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【摘 要】 本文主要根据笔者多年来工作实践经验，针对灌注桩后注浆的施工技术和施工质量的控制进行详细地分析与研究。
【关键词】 建筑工程；钻孔灌注桩；后注浆施工技术；研究
1工程案例分析
某大型火电厂主厂房的除氧煤仓间为钢筋混凝土框架结构，总高度为52.8m，跨距为12m+18m=30m，安装设备楼层为6层。场地地形较为平坦，四周没有密集的建（构）筑物。基础采用钻孔灌注桩进行施工，设计桩径为Φ900mm，桩身长度为24～30m，桩端的持力层处于碎卵石混砂层中。
2工程主要基本特征分析
在结构设计的过程中，原计划将强风化花岗岩层作为持力层，单桩承载力最大为5500kN，详细勘探和试验后发现，桩体需要从厚度为15.4～17.5m的碎卵石混砂层穿过后才可以嵌入，钻进难度大，经济效益低。经过研究后，将碎卵石混砂层作为持力层，桩端进入该层1.8m以上，在设计阶段，先进行试桩，对注浆前后进行静荷载对比试验分析，发现后注浆工艺可以将单根桩的承载力提高22～32%左右。测试后，试桩均达到了原设计的要求，单桩的最高承载力都在5500kN以上，沉降量均控制在16mm以内。
3桩基施工方案的设计分析
本工程设计采用的钻孔灌注桩直径为Φ900mm，总共布置了330根桩，设计单根桩的竖向承载力特征值为5500kN。选用密实的卵石层作为桩端持力层，进入持力层的桩端深度为2.0m，按照《建筑地基基础设计规范》（GB50007），没有注浆的普通钻孔灌注桩单桩竖向承载力的特征值为：
Ra=qpaAp+up∑qsiali=3700kN
由此可以看出，使用不注浆钻孔的灌注桩，单桩竖向承载力的特征值不能达到设计要求。
4桩侧压力注浆设计分析
（1）灌注桩的成孔和清空。在成孔时，根据地下水位情况和土层地质情况选择合理的成孔方法，例如全套管冲抓成孔法、泥浆护壁钻孔成孔法、冲击钻成孔法等，成孔的质量应要达到规定要求，孔径不宜出现过大的变化，垂直度要控制在1%以内，并清理干净桩端的沉渣。
（2）注浆管的埋设。在沿着钢筋笼纵向设置桩侧注浆管时，通常会使用桩侧不同深度打好孔的钢管，并将其绑扎在钢筋笼的外部。为了避免混凝土灌注时堵塞孔眼，要封闭好孔眼。在使用环向桩侧注浆花管时，将花管围绕在钢筋笼的外部，两端直接插在竖向注浆管底部的短管上，并用钢丝将其綁扎在钢筋笼上。安装桩侧压力单向阀时，将其和环向注浆管连接，并固定在钢筋笼上。
（3）注浆量和注浆时间的设计。如为泥浆护壁灌注桩，混凝土初凝时间较长，则要在一周后进行注浆。
5灌注桩后注浆主要的施工技术分析
（1）在本工程中，采用壁厚为4mm、内径为26mm的无缝钢管作为注浆管，注浆管的接头采用丝扣连接，使用丝堵将桩顶端封严，桩底端安装单向截流阀。注浆管的长度超出孔深36cm，上部超出桩顶混凝土面30cm，但是不能从地面露出。
（2）为了提高注浆的成功率，工艺上使用单向截流阀作为出浆口，不仅注浆效果好，而且注浆压力也比较稳定。为了避免浇筑桩身混凝土时，浆液灌注到阀中，将注浆管固定在钢筋笼上，并把注浆管的最下部制成单向截流阀，然后将其压入桩底土30～40cm。
