后注浆施工指导手册

郑州市三环市快速化工程

桩基后注浆设计施工与质量检验

指导手册

郑州市市政工程建设中心

郑州大学综合设计研究院

2012年8月23日

目录

一、编制依据 (3)

二、工程桩基设计概况 (3)

三、后注浆灌注桩施工流程与作用机理 (4)

四、后注浆灌注桩施工与注浆设计要点 (5)

五、注浆失败与处理 (10)

六、质量检验与控制要求 (12)

一、编制依据

1、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；

2、《公路与桥涵工程地基基础设计规范》（JTG D63-2007）；

3、《公路桥涵施工技术规范》（JTG-TF50-2011）；

4、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）；

5、《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）；

6、《郑州市三环快速化工程后注浆灌注桩试桩检测成果报告》；

7、其他国家相关行业标准和地区经验。

二、工程桩基设计概况

三环线高架与立交工程采用的基础形式为大直径灌注桩，直径一般为1.2～1.5m，少量为1.8m。钻孔灌注桩具有施工简单、对地层适应性强等优点，但钻孔灌注桩施工中叶存在因孔底沉渣难处理干净而降低端阻及因泥浆护壁而降低侧阻的缺点，从而使钻孔灌注桩的侧阻系数比打入式预制桩要低。

三环快速化工程设计采用了桩侧和桩端同时注浆的复合后注浆技术，以提高灌注桩的竖向承载力和减少沉降，并起到降低工程成本，节省桩基工程工期的作用。

复合注浆技术系指对普通混凝土灌注桩，通过预埋管路与装置对其进行桩端、桩侧分别进行注浆的施工工艺。现行《公路与桥涵工程地基基础设计规范》（JTG D63-2007）中列入了对灌注桩桩端进行后注浆的工艺及设计计算方法；《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）对灌注桩复合注浆技术进行了规定。以上形成了本工程设计施工的原则依据。

考虑到工程地域性和行业性特点，三环快速化工程引入了复合后注浆灌注桩技术，并进行了大规模的设计阶段的试桩工作，共设计8组49根桩的竖向抗压静载测试工作和6根桩的水平承载力测试。其中，竖向抗压承载力试验采用分布式光纤配合振弦式应变计对桩侧阻力与桩端阻力进行了测试，结果表明，与实验报告提供的桩侧阻力相比，复合注浆侧阻的增强系数在1.5～2.0之间；对应桩端阻力增强系数为1.5～2.2。桩侧阻力系数略大于《公路与桥涵工程地基基础设计规范》（JTG D63-2007）推荐值1.3～1.7，与《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 推荐值1.4～2.0较吻合；桩端阻力增强系数较《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008推荐值2.2～2.8小，与《公路与桥涵工程地基基础设计规范》（JTG D63-2007）推荐值1.5～2.0较接近。

根据实验阶段的成果，各设计单位对桩基设计文件进行了优化修改，优化设计后的基本桩径为1.5m、1.2m，桩长大多在28m～45m之间。

三、后注浆灌注桩施工流程与作用机理

1、复合注浆灌注桩施工流程

图1 压力注浆工艺流程图

灌注桩成桩与后注浆流程如以上框图。

2、复合后注浆作用机理

灌注桩复合后注浆的作用及其机理主要表现在以下几个方面：

1）桩端注浆对桩端沉渣、桩端持力层进行加固，提高了桩端阻力的发挥系数值；

2）桩端注浆固化了桩侧泥皮，提高了桩侧土体抗剪强度，从而提高桩侧阻力。

3）桩端承载力的提高减少了同荷载条件下桩端沉降量，在一定程度上可提高桩侧阻力发挥度，从而大幅度提高整个单桩承载力。

4）后注浆桩桩身压缩量相对较小，可以减少桩顶沉降量。

5）灌注桩后注浆由于对端部和桩侧都进行了固化，从而提高了桩基础抵抗动荷载作用和长期荷载作用的能力。

6）桩端桩侧后注浆还可以对有缺陷的工程桩客观上起到加固处理的作用，从而提高了工程桩质量。

四、后注浆灌注桩施工与注浆设计要点

1、灌注桩清孔要求

1）试桩应严格按照相关规范进行二次清孔，二次清孔在下完导管后进行，二次清孔采用气举反循环或泵吸反循环，二次清孔后的孔底沉渣厚度一般应小于设计要求（本工程要求沉渣厚度小于100mm），二次清孔完成后，立即灌注水下混凝土。

2）对二次以上清孔后沉渣厚度仍大于100mm小于200mm的桩，应做好记录，并在随后的桩底注浆时适当增加注浆量。

2、注浆装置制作与安装

1）注浆装置应按设计要求制作，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。

3）桩端后注浆

利用声测管作底注浆管，声测管布置3根，呈等边三角形，声测管为Φ50钢管，顶端高出地面500mm，并用堵头封严，防止泥浆等杂物进入。超声波检测后进行桩端注浆。

3根Φ50钢管绑扎布置在钢筋笼内侧，随钢筋笼一起下入孔底。选取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&25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塑料带密封。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。

图2 注浆管端头构造图

4）桩侧后注浆

桩长45m及以上的设置3道侧注浆阀，桩长45m一下的设置两道，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&25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袋密封。见图3。