钻孔灌注桩桩底后注浆技术及施工质量控制

舀囝翻豳　施工技术与应用　钻孔灌注桩桩底后注浆技术及施工质量控制　摘要：所谓桩底后注浆，其原理是向已成形桩的桩底，通过预置注浆导管注入水泥浆液，来增强桩侧阻力和桩端阻力，提高单桩　承载力及减少建筑物沉降的一项技术措施，通过大量的应用实例证明其经济效益明显。　关键词：桩底后注浆、开塞、注浆压力。　随着国家经济不断的发展，新技术和新工艺也在不断的深入，尤其是钻　适当的压水时间、量等。其中，压水量应保持在ｏ．６立方米范围内，而开塞压力　孔灌注桩技术正普遍的应用到了高层建筑、桥梁、公路、铁路、港口、水利、电　则不超过８Ｍｐａ。　（４）初注作业　力和其它建筑上。但是在钻孔时会因为桩底有泥浆或者沉渣，致使桩阻力无　法良好的发挥，造成了钻孔灌桩技术的使用受限制。因此桩底后注浆施工技　术应运而生，桩底后注浆，主要是钻孔灌注成桩时，在桩底、桩侧位置预设注　浆管，当桩身混凝土强度达到要求时，借助高压注浆泵，经预留通道用适当的　压力将水泥浆慢慢地压入桩端以及桩周等位置，以充分发挥浆液对桩底周围　土层的渗透、压密以及填充和固结作用，进而提高桩身的承载能力。施工流程　如下图所示：　图１桩底注浆流程图　对于桩底注浆而言，其主要目的在于将适量的浆液输送至桩端、以及桩　周围适当的范围之内，从而促使其可以对这一范围内容的介质进行加固。实　践中我们可以看到，桩端与桩周对浆体都是一种相对比较开放的空间，而且　桩底注浆施工是一种隐蔽工程，由于当前我们所采用的检测方法仍然比较有　限，因此要想实现　施工预期目标，一　定要对注浆工艺进　行创新。实践中我　们可以看到，高质　量的注浆工艺，主　要是基于对桩底注　浆工艺的正确认　识，应当因地制宜，　优质施工。　１、桩底后注浆施工　（１）设置、制作注浆管　实践中常用的注浆管为直径３０至５０毫米的钢管，实现将钢管底端开口部　分砸尖。同时，在钢管底端位置大约３Ｏ厘米处钻上适量的、直径为８毫米的小　孔，并在小孔上放图钉，然后用绝缘胶带将其包裹起来，以免小孔在砼浇筑过　程中出现堵塞现象。　（２）注浆时间控制　一般而言，采用泥浆护壁灌注方法进行水下混凝土施工时，其初凝的时　间以７为宜，因此注浆时间应当在其初凝后在进行操作。如果注浆过早，则可　能会造成因混凝土自身的强度不够而导致桩身受到破坏；如果注浆时问过　晚，则可能会因桩底固化，导致浆液流向周边砾石层，进而造成桩中心位置形　成一个低强度区域。　（３）压水试验作业　作为注浆施工作业之前的压水试验是一道非常重要的工序。在成桩后、　桩底注浆之前，通常是利用压水试验来确认桩底是否可灌，同时压水试验也　是正确选择注浆工艺的一项重要参考依据。此外，通过压水试验可有效地探　明、疏通通道，从而提高桩底的可灌性。实践中我们可以看到，压水试验通常　不会对注浆固结体的施工质量产生太大的影响，究其原因，主要是因为受注　体实际上就是一个开放的空间，压水试验过程中的注入水与注浆浆液中的　水，均会在注浆压力作用下，逐渐向外渗透，并且将多余部分消散掉。　正常状况下，压水应当严格按照２至３级压力，逐级进行操作，同时还要有　‘３６２‘　当压水试验操作完成以后，就应当及时将实现已经配制好了的水泥浆经　高压泵、预埋管等设备和装置，有效地注入到砾石层。在初注过程中，应当保　持较小的压力，而且浆液应当由稀逐渐变稠。