（3）在钢筋笼的外侧绑扎注浆管，两根注浆管要相互对称，清孔后将钢筋笼下入。在安装的过程中，为了防止注浆管丝扣连接处产生松动，要保护好注浆管，不能碰撞和挤压钢筋笼，不得对孔壁造成摩擦，以防堵塞注浆孔。钢筋笼放好后，进行下导管、清孔、浇筑混凝土的施工，成桩一天后开塞，采用2.5MPa压力的清水将管底封口冲开。一周后进行正式注浆，注浆前，先使用清水压通压浆管道，压浆管通畅后再浇筑水泥浆液，压力注浆时间约为2.5h。
（4）在施工现场确定注浆浆液的配合比，采用P.O42.5普通硅酸盐水泥浆，按照0.56的水灰比进行配置，并掺入10%的UEA膨胀剂，从而降低混凝土的水化热和收缩率。此外，为了提高混凝土的早期强度，按照水泥使用量的2%掺入早强剂。单根桩的水泥使用量在4t以上，桩侧距离地表22m处0.80-1.0t，桩侧距地表12m处0.6-0.8t，桩侧的总压浆量在1.65t以上，桩端的总压浆量为2.4t。
6工程施工的难点和控制要点分析
6.1工程施工的难点
对于注浆施工，注浆量和注浆压力是两个不同的控制过程，直接影响了桩的承载力以及桩的最终沉降量，在本工程中，由于桩端的持力层为碎卵石混砂层，当注浆压力为4MPa时，压力无法再加上去，但是压浆量却在一直升高。经过分析后发现，这种情况主要是因为碎卵石混砂层的渗漏性比较大导致的，因此，当压浆的水泥量达到1.7t，压力达到4MPa时，应停止压浆。
6.2工程施工的主要控制要点
（1）注浆施工流程应遵循两根桩循环注浆的原则进行，为了防止浆液从附近薄弱的地方冒出，注浆桩要等到混凝土浇筑三天以后，且桩的四周10m以内没有钻孔作业后才可以进行注浆。
（2）由于注浆是施工的关键，在施工时，要将开塞的时间控制好，在开塞时要在施工现场观察高压注浆泵的开塞压力，并做好记录，具体的记录内容应该包含注浆开始的时间和注浆结束的时间、施工的时间、注浆的数量、出现异常情况后具体的处理措施等。当压力达到10MPa时，如果压浆喷头仍然无法打开，证明喷头损坏，不能继续增加压力，可以通过另一根管将压浆数量补足。
（3）要保证所有的桩都可以达到设计要求的注浆量，注浆的平均压力为4MPa，按照每分钟11～21L的速度进行注浆。
（4）使用清水开塞时，为了防止影响桩身混凝土的强度，压力不能过高，清水不宜过多。注浆完成后，注入和输浆管容积相同的清水，进而防止浆液回流到注浆管和注浆泵之间的输浆管中。
（5）在注浆的过程中，可能会有顺着桩侧或者其他位置产生冒浆的情况，当有冒浆的情况出现时，证明桩底已经饱和，此时可以停止压浆。
（6）注浆施工根据不同工作面，分片进行一次性注浆，按照从外到内的顺序进行注浆，不仅可以保证中间桩位注浆的质量，还能使桩底的有效注浆量形成一个整体。
7桩基施工效果的监测分析
使用桩端后注浆技术进行施工，总共布置了330根钻孔灌注桩，有效桩长达25.5～31.8m，对桩基进行检测，单桩的最高承载力都在5500kN以上，最终沉降量为15.56mm，沉降量很小。根据图纸设计要求，使用机械阻抗法对桩进行了检测，工程桩桩身均未出现断桩、离析、缩颈等不良情况，桩身混凝土质量良好。桩长也达到了设计要求。检测结果：93.9%的桩达到了Ⅰ类桩的标准，其余的桩均达到Ⅱ类桩标准，全部满足设计要求。本案例证明，灌注桩后注浆施工可以有效地处理桩孔底部的沉渣，保证了桩身的完整性，降低桩基的沉降量。
结语：
