钻孔注浆技术介绍

　　随着【zhe】我国【guó】高层建筑的【de】大规模开发以及城市环【huán】境【jìng】保护【hù】要求【qiú】的日益提高，采用钻孔灌【guàn】注桩【zhuāng】作为工【gōng】程桩【zhuāng】的建【jiàn】设项目日益【yì】增多。钻孔灌注桩具有适用于不【bú】同地质条【tiáo】件，桩径桩长变幅大，噪声震动小等优【yōu】点，但传统【tǒng】的施工工艺由【yóu】于桩【zhuāng】底沉渣、桩侧泥皮【pí】、桩侧土松弛及【jí】桩端土层回【huí】弹【dàn】等各项因素【sù】的影【yǐng】响，成桩【zhuāng】质量离散性大，单桩承载力较不【bú】稳定且桩基【jī】费用较高。为提高单桩承载力、节约【yuē】工【gōng】程【chéng】造价并减小【xiǎo】成【chéng】桩质量的离散性，灌注桩后【hòu】注浆技术已【yǐ】逐步得到应用和推广，其【qí】对提高【gāo】钻孔灌【guàn】注【zhù】桩的承载力、减小桩基沉降【jiàng】等方面作【zuò】用获得了广泛的认可。该技术在浙江台州等土质空【kōng】隙大、扩【kuò】散性好的软土层或碎石【shí】层丰富地【dì】域尤为适用，可大幅度【dù】提高桩强度【dù】。

　　本文【wén】主要以千【qiān】城建筑集【jí】团【tuán】在浙江台【tái】州提【tí】供工程总【zǒng】承包服务(EPC)的北师大台州实验学校项目为例，展示项目【mù】在桩【zhuāng】基【jī】础施工【gōng】过程中所采用新技术与新【xīn】应【yīng】用——钻孔灌注桩后注浆【jiāng】技术【shù】。

　　一、技术简介及原理

　　钻孔注浆施工是指在钻孔灌注桩成【chéng】桩且【qiě】桩身混凝土【tǔ】达到【dào】预定强度后，采用高压注浆泵通过预埋注浆管注入水泥浆液的施工技术。该【gāi】技术通过浆液渗透【tòu】到疏松的桩端【duān】虚尖周【zhōu】围的土【tǔ】壤【rǎng】中,结【jié】合形成强度较高的【de】混【hún】凝土，并随着【zhe】注浆量的增加，水泥浆液不【bú】断向由于受泥【ní】浆浸【jìn】泡而松软的桩端持力层中渗透，增【zēng】加了桩【zhuāng】端的承压面积【jī】，同时【shí】相当于对钻【zuàn】孔【kǒng】桩【zhuāng】进行扩底。当水泥浆液渗透能力受到周【zhōu】围致密【mì】土层的限制，使【shǐ】压【yā】力不【bú】断【duàn】升高【gāo】，对桩端土【tǔ】层进行挤【jǐ】压【yā】、密【mì】实、充填、固集、渗【shèn】透，将使桩底沉渣、桩端受到扰动的持【chí】力层得到有效的加固【gù】或压密，改善了桩、土之间的联【lián】系，提高【gāo】了【le】桩周围土体的承载【zǎi】力，从而提【tí】高了单桩【zhuāng】承载【zǎi】力和基础的沉降、不均匀沉降【jiàng】。

　　二、施工工艺和要点

　　钻孔灌注桩施工→钢筋笼预置注浆【jiāng】管【guǎn】→浇注桩体混凝【níng】土后12h内【nèi】清【qīng】水疏通注浆管→7天后【hòu】开启【qǐ】注浆管，使浆液均匀加【jiā】入【rù】，加固土体→注浆量(或注浆压力)达到设【shè】计要求后，停止注浆【jiāng】