在此过程中，应当密切关注注浆　压力、量以及皮管的实际变化情况，同时还要把握好操作的节奏。　（５）注浆量设计　一般而言，注浆量设计的合理与否，主要取决于桩端与桩侧所处位置的　土层类型、桩径、桩长以及渗透性能和承载能力的增幅，同时与沉渣量施工工　艺也存在着密切的关系，可按下式估算。　Ｇｃ＝ａｐｄ＋ａ￣ｎｄ　式中　ａ　一分别为桩端、桩侧注浆量经验系数ａｐ＝１．５－１．８，　＝０．５—０．７对于　卵、砾石、中粗砂取较高值：　ｎ一桩侧注浆断面数　ｄ一基桩设计直径（ｍ）　ｃ　注浆量以水泥质量计（ｔ）　注浆施工作业过程中，应根据压水试验结果、注浆反应等，及时适当地对　其注入量调整，通过浆液浓度、注浆压力以及注浆方法的不断优化和调整，来　实现有效的注浆、加固作业。　（６）注浆压力控制　实际注浆操作过程中，桩底可灌性直接关系着注浆压力，如果可灌性比　较好，则注浆压力就会降低，实践中１Ｊ３，４Ｍｐａ为宜。同理，如果可灌性非常的　差，则注浆压力必然非常的高，一般在４至ｌＯＭｐａ之间，甚至有些压力设置　ｌＯＭｐａ仍然难以注浆作业。　具体施工作业过程中，为确保浆液中的水泥沉淀不会导致进料口堵塞、　造成压力不平稳，实际注浆时应选择二次搅拌的方式解决之。实践中可以看　到，通常情况下浆液扩散半径与操作压力的之间存在着较大的关联性，因此　实践中比较倾向于利用相对高一些的注浆压力。在日常操作过程中我们可以　看到，注浆压力较高时，可使部分微细孔隙张开的更大一些，这对提高可灌性　非常有利。在填充孔隙时，高注浆压力可采取劈裂性灌浆方法，改善软弱材料　的强度、密度以及透水性等。同时，注浆压力较高时有助于浆液多余水分的挤　出，增强结构强度。然而，如果灌浆压力过大，超过桩重、摩阻力，则可能会导　致桩出现悬空现象。实践中可以看到，容许灌浆压力、土层密度、初始应力、渗　透性以及钻孔的位置、深度和灌浆次序之间，都存在着非常密切的联系。然实　践中难以对上述因素进行的准确预知，只能依靠现场试验大致确定一下。　（７）浆液浓度调控　对于浆体而言，浓度不同则其行为特性也存在着一定的差异性，比如稀　浆便于运输，而且其渗透能力非常的强，常用于结构加固；中等浓度的浆体主　要是用于加固预定核心部分，起填充、挤密以及压实等作用；最后是浓浆灌　注，它主要是对当前已经注入的一些浆体进行脱水。基于此可以得知，实践中　应当加强浆液浓度的调控，其原则时：根据压水试验结果选择适当的初注浓　度，坚持稀浆、渐浓以及浓浆灌注次序。如果可灌，则应当尽量多采用一些中　等以上浓度的浆液，这对于防范浆液扩散非常重要。注浆压力较低时，选用浓　浆；注浆压力较高时，以稀浆为宜；实际注入过程中，可在浓浆浆液中放入适　量的减水剂、固化膨胀剂以及石膏等。　（８）注浆节奏把握　实践中，为确保有限的浆液有效地填充在桩底空间中，具体注浆操作时　需把握好注浆节奏，采取间歇注浆的方式。其中，间歇时间长短主要取决于压　水试验结果，施注时根据注浆压力变化，判断桩底是否具有可灌性，并对其进　行适当的调节。对于间歇注浆操作而言，其节奏应掌握恰当，不仅要确保注浆　效果，而且还要防范因长时间间歇停注而造成通道堵塞。就短桩而言，在进行　施工技术与应用　墨疆圈圜　桩底注浆操作时可能会出现一些诸如浆液沿桩周上冒等现象，这时就应当在　均匀沉降量，具有非常明显的经济效益。　