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【摘 要】对孔桩桩端持力层进行高压注浆，在桩身、桩底及桩端四周形成土的结石体，提高孔桩的承载力，具有造价低，施工机具简单，质量稳定等优点。
【关键词】人工挖孔灌注桩；引孔；桩端高压注浆；补强；检测；提高承载力
前言
泉州某厂房工程，上部为五层框架结构，建筑面积为22000m2，基础采用人工挖孔灌注桩，桩数为84根，桩长约10-20m，桩径为φ0.9m、φ1.0m、φ1.5m ，扩大头为φ1.3m-φ3.0m，桩端持力层为强风化花岗岩或中风化花岗岩，桩身砼强度为C30，经检测部分桩承载力未达到设计要求，根据工程现状及工期要求，采用对孔桩桩端持力层进行高压注浆，在桩身、桩底及桩端四周形成土的结石体，提高桩端持力层强度，扩大桩底土层承载面积，从而提高孔桩的承载力，满足孔桩的设计承载力。
1 桩端高压注浆的加固机理
由于孔桩施工时桩端的浮渣难以清除，或因施工中的失误，导致桩的承载力不足，因而在桩端需采取加固措施，以有效解决桩端浮渣等带来承载力不足的问题，提高桩端承载力。桩端高压注浆就是在灌注桩成桩后，利用钻机引孔预埋注浆管将浆液注入桩端底土层中，随着注浆量增加及注浆压力增大，由桩端向其周围辐射，通过渗透，填充，挤密和固结作用使桩端持力层在一定范围内形成土的结合体，改善了持力层的不均匀性，恢复和提高了持力层的土体强度，解决了普通灌注桩桩端虚土的难题，有效地提高了桩的端承力，减少了沉降量，从而提高桩的端承力。同时因人工挖孔桩护壁与桩周土间的空隙降低了桩侧摩阻力，桩端注浆时浆液从桩端沿桩侧向上流动，通过挤密、填充、渗透的作用，在桩身周围形成不均匀的脉状结石体，从而大幅提高了桩侧摩阻力。
2 桩端高压注浆工艺及施工过程
2.1 钻孔
将土方开挖至桩顶，对承载力不足的桩采用钻机进行引孔，引孔直径为110mm，终孔深度以进入桩基持力层的稳定层1-2米为准。
2.2 注浆管制作
采用直径为40mm 的黑铁管制作注浆管，接头采用丝扣连接。注浆管在下部150cm长的管段制作成注浆喷头(俗称花管)，即在该部分每间距为15cm用钻头沿径向均匀钻出钻5个Ф8mm注浆孔，外面套上同直径的自行车内胎并在两端用胶带封好，这样注浆喷头就形成了一个简易的单向装置。当注浆时注浆压力将车胎迸裂，水泥浆通过注浆孔压入持力层土中。
2.3 注浆管预埋
注浆管应在引孔完成后就开始安放，安放尽量不摩擦孔壁以免车胎破裂造成注浆孔的堵塞;桩底预埋管下部用堵头封堵，并与孔底保留10 cm空隙，再接长至地面，并在孔口处标明各注浆管的埋深，以便识；;注浆管上端应高出桩顶50 cm，并及时用堵头封堵，以防止杂物进入堵塞注浆管。同时在桩顶下1.5米～2.0米引孔部分采用C40高强度细石混凝土封堵及预埋卸气管，在桩顶下1.5米～2.0米以下引孔部分采用5mm碎石填充。
2.4 浆液配制
本工程的注浆目的为了提高持力层强度及桩侧摩阻力，根据以往施工经验，所用水泥一水玻璃系双液浆按如下方法配制：水泥浆采用42.5普通硅酸盐水泥按0.5：1的水灰比倒入储浆罐中充分搅拌均匀，过筛清除杂物和结块;水玻璃浆采用39°Be中性水玻璃与水按1：3(体积比)配制而成。然后用将水泥浆与水玻璃浆，按体积比1：1用注浆泵注入所需加固持力层中。
2.5 高压注浆
