灌注桩后注浆施工技术与工程实例

灌注桩后注浆施工技术与工程实例

作者：邵志中

来源：《中国新技术新产品》2012年第15期

摘 要：钻孔灌注桩有两大症结，孔底留有难以清理干净的沉渣，孔壁留有难以剔除的泥膜，不仅较大幅度地降低单桩承载力，而且影响进一步推广使用，此外，还因单桩承载力的离散性造成建筑物的较大沉降及不均匀沉降。为此，灌注桩后注浆技术被开发出来。本文以某高层地基基础工程为例，介绍了后注浆施工技术。本文以桩侧注浆为例。 关键词：灌注桩 ；后注浆 ； 施工技术 中图分类号：TU75 文献标识码：A 一、概述

《建筑业10项新技术》（2010版），经国家住建部审批后，于2010年10月14日正式发布实施。

灌注桩后注浆技术，被《建筑业10项新技术》（2010版）“地基基础和地下空间工程技术”列为第一项推广的新技术（编号：1.1）。 二、桩侧压力注浆设计及施工工艺

桩侧压力注浆设计中，按桩侧注浆管埋设方法可分为桩身预埋管注浆法和钻孔埋管注浆法。桩身预埋管注浆法，即在沉放钢筋笼的同时，将固定在钢筋笼外侧的桩侧注浆管一起放入桩孔内；钻孔埋管注浆法，即成桩后，在桩身外侧钻孔，成孔后放入注浆管，进行桩侧压力注浆。

按桩侧压力注浆装置形式可分为：（1）沿钢筋笼纵向设置注浆花管方式；（2）根据桩径大小沿钢筋笼环向设置注浆花管方式；（3）沿钢筋笼纵向设置桩侧压力注浆方式。

桩侧压力注浆的设计方法及流程与桩端压力注浆相同，桩侧压力注浆桩的施工程序如下： 1成孔

视土层地质和地下水位情况采用合适的施工成孔方法，如泥浆护壁钻成孔法、全套管冲抓成孔法、冲击钻成孔法。成孔质量要满足规范规定，孔径变化不应过大，垂直度要小于1%。桩端沉渣还要清理干净。

2注浆头设计制作及注浆管理才埋设

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当桩侧注浆管沿钢筋笼纵向设置时，一般采用桩侧不同深度打好孔的钢管，绑在钢筋笼外侧，其孔眼要临时封闭好，以防止灌注混凝土时水泥浆进入花管内而造成堵塞；当采用环向桩侧注浆花管时，则将其环绕在钢筋笼外侧，两端插接于竖向注浆管底端的短接管上，并用钢丝扎紧于钢筋笼上；当采用桩侧压力单向阀时，则将其连接于竖向或环向注浆管上，并固定在钢筋笼上。

桩侧注浆头的设计有打孔橡胶管包扎法、单向阀法、沿不同高度埋设环形的钢管或PVC管（环形管外侧打孔并封闭好）并用三通短管连接至桩顶的方法等制作工艺。对单根竖向不同深度桩侧注浆管，桩侧注浆时将注浆内管放入预埋注浆管的某一深度并将上下气囊打开定向注浆。对不同深度预埋的环形注浆管则直接接在注浆管的孔口注浆。注浆管的埋设见图一和图二。

3注浆时间及注浆量设计

泥浆护壁灌注桩水下混凝土初凝需7d左右，故注浆时间宜在混凝土初凝后，即7d后进行。

桩侧注浆的注浆压力一般较低，它是从桩底到桩顶不同深度处注浆的，各段的注浆量也不一样，主要与桩侧土的类型和渗透性有关，常要间歇注浆，一般单桩桩侧总注入水泥量为1000～2000kg（若单桩有4个不同深度注浆则每个深度为250～500kg，具体要视地层情况而定）。注浆后的侧阻力一般可以提高20%-40%，甚至更高（与桩侧土性有关）。 4浆液水灰比设计

通常浆液水灰比为0.5左右，先稀后浓。 5桩侧压力注浆顺序

桩身有若干桩侧注浆段时，实施桩侧压力注浆的顺序，国内施工单位有两种不同做法：自上而下和自下而上。当桩身有若干桩侧注浆段时，实施桩侧压力注浆的顺序，一般宜采用自上而下注浆，以防止下部浆液沿桩土界面上窜，即先注最上部桩段，待其有一定的初凝强度后，再依次注下部各桩段。 6冒浆与间歇注浆

钻孔桩桩侧有泥皮，一般桩侧注浆压力一高就容易冒浆，所以要实行间歇注浆。 7终止注浆条件

桩侧注浆终止注浆条件，在实际操作中可按下列3条之一：

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（1）终止注浆条件主要以单桩注入水泥量达到设计要求为主控因素。