　　(1)压浆管的制作

　　在制作【zuò】钢【gāng】筋笼的同【tóng】时制作压浆管。压浆管【guǎn】采用直径为25mm的黑【hēi】铁管【guǎn】制作，接头采用丝扣连接，两端采用丝堵封严【yán】。压浆管长度比【bǐ】钢筋笼长度多出55cm，在桩底部【bù】长出钢【gāng】筋笼5cm，上部高出【chū】桩顶混凝土面50cm 但【dàn】不【bú】得露【lù】出【chū】地【dì】面以便于【yú】保护。压浆管【guǎn】在最下部20cm制作成压浆喷【pēn】头(俗称花管)，在该部分采用钻【zuàn】头【tóu】均匀钻出4 排【pái】(每排【pái】4个【gè】)、间【jiān】距【jù】3cm、直径3mm的【de】压浆【jiāng】孔作为压浆喷头;用图【tú】钉【dìng】将压浆孔堵严，外【wài】面【miàn】套上同直径的【de】自【zì】行【háng】车内胎并【bìng】在两端用胶带封【fēng】严，这样【yàng】压浆喷头就形成了一个简易的单向装置：当注浆时压浆管中压力将车胎迸裂、图钉弹出，水泥浆通过注浆孔和图【tú】钉的【de】孔隙压入碎石层中，而混【hún】凝土灌注时该装置【zhì】又保证混凝土【tǔ】浆【jiāng】不会将压浆管堵塞【sāi】。

　　(2)压浆管的布置

　　按图纸要【yào】求【qiú】，将【jiāng】2根压浆管对称绑在钢筋【jīn】笼外侧。成孔【kǒng】后【hòu】清孔【kǒng】、提钻、下钢【gāng】筋【jīn】笼【lóng】，在钢筋笼吊装安放过程【chéng】中要注意对压【yā】浆管的保护，钢筋笼不得扭曲，以免造成压浆管在丝扣【kòu】连【lián】接处松动，喷头部【bù】分应加【jiā】混凝土【tǔ】垫块保护，不得摩【mó】擦孔壁【bì】以免车胎破裂造成【chéng】压浆【jiāng】孔的【de】堵塞。按照规范要求灌注混凝土【tǔ】。

　　(3)压浆时间的选择

　　根据以往工程【chéng】实践，在碎石【shí】层中，水泥浆【jiāng】在工作【zuò】压【yā】力作用下【xià】影响面积较【jiào】大。为防止压浆时水泥【ní】浆液从临近薄【báo】弱地点冒【mào】出，通常压浆的桩在混【hún】凝土【tǔ】灌注完【wán】成7天后【hòu】，并且该桩【zhuāng】周围【wéi】至少8m 范围内没有钻机钻【zuàn】孔作业，该【gāi】范围内【nèi】的桩混凝土灌注完成也应在3天以上【shàng】。

　　(4)压浆施工顺序

　　压浆时【shí】******采用整个承台群桩一次性【xìng】压浆，压【yā】浆先【xiān】施【shī】工【gōng】周圈桩位【wèi】再施【shī】工中间【jiān】桩【zhuāng】;压【yā】浆时采用2根【gēn】桩循环压浆，即先压第1 根桩的A 管，压浆量约占总量的70 %(111～114t 水泥)，压【yā】完后再压【yā】另【lìng】1 根【gēn】桩【zhuāng】的A 管，然后依次【cì】为【wéi】第1 根桩的B 管和第2 根桩的【de】B 管，这样就能保证同一根【gēn】桩2 根管压浆时间【jiān】间隔30～60min 以上，给水泥浆一【yī】个【gè】在【zài】碎石层中扩【kuò】散的时间。压浆时应【yīng】做好施工【gōng】记录，记【jì】录的内容应包【bāo】括施工时间、压浆开始及结束时【shí】间、压浆数量以及出现【xiàn】的异常【cháng】情况【kuàng】和【hé】处理的措施等。

　　三、施工要点

　　(1).注浆工艺各项标准

　　①.本项目灌注桩【zhuāng】为桩端后注【zhù】浆，注浆用水泥采用【yòng】42.5级新鲜普通硅酸【suān】盐水泥【ní】,浆液水灰比控制在0.6，水泥用量为每根桩【zhuāng】大约【yuē】1.8吨(?700)。