当封堵混凝土强度达到70%（封堵后七天）后，用清水冲孔确认注浆管畅通后即可开始注浆，开始采用0～2.0Mpa低压、慢速注浆，以便让浆液在桩底或桩侧较均匀渗透和劈裂渗入，取得最佳加固效果;当卸气管出现回浆时停止注浆，封堵卸气管，改用6～9.0Mpa高压注浆，随着水泥浆的不断灌入，在桩端形成水泥、碎石与土的扩大头。为了充分发挥注浆效果，根据需要可进行多次注浆，使水泥浆不断的渗透到持力层中。各桩注浆量、注浆压力均按设计要求确定，注浆过程要连续，不能出现停顿，防止堵管。注浆以注入水泥量、注浆压力进行双控，水泥注入量达到预定量，压力达到6～9.0Mpa，无特殊情况即可停止注浆;注浆过程要做好注浆施工记录，记录的内容应包括施工时间、注浆开始及结束时间、注浆压力、注浆数量以及出现的异常情况和处理的措施等;注浆前应先测定各桩顶标高，注浆过程中注意观测桩顶标高变化情况及其他桩是否有浮桩现象，当出现浮桩时应调整注浆压力，直至注饱为止，若发现桩顶抬升应及时通知设计和有关部门，以便决定是否可终止灌浆。
2.6 终止灌浆标准
在注浆过程中，如出现以下情形之一即可停止该桩孔灌浆：(1)注浆量达到设计要求;(2)注浆压力达到6～9.0Mpa;(3)桩身上升≧5mm。注浆结束，采用机械方法封堵注浆管闭浆，以防止浆液流失。
3 注浆效果
注浆加固施工结束，待强度达到设计要求后,对十四根注浆加固桩进行现场高应变法动测，经过高压注浆的桩承载力均满足设计要求，本工程投入使用多年，沉降稳定，房屋结构状况良好。
4 结束语
由工程实例可知，桩端高压注浆应用于人工挖孔灌注桩具有以下优点：
4.1 由于人工挖孔桩的承载机理主要以端承为主，通过高压注浆，可大幅提高桩的承载力，减小沉降量，提高整体稳定性。
4.2 具有很强的灵活性，质量也容易保证，压浆成功率可达到100%。
4.3 对于加快工程施工进度，降低工程造价。
4.4 桩端压力注浆技术适应性较强，施工机具简单，质量稳定等优点，应用前景非常广阔。
【关键词】人工挖孔灌注桩；引孔；桩端高压注浆；补强；检测；提高承载力
前言
泉州某厂房工程，上部为五层框架结构，建筑面积为22000m2，基础采用人工挖孔灌注桩，桩数为84根，桩长约10-20m，桩径为φ0.9m、φ1.0m、φ1.5m ，扩大头为φ1.3m-φ3.0m，桩端持力层为强风化花岗岩或中风化花岗岩，桩身砼强度为C30，经检测部分桩承载力未达到设计要求，根据工程现状及工期要求，采用对孔桩桩端持力层进行高压注浆，在桩身、桩底及桩端四周形成土的结石体，提高桩端持力层强度，扩大桩底土层承载面积，从而提高孔桩的承载力，满足孔桩的设计承载力。
1 桩端高压注浆的加固机理
由于孔桩施工时桩端的浮渣难以清除，或因施工中的失误，导致桩的承载力不足，因而在桩端需采取加固措施，以有效解决桩端浮渣等带来承载力不足的问题，提高桩端承载力。桩端高压注浆就是在灌注桩成桩后，利用钻机引孔预埋注浆管将浆液注入桩端底土层中，随着注浆量增加及注浆压力增大，由桩端向其周围辐射，通过渗透，填充，挤密和固结作用使桩端持力层在一定范围内形成土的结合体，改善了持力层的不均匀性，恢复和提高了持力层的土体强度，解决了普通灌注桩桩端虚土的难题，有效地提高了桩的端承力，减少了沉降量，从而提高桩的端承力。同时因人工挖孔桩护壁与桩周土间的空隙降低了桩侧摩阻力，桩端注浆时浆液从桩端沿桩侧向上流动，通过挤密、填充、渗透的作用，在桩身周围形成不均匀的脉状结石体，从而大幅提高了桩侧摩阻力。
2 桩端高压注浆工艺及施工过程
2.1 钻孔