综上所述，本工程使用钻孔灌注桩后注浆的方法进行施工，有效地加固了桩端的土体，保证了基桩的有效直径，桩端承载力也得到了明显的提高，利用桩端加固的方法，不仅可以降低沉降量，还可以缩短桩长，取得了显著的社会效益和经济效益。
【关键词】 建筑工程；钻孔灌注桩；后注浆施工技术；研究
1工程案例分析
某大型火电厂主厂房的除氧煤仓间为钢筋混凝土框架结构，总高度为52.8m，跨距为12m+18m=30m，安装设备楼层为6层。场地地形较为平坦，四周没有密集的建（构）筑物。基础采用钻孔灌注桩进行施工，设计桩径为Φ900mm，桩身长度为24～30m，桩端的持力层处于碎卵石混砂层中。
2工程主要基本特征分析
在结构设计的过程中，原计划将强风化花岗岩层作为持力层，单桩承载力最大为5500kN，详细勘探和试验后发现，桩体需要从厚度为15.4～17.5m的碎卵石混砂层穿过后才可以嵌入，钻进难度大，经济效益低。经过研究后，将碎卵石混砂层作为持力层，桩端进入该层1.8m以上，在设计阶段，先进行试桩，对注浆前后进行静荷载对比试验分析，发现后注浆工艺可以将单根桩的承载力提高22～32%左右。测试后，试桩均达到了原设计的要求，单桩的最高承载力都在5500kN以上，沉降量均控制在16mm以内。
3桩基施工方案的设计分析
本工程设计采用的钻孔灌注桩直径为Φ900mm，总共布置了330根桩，设计单根桩的竖向承载力特征值为5500kN。选用密实的卵石层作为桩端持力层，进入持力层的桩端深度为2.0m，按照《建筑地基基础设计规范》（GB50007），没有注浆的普通钻孔灌注桩单桩竖向承载力的特征值为：
Ra=qpaAp+up∑qsiali=3700kN
由此可以看出，使用不注浆钻孔的灌注桩，单桩竖向承载力的特征值不能达到设计要求。
4桩侧压力注浆设计分析
（1）灌注桩的成孔和清空。在成孔时，根据地下水位情况和土层地质情况选择合理的成孔方法，例如全套管冲抓成孔法、泥浆护壁钻孔成孔法、冲击钻成孔法等，成孔的质量应要达到规定要求，孔径不宜出现过大的变化，垂直度要控制在1%以内，并清理干净桩端的沉渣。
（2）注浆管的埋设。在沿着钢筋笼纵向设置桩侧注浆管时，通常会使用桩侧不同深度打好孔的钢管，并将其绑扎在钢筋笼的外部。为了避免混凝土灌注时堵塞孔眼，要封闭好孔眼。在使用环向桩侧注浆花管时，将花管围绕在钢筋笼的外部，两端直接插在竖向注浆管底部的短管上，并用钢丝将其綁扎在钢筋笼上。安装桩侧压力单向阀时，将其和环向注浆管连接，并固定在钢筋笼上。
（3）注浆量和注浆时间的设计。如为泥浆护壁灌注桩，混凝土初凝时间较长，则要在一周后进行注浆。
5灌注桩后注浆主要的施工技术分析
（1）在本工程中，采用壁厚为4mm、内径为26mm的无缝钢管作为注浆管，注浆管的接头采用丝扣连接，使用丝堵将桩顶端封严，桩底端安装单向截流阀。注浆管的长度超出孔深36cm，上部超出桩顶混凝土面30cm，但是不能从地面露出。
（2）为了提高注浆的成功率，工艺上使用单向截流阀作为出浆口，不仅注浆效果好，而且注浆压力也比较稳定。为了避免浇筑桩身混凝土时，浆液灌注到阀中，将注浆管固定在钢筋笼上，并把注浆管的最下部制成单向截流阀，然后将其压入桩底土30～40cm。
（3）在钢筋笼的外侧绑扎注浆管，两根注浆管要相互对称，清孔后将钢筋笼下入。在安装的过程中，为了防止注浆管丝扣连接处产生松动，要保护好注浆管，不能碰撞和挤压钢筋笼，不得对孔壁造成摩擦，以防堵塞注浆孔。钢筋笼放好后，进行下导管、清孔、浇筑混凝土的施工，成桩一天后开塞，采用2.5MPa压力的清水将管底封口冲开。一周后进行正式注浆，注浆前，先使用清水压通压浆管道，压浆管通畅后再浇筑水泥浆液，压力注浆时间约为2.5h。
