桩长 45m 及以上的设置 3 道侧注浆阀，桩长 45m 以下的 设置两道，按照以下原则布设侧注浆阀：最下面一道距离桩 底 12m~18m、最上面一道距离桩顶 8m~15m，每道侧注浆阀竖 向间距为 12m。每道注浆阀对应一根注浆钢管，注浆管采用 DN25 钢管， 钢管绑扎布置在钢筋笼外侧， 随钢筋笼一起下孔， 注浆管端部用三通联接注浆喷管，注浆喷管为 1 根内径φ25 带钢丝的柔性高压塑料管，绕桩身环形布置，沿钢筋笼外侧 布置，在喷头管的外侧打孔后缠塑料带密封，见图 2-3。
2 施工工艺流程及操作要点
2.1 施工工艺流程 桩基后压浆法施工主要分九个阶段，其工艺流程如下图：
图 1-1 桩基压浆前后受力示意图
1.2 桩基后压浆工艺的特点 1.2.1 改善了桩与桩周土体的咬合性能 普通钻孔灌注桩钻孔取土的过程，也正是桩周及桩底土 体应力释放的过程，孔壁土质的密实度降低。这一因素降低 了桩与土体的摩擦力和端承力，这也正是普通灌注桩承载力 低的主要原因，而桩底压浆的钻孔灌注桩，利用桩身自重使 桩身周边及桩底的土体得到预压，回到或接近它原有的应力 状态，从而大大改善了桩与土体的咬合性能。 1.2.2 较好地处理了桩底沉渣
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桩基后压浆技术施工工艺
金柏屹 中交三公局总承包分公司郑州项目，北京 100000
摘要：桩基后注浆施工技术，在相同条件下可以合理减少桩基长度，提高桩基的施工质量，缩短施工工期，降低施工成本。 从而提高项目的经济效益。本文主要阐述了桩基后注浆技术的设计原理、施工工艺和质量控制要点。 关键词：钻孔灌注桩；桩基后压浆；施工工艺 中图分类号： TU753.3 文献标识码： A 文章编号：1671-5810(2016)53-0201-03 前言：后压浆灌注桩于 1961 年在 Marcaibo 大桥桩基中 首次应用。此后不断创新和发展，应用范围越来越广，取得 了十分显著的技术和经济效益。近 10 年来，随着经济发展 越来越多的市政高架桥、互通立交桥的出现，后压浆灌注桩 也显出了强劲的发展势头，应用范围不断扩大。目前，桩基 后压浆法主要分两种，第一种为“桩底后压浆法”即在桩基 浇筑完成后，对桩底进行压浆，通过对常规施工中不可避免 留下的桩底沉渣、孔底土质进行强化达到了提升桩基承载力 的效果。第二种为“桩基后压浆法”即在桩基浇筑完成后， 对桩底、桩侧进行压浆。 长期以来，普通钻孔灌注桩桩底沉渣量较大（一般厚达 50~100mm） ，且难以检测和处理，而采用孔底压浆技术，能 有效地清理孔底沉渣或对其进行挤密加固处理。 1.2.3 桩周泥皮及缝隙得到了处理 由于采用泥浆护壁工艺，在桩与桩周土之间，不可避免 地存在着一层泥皮，且桩身混凝土固结时发生体积收缩，使 桩身混凝土与孔壁间发生间隙。这大大减小了桩与桩周土体 的摩擦力。采用孔底压浆技术，浆液由桩底进入桩周缝隙， 使桩周泥皮得到了预压处理，改变了桩与桩周土之间的摩擦 系数，提高了桩的承载力。
Gc p d s nd
对群桩初始注浆的数根基桩的注浆量应按上述估算值 乘以 1.2 的系数。 以桩径 1.2m 为例，依照本工程地层情况，试桩单桩注 浆量按估算为： 复合注浆：
Gc ( p d s nd ) 1.2 (1.8 1.2 0.8 2 1.2) 1.2 4.9t
注： （1）注浆装置应该按设计要求制作，加工时一定要 逐根检查，防止管内有杂物及管子破损裂缝。 （2）注浆装置管路的所有焊接作业不得焊透，以防渗 漏。 2.2.2 桩基混凝土浇筑 同常规的钻孔灌注桩基施工。 2.2.3 开塞 灌注桩后注浆施工中，采用桩底不填碎石方案、开塞时 间提前的措施。开塞时间在混凝土浇注后 12h~24h 进行，开 塞后用清水冲洗注浆管道，直至溢出清水，然后用堵头重新 封闭压浆管。 2.2.4 泥浆配制 后注浆钻孔灌注桩要求水泥浆浆液粘度低，渗透力强， 流动性好，易控制凝固时间，浆液凝固体积不收缩，浆液稳 定性好， 不离析不沉淀。 常规选用 42.5 级普通硅酸盐水泥， 起始水灰比 0.6~0.7，压力正常后逐渐配成 0.55~0.6，水泥 浆搅拌时间在 2~5min，浆液经过 3×3mm 滤网过滤进入储备 桶。在压降过程中，储备桶中的浆液要经常搅拌，保持不沉 淀。 注： （1） 水泥浆的配合比应采用经认证的计量装置计量， 材料掺量符合设计要求； （2）选用的搅拌机应能够保证搅拌水泥浆的均匀性； 搅拌后水泥浆有效使用时间不大于 4 小时。 （3）搅拌时间不少于 3 分钟，浆液用 3×3mm 的滤网进 行过滤，浆液采用纯水泥浆。 2.2.5 压力注浆 在桩基完成检桩合格后开始注浆，压浆设备压力表经过 计量部门计量认可。 ，本工程注浆压力为：桩侧注浆压力 2MPa~2.5MPa （直径大、桩长短、注浆点埋深小、泥皮厚取 低值，反之取高值） ；桩底注浆压力 2MPa~4MPa（密实黏土取 高值） ； 当压注水泥量、 注浆压力达到设计要求时， 稳压 5min 后方可终止压浆， 视为合格。 压浆结束将地面压浆管口封堵， 以防浆液回流。 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)对每一道注浆，注浆量达到设计值，但注浆压力没 有达到设计值。此时改为间歇注浆，再注设计值的 30%水泥 浆为止。 (3)对每一道注浆，注浆压力达到设计值并在持荷 5min 后， 注浆量少于设计值， 此时保证注浆量不低于设计值的 80% 即可。 2.3 质量控制 2.3.1 质量控制标准 《建筑桩基技术规范》 （JGJ 94-2008)； 《桩基检测技
图 2-1 压力注浆工艺流程图
2.2 施工工艺要点 2.2.1 注浆装置制作及安装 （1）桩端注浆制作 由于我项目采用声测检桩法进行桩基检测，常规施工中 2016 年 53 期 201
施工技术
声测管布置 3 根，呈等边三角形， 3 根Φ50 声测管绑扎布 置在钢筋笼内侧，随钢筋笼一起下入孔底。为节约成本利用 声测管作底注浆管，选取其中任意两根声测管做注浆管， 2 根注浆管下部分别用三通联接 1 根内径φ25 带钢丝的柔性高 压塑料管，注浆喷头管绕桩身环形布置，注浆喷头管的外侧 打孔后缠防水包装带密封。两根中一根作为备用管，主注浆 管出现意外注浆失败时启用，见图 2-2。