浆后中断一至二天的实　当桩周的浆液完全凝固以　方可进　结束语行注浆作业。　：。　２、注浆作业完之后的保养　综上所述，采用钻　Ｌ灌注桩后注浆技术可以提升桩的承载能力，有效的　减少成本的投入。随着技术的不断提升、施Ｔ工艺的完善，在今后建筑—　程中　注浆作业完成后，进入到保养龄期，桩底注浆一段时间后，应当做静试　将会广泛采用该项技术，可大大减少能源的消耗。　验，一般情况下以注浆之后的ｌ５天为最短保养期。　３、桩底注浆效益　参考文献：　【１Ｊ《建筑桩基技术规范》Ｊｑ９４—２【１Ｉ）８北京：中国建筑工程出版社，２００８　４　对于一根桩而言，若设置两根长度为４０米左右的注浆管，而且桩底注浆　【２］马锐；钻孔灌注桩后注浆技术及应用　山西建筑；２（）１２年１８期　量在２至５吨范围之内，则投资大约增￣１２０００至２６００￣。然而，此时单桩自身的　ｆ３】张忠苗、吴世明、等《钻孔灌注桩底后注浆机理与》岩土工程学报，１９９９２１（６）　承载能力会提高大约２０％至８０％，变形量也会减少，而且群桩可有效降低其不　［４】黄生根、龚维明等《钻孔灌注桩压浆后的承载性能研究》岩土力学，２００４．（８）　（上接第３５６页）　注：渗透系数室内试验做得值偏小，设计取值时以野外　渗透系数较大，建议对其进行处理；　试验为准。　４．主坝左侧坝体与坝基接触带粗颗粒含量较高，基本漏水现象较严重，　本次勘察进行的野外钻孔注水试验和室内渗透试验统计显示：室内渗透　建议对此进行处理。　试验原状土样渗透系数平均值３．６１Ｅ一６ｃｍ／ｓ；野外钻孔注水试验测得主坝坝　体土渗透系数平均值为８．２７Ｅ一５ｃｍ／ｓ，基本为弱～中等透水类型。　６结论与建议　坝体土渗透性两种测试结果差别较大，室内渗透试验仅能反映粘土团块　１．从本次勘察揭露的情况分析光明水库主坝为均质土坝，主要由粘性土组　的渗透性而不能代表整个试件渗透眭，建议以野外钻孔注水试验渗透性指标　成，局部混砾砂，填筑质量一般。坝体基本直接建于中风化晶屑玻屑凝灰岩上。　反映坝体渗透性。　２．主坝体填土普遍碾压不密实，含水量高，朱达到规范要求，且夹众多松　５．２主坝坝体主要工程地质问题　散夹层、砾砂富集带和小空隙，引起坝体多处局部渗漏，坝体渗透系数平均值　１．主坝基本为均质土坝，但坝体土填筑料均匀性一般，颗粒级配较差，局　８．２７Ｅ一５ｃｒｒｄｓ，属弱透水～中等透水类型。　部存在粗骨料集中架空现象，压实度差；　３．建议对坝体局部进行防渗防漏水处理，具体办法有高压注浆以及劈　２．坝体夹有众多松散夹层及孔洞，局部渗流量较大；　裂注浆等方法。今后必须加强对主坝水位、渗漏以及变形等现象的长期观　３．野外钻孔注水试验及室内试验显示，主坝部分坝体为含粘性土砾砂，　测工作。　（上接第３６Ｏ页）的，保温是为了保持混凝土表面温度不至过快散失，减小混　覆盖浇水养护时间不少于１４ｄ。在已浇注的混凝土强度达到１．２Ｎ／ｍ￣以后，才　凝土表面的温度梯度，防止产生表面裂缝。保湿的作用是使尚在混凝士强度　准在其上来往行人与安装模板与支架。但在实际操作中，为了加快施工进度，　发展阶段有一个潮湿的条件，可防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝。　１．