（2）由于桩侧注浆是在不同深度注浆，如果某一深度注浆量比较小且压力高，则加大对其他深度的注浆量（特别是深），以达到设计注浆量为止。

（3）如果桩顶冒浆，那么先停注一段时间以便让桩侧水泥浆凝固后再注。同时采用多次间歇注浆以达到设计注浆量。 8桩侧压力注浆桩施工特点

与桩端压力注浆施工相同，桩侧注浆时要控制好注浆压力、注浆量及注浆速度，这是桩侧压力注浆施工优劣或成败的关键。影响桩侧压力注浆效果的因素较多，除了类似于影响桩端压力注浆效果的诸因素外，尚有桩侧压力注浆管设置层位这一因素。 9桩侧注浆劳动力组织

为了保证桩侧后注浆的施工质量，注浆应由专业的注浆单位进行。灌注桩后注浆包括注浆管理设及现场注浆两部分，均由专业注浆单位人员自行负责实施。注浆时应有计量设备对水泥计量，配置不同浓度的水泥浆进行高压注浆。 三、工程实例 1工程概况

某工程地上28层，地下1层，主体高度99.8m，结构形式为框架一简体结构，采用桩基础。

2工程地质条件

场地地层情况如表一所示。 3桩基础设计施工方案 （1）桩基础设计方案

桩基础采用直径为80mm钻孔灌注桩，共布桩163根，设计要求单桩竖向承载力特片值为5500KN。场地地基地的特点是，基岩为埋深较深的夹泥砾岩，其承载力比卵石层低。故应选择密实的卵石层为桩端持力层，桩端进入持力层的深度≥2d，取1.7m。根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002），未注浆普通钻孔灌注桩单桩竖向承载力特征值为：

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由此可见，采用不注浆的钻孔灌注桩，单桩竖向承载力特征值远远达不到设计要求的5500■。因此，本工程钻孔灌注采用了持力层为卵石层加桩侧，桩端联合后注浆工艺。 （2）桩侧、桩端联合后注浆设计及工艺流程 （3）桩底注浆管设计与埋设

由于本工程钻孔灌注桩直径为800mm，沿圆周对称地布置直径为25.4mm镀锌压浆管2根，压浆管底部超出钢筋笼底端300mm，在压浆管底部500mm长度范围内每间隔100mm沿灌浆管四周钻灌浆孔眼。

为防止灌注桩身混凝土时浆液堵塞压浆管的灌浆孔眼，在下放压浆管之前，先用生胶带和条带状橡皮内胎包住孔眼，最下面的一环条带状橡皮内胎必须用细铁丝绑牢。压浆管连接好后，绑扎在钢筋笼螺旋筋内侧上，随钢筋笼下放。压浆管与压浆管之间采用丝扣连接，连接时丝扣处需用防水胶带缠绕。 （4）桩侧注浆管设计与埋设

在地面以下12m和22m的桩侧各布置Φ15mm镀锌压浆管1根，绑扎在钢筋笼螺旋筋内侧，压浆管之前采用丝扣连接，连接时丝扣处需用防水胶带缠绕。桩侧压浆管底部通过三通与一段高压PVC塑料管相连，PVC塑料管沿钢筋笼主筋转一圈，其上等间距地钻一排孔眼，孔眼间距为100mm，包好条带状橡皮内胎做好标记，使孔眼开口朝桩周外侧。 （5）压浆时间和顺序

成桩后3d用清水压通压浆管道，7d后压浆，先对埋深12m处的粉土层进行桩侧压浆，浆液终凝后，再对埋深22m处的粉细砂层进行桩侧压浆，浆液终凝后，最后对桩底的卵石层进行桩底压浆；浅部浆液终凝后对深部进行压浆，可保证深部灌浆压力和灌浆量。 （6）浆液配比设计

水灰比0.6，使用52.5R普通硅酸盐水泥，忧入占水泥用量0.5%的减水剂（木质素磺酸钙）。

（7）压浆量设计

单桩压浆用水泥总量不少于4t，桩侧距地表12m处0.6-0.8t，桩侧距地表22mth o 0.8-1.0t，桩侧压浆总量不少于1.6t，桩端压2.4t。 4静载试验结果

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本工程进行了3根单桩静载荷试验，测得极限承载力分别为13200■、10350■t 13500■，其平均值为12350■，极差与平均值之比最大为25.5%，小于30%，按《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002），对于3根桩以上的桩下承台，单桩极限承载力可取12350■，单桩竖向承载力特征值R=12350KN/2=6175■，已满足设计5500■的要求。 结语

大楼建成后，经过沉降观测，该28层大楼总沉降只有10mm，且沉降均匀。 参考文献

[1]岩土注浆理论与工程实例[M].北京科学出版社，2001.