将土方开挖至桩顶，对承载力不足的桩采用钻机进行引孔，引孔直径为110mm，终孔深度以进入桩基持力层的稳定层1-2米为准。
2.2 注浆管制作
采用直径为40mm 的黑铁管制作注浆管，接头采用丝扣连接。注浆管在下部150cm长的管段制作成注浆喷头(俗称花管)，即在该部分每间距为15cm用钻头沿径向均匀钻出钻5个Ф8mm注浆孔，外面套上同直径的自行车内胎并在两端用胶带封好，这样注浆喷头就形成了一个简易的单向装置。当注浆时注浆压力将车胎迸裂，水泥浆通过注浆孔压入持力层土中。
2.3 注浆管预埋
注浆管应在引孔完成后就开始安放，安放尽量不摩擦孔壁以免车胎破裂造成注浆孔的堵塞;桩底预埋管下部用堵头封堵，并与孔底保留10 cm空隙，再接长至地面，并在孔口处标明各注浆管的埋深，以便识；;注浆管上端应高出桩顶50 cm，并及时用堵头封堵，以防止杂物进入堵塞注浆管。同时在桩顶下1.5米～2.0米引孔部分采用C40高强度细石混凝土封堵及预埋卸气管，在桩顶下1.5米～2.0米以下引孔部分采用5mm碎石填充。
2.4 浆液配制
本工程的注浆目的为了提高持力层强度及桩侧摩阻力，根据以往施工经验，所用水泥一水玻璃系双液浆按如下方法配制：水泥浆采用42.5普通硅酸盐水泥按0.5：1的水灰比倒入储浆罐中充分搅拌均匀，过筛清除杂物和结块;水玻璃浆采用39°Be中性水玻璃与水按1：3(体积比)配制而成。然后用将水泥浆与水玻璃浆，按体积比1：1用注浆泵注入所需加固持力层中。
2.5 高压注浆
当封堵混凝土强度达到70%（封堵后七天）后，用清水冲孔确认注浆管畅通后即可开始注浆，开始采用0～2.0Mpa低压、慢速注浆，以便让浆液在桩底或桩侧较均匀渗透和劈裂渗入，取得最佳加固效果;当卸气管出现回浆时停止注浆，封堵卸气管，改用6～9.0Mpa高压注浆，随着水泥浆的不断灌入，在桩端形成水泥、碎石与土的扩大头。为了充分发挥注浆效果，根据需要可进行多次注浆，使水泥浆不断的渗透到持力层中。各桩注浆量、注浆压力均按设计要求确定，注浆过程要连续，不能出现停顿，防止堵管。注浆以注入水泥量、注浆压力进行双控，水泥注入量达到预定量，压力达到6～9.0Mpa，无特殊情况即可停止注浆;注浆过程要做好注浆施工记录，记录的内容应包括施工时间、注浆开始及结束时间、注浆压力、注浆数量以及出现的异常情况和处理的措施等;注浆前应先测定各桩顶标高，注浆过程中注意观测桩顶标高变化情况及其他桩是否有浮桩现象，当出现浮桩时应调整注浆压力，直至注饱为止，若发现桩顶抬升应及时通知设计和有关部门，以便决定是否可终止灌浆。
2.6 终止灌浆标准
在注浆过程中，如出现以下情形之一即可停止该桩孔灌浆：(1)注浆量达到设计要求;(2)注浆压力达到6～9.0Mpa;(3)桩身上升≧5mm。注浆结束，采用机械方法封堵注浆管闭浆，以防止浆液流失。
3 注浆效果
注浆加固施工结束，待强度达到设计要求后,对十四根注浆加固桩进行现场高应变法动测，经过高压注浆的桩承载力均满足设计要求，本工程投入使用多年，沉降稳定，房屋结构状况良好。
4 结束语
由工程实例可知，桩端高压注浆应用于人工挖孔灌注桩具有以下优点：
4.1 由于人工挖孔桩的承载机理主要以端承为主，通过高压注浆，可大幅提高桩的承载力，减小沉降量，提高整体稳定性。
4.2 具有很强的灵活性，质量也容易保证，压浆成功率可达到100%。
4.3 对于加快工程施工进度，降低工程造价。
4.4 桩端压力注浆技术适应性较强，施工机具简单，质量稳定等优点，应用前景非常广阔。