２Ｎ／ｍ￣ｄ强度并不好把握，所以根据混凝土强度发展规律，要求混凝土浇注　为了达到保温保湿的目的，对底板上表面，对于表面已浇筑完的混凝土　２－３天后，才准在其上进行其它工作，但同时不得减除混凝土养护工作。　应及时底板养护采用覆盖塑料布洒水养护，养护１４ｄ。对混凝土侧面，采用带　模喷水养护的措施，利用原有模板起到保湿的作用，在炎热及干燥气候条件　小结：　下洒水湿润养护２１ｄ。　混凝土施工关系到建设的稳定、安全和使用。对混凝土的高标准严要求　２、剪力墙、柱混凝土养护　是对工程项目的有效保证。百年混凝土概念的提出工正是对混凝土的施工所　剪力墙、柱养护必须与拆模要求结合进行。竖向结构出现养护问题更多　设定的一个新标准和门槛。不仅对施工设计、质量保证和施工工艺提出了更新　是因为拆模过早导致。剪力墙、柱拆模之前，适当延长剪力墙、柱的拆模时间，　更高的严格指向，同时也对设计组织和施工人员的素质提出了更高的要求。　尽可能早地覆盖养护，及时喷水。并且拆模时不要马上移走模板，而是先让模　板拆开一条缝隙作浇水养护用，从而改善混凝土的养护环境以达到控制墙体　参考文献　裂缝的目的。拆除后，采用塑料薄膜套包裹，外挂草帘，洒水养护。覆盖塑料薄　［１］罗海龙，梁振海，张恒珍，谈混凝土施工中几种常见质量事故和缺陷的处理　膜前和覆盖后，都要洒水保持湿润，养护时间不少于１４ｄ。　措施ⅡＪ，现代农业科技，２（／１０年１３期　３、楼板、梁混凝土养护　【２Ｊ宁红军，李芳，混凝土施工技术Ⅱ］，丹东海工，２０１２年（）５期　楼板、梁养护相对较容易，养护方式为覆盖浇水养护，覆盖材料主要为塑　【３１冀红亮，混凝土的质量控制Ｕ】，山西建筑，２０１０年２１期　料布与草帘。与底板不同的是，楼板养护时间与拆模时间的关系更为紧密，适　【４】陈生义，梁铎，高强度混凝土配合比设计￣－＇ａ－ＩＪ］，内蒙古公路与运输，２０１１　当的延长养护时间、推迟拆模时间对控制楼板混凝土质量非常有利。楼板、粱　年（）６期　（上接第３６１页）桩护壁水平段长度Ｓ￣＜９００ｍｍ时，需配置双层中８＠２００，以满足　２０１０，１（１５）：４９－５２　强度要求９００ｍｍ＜ｓ≤１１００ｍｍ时，需配置双层　８＠１５０以满足强度要求；　【２］崔广心．深厚表层土中竖井井壁的外载Ⅱ］岩土工程学报，２００３，２５（３）：　１ｌＯＯｍｍ＜Ｓ≤１５００ｍｍ时，需配置双层中１０＠１５０以满足强度要求。　２９４－２９８．　４．结语　【３】付馨，胡威东人工挖孔桩护壁受力机理及设计方法探讨Ｕ］山西建筑，　２０１１—１７（３７）：８６—８８　本文详细阐述了人工挖孔桩护壁的受力机理，通过对圆桩护壁和椭圆桩　Ｉ４】孙训方．材料力学【Ｍ１．北京高等教育出版社，２００９　护壁的计算分析，为实际工程提供安全可靠的依据。并且针对椭圆桩护壁受　［５】杨桂通弹性力　Ｍ】北京高等教育出版社，１９９８　力情况比较复杂，利用ＳＡＰ２０００进行计算分析，提出了满足工程实际安全需　【６岳进６Ｊ人工挖孔桩护壁设计［１　Ｊｌ岳阳师范学院学报（自然科学版）２００２，１５　要的椭圆桩护壁强度要求。　（４）：７５—７８．　参考文献　［７】刘艳红，刍议．ＤＳ一１型混凝土高效减水早强剂作用机理　黑龙江水利科　…１罗章，李文兵，李振兹．人工挖孔桩护壁设计及其工程应用【ｎ．土工基础，　技，２００５，３３（６）：３９—４０．　。３６３‘