（4）在施工现场确定注浆浆液的配合比，采用P.O42.5普通硅酸盐水泥浆，按照0.56的水灰比进行配置，并掺入10%的UEA膨胀剂，从而降低混凝土的水化热和收缩率。此外，为了提高混凝土的早期强度，按照水泥使用量的2%掺入早强剂。单根桩的水泥使用量在4t以上，桩侧距离地表22m处0.80-1.0t，桩侧距地表12m处0.6-0.8t，桩侧的总压浆量在1.65t以上，桩端的总压浆量为2.4t。
6工程施工的难点和控制要点分析
6.1工程施工的难点
对于注浆施工，注浆量和注浆压力是两个不同的控制过程，直接影响了桩的承载力以及桩的最终沉降量，在本工程中，由于桩端的持力层为碎卵石混砂层，当注浆压力为4MPa时，压力无法再加上去，但是压浆量却在一直升高。经过分析后发现，这种情况主要是因为碎卵石混砂层的渗漏性比较大导致的，因此，当压浆的水泥量达到1.7t，压力达到4MPa时，应停止压浆。
6.2工程施工的主要控制要点
（1）注浆施工流程应遵循两根桩循环注浆的原则进行，为了防止浆液从附近薄弱的地方冒出，注浆桩要等到混凝土浇筑三天以后，且桩的四周10m以内没有钻孔作业后才可以进行注浆。
（2）由于注浆是施工的关键，在施工时，要将开塞的时间控制好，在开塞时要在施工现场观察高压注浆泵的开塞压力，并做好记录，具体的记录内容应该包含注浆开始的时间和注浆结束的时间、施工的时间、注浆的数量、出现异常情况后具体的处理措施等。当压力达到10MPa时，如果压浆喷头仍然无法打开，证明喷头损坏，不能继续增加压力，可以通过另一根管将压浆数量补足。
（3）要保证所有的桩都可以达到设计要求的注浆量，注浆的平均压力为4MPa，按照每分钟11～21L的速度进行注浆。
（4）使用清水开塞时，为了防止影响桩身混凝土的强度，压力不能过高，清水不宜过多。注浆完成后，注入和输浆管容积相同的清水，进而防止浆液回流到注浆管和注浆泵之间的输浆管中。
（5）在注浆的过程中，可能会有顺着桩侧或者其他位置产生冒浆的情况，当有冒浆的情况出现时，证明桩底已经饱和，此时可以停止压浆。
（6）注浆施工根据不同工作面，分片进行一次性注浆，按照从外到内的顺序进行注浆，不仅可以保证中间桩位注浆的质量，还能使桩底的有效注浆量形成一个整体。
7桩基施工效果的监测分析
使用桩端后注浆技术进行施工，总共布置了330根钻孔灌注桩，有效桩长达25.5～31.8m，对桩基进行检测，单桩的最高承载力都在5500kN以上，最终沉降量为15.56mm，沉降量很小。根据图纸设计要求，使用机械阻抗法对桩进行了检测，工程桩桩身均未出现断桩、离析、缩颈等不良情况，桩身混凝土质量良好。桩长也达到了设计要求。检测结果：93.9%的桩达到了Ⅰ类桩的标准，其余的桩均达到Ⅱ类桩标准，全部满足设计要求。本案例证明，灌注桩后注浆施工可以有效地处理桩孔底部的沉渣，保证了桩身的完整性，降低桩基的沉降量。
结语：
综上所述，本工程使用钻孔灌注桩后注浆的方法进行施工，有效地加固了桩端的土体，保证了基桩的有效直径，桩端承载力也得到了明显的提高，利用桩端加固的方法，不仅可以降低沉降量，还可以缩短桩长，取得了显著的社会效益和经济效益。