冲孔灌注桩后注浆施工技术探讨

　　摘要：冲孔灌注桩因其具有设备简单、操作方便、适用范围广、能穿越地下水位上下的各类复杂底层、能形成较大的单桩承载力，是高层建筑桩基工程中使用比较广泛的一种桩型。在此，文章就冲孔灌注桩后注浆技术在现代高层建筑中的应用进行探讨，以供参考。

　　关键词：冲孔灌注桩,后注浆技术,承载力

　　随着我国的高层建筑迅速发展，对地基承载力的要求也越来越高，基础形式一般采取灌注桩(包括人工灌注桩、钻孔桩、冲孔桩等)基础，为了满足设计要求，灌注桩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，使得地下部分的造价在整个工程总造价中占有较大的份额，同时，由于桩很长，给施工造成很大的困难。冲孔灌注桩桩端后注浆是在冲孔灌注桩成孔后将注浆管绑附于钢筋笼内侧并与钢筋笼一道下入桩孔中，然后浇捣混凝土，待混凝土达到一定的强度后通过注浆泵将配制好的水泥浆从注浆管中压入工程桩桩底，水泥浆在注浆泵的压力下渗透和劈裂桩底沉渣和桩底一定范围的土体中，胶结固化沉渣、加固桩底一定范围内的土体，使桩端持力层承载力得到提高，从而提高工程桩的承载力，有利于控制桩基的沉降，也有桩端利于持力层的选择，从而可缩短桩长并降低基础工程造价。因此，后注 浆法是解决冲孔灌注桩孔底沉渣及基岩破碎等问题的快捷有效措施。下面，就以已经完成的超高层项目的冲孔灌注桩桩基工程进行后注浆的几个现场实用性技术措施做法进行分析。

　　从项目超高层建筑对地基敏感度的要求出发，为了验证项目所在位置地下持力层的实际承载力，根据地质勘察报告所揭示的地下岩层分布情况，并考虑到成孔很深的桩基孔底坑定会有一定的沉渣残余，设计将孔底沉渣由后注浆法进行二次渗入、填充、挤密、固结。现场2010年03月完成了三根设计试桩，分别为试桩ZH1、试桩ZH2两根，桩径1200mm，持力层均为中风化岩层，预计孔深5O-55m，其中ZH2预埋三根直径为25mm、壁厚3mm深度直达孔底的焊接钢管为后注浆管，设计承载力9350kN，要求孔底沉渣不超过10mm。三根试桩完成浇筑养护龄期后按2倍的设计承载力特征值由检测中心静载试桩检测完成后的三根试桩承载力如下表1所示：

　　经过对试桩检测结果的综合判定，项目各方一致认为采用持力层在中风化的花岗岩或凝灰岩，预埋3根注浆管，设计承载力特征值为9350KV的冲孔灌注桩ZH2作为项目的桩型号。现在，就将预埋注浆管后注浆法在提高桩端承载力及固结孔底沉渣的作用效果，结合冲孔桩注浆管预埋简图1就注浆质量控制的传统做法及本项目实用性技术措施对比做如下说明：

　　的后注浆通常做法是：冲孔完成清渣后，将注浆管与钢筋笼帮扎在一起下放到孔底，露出地面约500mm,将注浆管注满水用球阀锁紧;在完成桩砼浇筑成桩后的2d至30d内完成注浆，注浆达到孔口溢浆或压力达到设计值即停止注浆，注浆工作完成;注浆操作不宜迟于成桩30d后。针对传统后注浆法工艺的弊端和缺点，我方项目部在现场经与设计院、地勘院、监理公司及施工单位进行探讨并做如下优化技术措施：

　　1.优化设计方案：考虑道现场冲孔桩形成的孔底是锅底形状，孔底边缘不可能很规整，绑扎在钢筋笼的注浆管很难达到孔底最深处;经与设计方沟通，现场做法将注浆焊管自由下放，顶端固定，这样可以使注浆管在重力作用下达到桩端最深处，注浆管在安放过程及完毕后及时注满清水后堵头锁紧以防止泥浆或灰浆渗入导致注浆管堵塞;

　　2.及时劈裂冲开注浆通道：在桩身完成混凝土浇筑后的24h内用压力清水注入管中以冲开底端胶皮绑扎注浆通道，劈裂通道以关注压力表指示为依据，当压力出现骤降说明通道已经劈开，及时关闭注浆口球阀避免注浆通道堵塞。掌握好最佳劈裂时间至关重要，太早进行注水劈裂可能对工程桩砼本身的凝固造成不利影响，太晚劈裂则桩砼强度提高导致难以劈裂，注浆通道难以打开。同时，这个工序可以为准备注浆的工程桩提供较充足的周边相临桩的施工时间及注浆区域;

　　3.注浆过程中要采用二次注浆：通常做法是一次注浆达到孔口溢浆或压力达到10MPa后就停止注浆工作了;经验告诉我们，所注入的水泥浆在孔底渗透及土体渗透都需要一定的时间，当渗透固结量小于注人量时，注浆压力增大挤开土体，注入浆体从孔口溢出，注入的浆体没有留在桩底及土体中，水泥浆白白浪费，桩端承载力得不到明显提高。为避免出现这种情况，现场做法是采用二次注浆，在第一次注浆到孔口溢浆后，暂停注浆45min(即水泥的初凝时问的点)后再次注浆，目的是让第一次压力注浆往上冒出的水泥浆在孔口先初步固结，而桩底的水泥浆因为温度及地下水的作用还没有完成初凝，孔底的注浆通道还是保持畅通，这样，二次注入的水泥浆基本上浆停留在桩端及桩周土体中，对桩端的沉渣、桩底的基岩裂隙形成充分的固结和填充补强及桩周土体的挤密。

　　现场基本上无法实现先周边后中部的理想注浆设想，但可加大同批桩可以注浆的范围，形成群桩效应。尽量避免在注浆同时，临近工程桩尚未浇筑或还在冲孔进程中，这样，空孔产生的土体薄弱处会使刚注入的压力水泥浆通过地下裂隙从周边在施工的空孔渗出，使注浆补强作用大大折扣。

　　实践证明，上述的冲孔灌注桩后注浆法技术措施在桩基工程中的作用是非常有效的，刚刚完成的湖畔广场工程桩静载检测报告及检验过程数据分析表明：经过后注浆法工艺处理的冲孔桩在孔底沉渣固结、桩端承载力、桩侧摩阻力有显著的提高，而在单位荷载沉降量都有明显的降低。

　　4、结束语

　　大量资料统计，后注浆法可以在大幅度地提高冲孔灌注桩在强风化持力层的桩端承载力(增幅达3O%～7O%)，同时明显降低了相同加载幅度下的沉降量，从该项目刚完成的214根工程桩静载检测报告来看，工程桩100%低应变检测没有发现三类桩，一类桩比例高92.1%，完整性很好。静载检测完全达到了设计要求的承载力特征值，桩基不低1O%的取芯揭示孔底沉渣颗粒固结的很好，岩芯碎块被后注入的浆体很好的深入并固化，与桩端形成整体咬合程度很高的混凝土体系，整体强度得到有效提高，事实证明，上述冲孔桩后注浆法的技术措施在发挥后注浆补强作用是非常明显的，可以充分达到设计意图，值得进一步完善并加以推广使用。

　　参考文献

　　[1傅裕寿.土力学与地基基础[M].北京：清华大学出版社，2009：87.

　　[2GJ94—2O08，建筑桩基技术规范[s].

　　[3JGJ106-2003，建筑桩基检测技术规范[s].

《冲孔灌注桩后注浆施工技术探讨》

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