　　②.在灌注桩身【shēn】混凝土前【qián】,先预【yù】埋二【èr】根【gēn】 ?50x3.8底端带【dài】单向筏的注【zhù】浆钢管,注【zhù】浆管必须定位准确，保证注浆头畅通。

　　③.注浆管应与【yǔ】钢筋笼的【de】加劲筋绑扎固定【dìng】或焊接，上部【bù】注浆管应采用丝扣连接,并使【shǐ】注浆管底部喷浆头插【chā】至【zhì】桩孔【kǒng】底部【bù】(进【jìn】入桩端≥5cm)。待桩身混凝土初凝后,用高压水(8.0MPa)开【kāi】塞,一周后【hòu】开【kāi】始压【yā】浆【jiāng】，压力控制在2~5MPa。

　　④.后注浆阀应具备下列【liè】性能：a)应能【néng】承受1Mpa以上静【jìng】水压【yā】力;b)其【qí】外【wài】部保【bǎo】护层应能抵抗砂石等硬质【zhì】物的刮撞【zhuàng】而不受【shòu】损;c)其应具备逆【nì】止功能。

　　(2).后注浆作业要求

　　①.注浆作业宜于成桩7d后开始，不宜迟于成桩30d后;

　　②.注浆作业与成孔作业点距离不宜小于8～10m;

　　③.桩端注浆应对同一根桩的各注浆导管依次实施等量注浆;

　　④.对于桩群注浆宜先外围后内部;

　　⑤.满足下列条件之一时【shí】可终止注浆：注浆【jiāng】总量超过1.8吨(?700)，且注【zhù】浆压力达到【dào】1.2~4MPa或注浆总量超过【guò】75%和注浆压力【lì】超过【guò】4MPa;

　　⑥.注浆总【zǒng】量超过75%，注浆压力小于【yú】1.5MPa，应调小水灰比，连续压【yā】浆至1.5MPa且注浆【jiāng】总量不低【dī】于设计量要求。若注浆压力长时间低于正常值或地面【miàn】出现冒浆或周【zhōu】围桩孔串浆，应改为间歇注浆，间歇【xiē】时【shí】间【jiān】宜为【wéi】30～60min，重【chóng】新注浆并【bìng】达到前述终止【zhǐ】条件方可停止【zhǐ】注浆。

　　四、常见问题及对应措施

　　压浆喷头无法打开?

　　压力达到10MPa 以上仍【réng】然打不开压浆喷头，说【shuō】明【míng】喷头部位已经损坏【huài】，不要强行增加压力【lì】，可【kě】在另一根管中补【bǔ】足压浆【jiāng】数量【liàng】。

　　桩侧等部位出现冒浆?

　　压浆【jiāng】时【shí】，注浆压【yā】力保持【chí】不【bú】变但注浆速度明显下降或停止时【shí】，说明桩底已经【jīng】饱和，可以逐【zhú】步减少注浆直至停止【zhǐ】压【yā】浆;若【ruò】从本桩侧壁冒【mào】浆且压浆量较少，可将该压浆管用清【qīng】水【shuǐ】或用压【yā】力水冲洗干净，等【děng】到第2天原来【lái】压入的水泥浆液终凝【níng】固化、堵塞【sāi】冒浆的毛细孔道【dào】时再重【chóng】新压浆。

　　单桩压浆量不足?

　　压浆时******采用整个承台群桩一次【cì】性压浆，压浆先【xiān】施工周圈桩形成一个封闭圈，再施工中【zhōng】间，能保证中间桩位【wèi】的【de】压【yā】浆【jiāng】质量，若出现个【gè】别桩压【yā】浆量达不到【dào】设计要【yào】求，可视情【qíng】况加大临【lín】近桩的压浆量作为补【bǔ】充。