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摘要：钻孔灌注桩以其低噪音，对周围环境影响小，无挤土效应等特点，广泛应用在高层建筑中。但是在施工过程中存在孔底沉渣不易清除干净而影响桩端阻力的发挥，也因桩身泥浆护壁产生泥皮而影响桩周围阻力的发挥，从而降低了单桩承载力。针对这一问题，不少工程采用了后注浆技术以此来提高桩的承载力，减少其变形。
关键词 灌注桩 后注浆 承载力
安阳市会展中心工程的结构形式为钢筋混凝土框架结构，最大柱间距15米，设计单柱最大荷载标准值为2×104KN，该工程地质报告显示天然地基承载力为160KPa，经宽深修正后的地基承载力还远远不能满足设计荷载的要求。根据基底下部土层结构情况，通过对地基处理方案的经济活动分析，采用了钻孔灌注桩桩端桩侧复式后注浆技术对地基进行处理，设计桩径φ600，有效桩长25米，桩端进入粉质粘土层深度不小于1.2米，注浆压力5MPa，每根水泥注浆量为1.92T。通过对安阳市会展中心工程桩基的施工过程中遇到问题的深入分析，得到了一些感悟，在这里和大家一起探讨钻孔灌注桩后注浆技术。
一、后注浆机理
后注浆技术就是在桩内预埋注浆管，并在灌注桩砼达到一定强度后通过预埋的注浆管，用高压注浆泵以一定的压力将预定水灰比的水泥浆压入桩底，对桩底沉渣，桩端持力层及桩周泥皮起到渗透，劈裂充填、压密和固结作用，以此来提高桩的承载力，减少其变形。钻孔灌注桩的后注浆基本上属于劈裂注浆与渗透注浆相结合。所谓劈裂注浆，即压入的高压浆体克服土体主应力面上的初始压应力，使土体产生劈裂破坏，浆体沿劈裂缝隙渗入土体填充空隙，并挤密桩侧土，促使土体固结从而提高注浆区的土体强度。如注浆区在桩底，则浆液首先在桩底沉渣区劈裂和渗透，使沉渣及桩端附近土体密实，产生“扩底”效应，使端承力提高，如注浆区在桩侧某部位，则该部位也同样出现“扩径”效应。
二、钻孔控制
钻孔控制主要依据《建筑地基基础工程质量施工验收规范》（GB50202-2002）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的相关要求和设计规范进行控制。钻机就位要做到基座水平稳定，天车中心、回转器中心和钻头中心要在同一铅垂线上。开钻时要检查校核钻杆的垂直度，做到轻压慢钻，钻进时观察出渣种类及多少适当控制进尺速度，应及时了解孔壁、孔内情况，如孔内出现塌孔等异常情况时，要调整孔内泥浆的比重，提高净水压力，以抑制继续塌孔。钻孔达到设计深度后，及时的换浆、排渣、清孔，保证桩底沉渣不超过100㎜，浇筑桩身混凝土前要在桩底要回填300厚粒径20～40㎜的石子，防止注浆口堵塞，以便顺利进行后注浆施工。
三、注浆管制作安装
压浆管宜用镀锌钢管或黑铁管,管径应根据桩身的长度，考虑管内摩阻力对压力的影响的大小进行选择，本工程选用Φ25镀锌钢管，注浆管与钢筋笼连接应可靠、牢固，管间丝扣连接，做到接头密闭牢固，防止注浆压力损失或遗浆。注浆头要用合适的橡胶膜封闭、包裹，安设注浆管时桩底注浆口应埋入桩底以下回填的石子中，这样可以避免出浆口被水泥裹住，桩侧注浆口选在砂性土层，因为在该土层装的摩阻力损失最大。注浆管上端应高出地坪300㎜以上，并要有良好的封堵，以防止杂物进入堵塞注浆管。 四、浇砼及开塞
浇筑混凝土时要根据桩径的大小进行初灌量的控制，混凝土的初灌量要满足要求，拔管时要控制导管在砼中埋入深度，谨防导管拔出砼面造成夹泥状况。开塞时间的早晚，对注浆较为关键，开塞时间早了，砼未形成一定的强度，在高压水的冲射下会破坏桩端的桩成形和砼强度；过迟，包裹注浆后的砼强度过大，会造成注浆头橡胶膜打不开现象，使预埋管报废，最终不能注浆。根据安阳市会展中心会展北楼灌注桩开塞过程中的遇到的情况分析，开塞时间在浇砼强度达到C10-C15时为最佳时间。五、注浆控制
1、注浆液的制备
注浆液的稠度和可灌性是注浆工艺的重要因素之一。根据注浆泵的特点、场地地层条件选择注浆液及注浆稠度，目前注浆工程多采用水泥浆为主的浆液，根据需要可添加外加剂。
2、最佳注浆时间
由于注浆通过高压注入，这就要求桩本身强度要足够。如果注浆过早，有可能因为桩身强度过低而破坏混凝土自身结构或由于桩侧阻力不足导致浆液溢出地上，注浆过晚则可能会因桩身泥皮硬化而影响浆液向上泛浆挤入桩身周围土体，以致浆液向远处散溢流失，甚至引起串孔现象，所以要根据桩的设计强度来推算确定最佳注浆时间。根据安阳市会展中心会展北楼灌注桩注浆情况的分析，最佳注浆时间应在桩身混凝土强度到30%～70%间进行。
3、注浆
注浆前, 先向桩底注入压力水置换出沉渣和沉淤并清洗和疏通注浆管道, 然后再用稀浆液置换出桩底及注浆管道中的沉水。进浆口注浆时，打开回路的出浆口阀门，先排出注浆管内的清水，当出浆口流出的浆液濃度与进浆口浆液的浓度基本相同时，关闭出浆口阀门，开始注浆。每循环注浆完成后立即用清水彻底冲洗干净，要关闭阀门。U型回路在注浆每一循环过程中，必须保证注浆施工的连续性，注浆停顿时间超过30min，应对管路进行清洗。每管3次循环注浆完毕后，阀门封闭不小于40min，再卸阀门。在注浆过程中，若发生不正常现象时，应暂停注浆，查明原因后再继续注浆。 记录注浆的起止时间、注入的浆量、压力，测定桩的上抬量。 最后一次注浆完毕并符合要求后，注浆管路用浆液填充。 每根桩在注浆施工过程中，浆液必须按规定做试块。
4、注浆终止控制标准
后注浆最大注浆压力由桩身结构（如有效桩长、桩径、桩入土深度等因素）、桩的抗拔能力、土质条件决定。注浆前可根据上述条件估算其最大注浆压力，注浆压力过小，对桩端土、桩周土加固范围渗入充填强度、深度小，加固作用小；注浆压力过大，可能会损坏注浆管。要控制一个较合适的注浆压力，当压力达到要求并持续一定时间后，即可终止注浆。另一方面，也可根据地层条件及要求承载力提高幅度确定注浆量，当注浆量达到要求时也可终止注浆。由于注浆压力和注浆量均为估算数值，在实际施工中宜采用双重控制，当注浆压力达到要求且注浆量完成80%以上，即可终止注浆。
根据安阳市会展中心会展北楼工程钻孔灌注桩注浆结果及分析，钻孔灌注桩应用后注浆技术对提高桩基承载力效果明显，是降低工程造价的有效措施之一。
1、后注浆法是提高钻孔灌注桩垂直承载力及减小承载力离散性的一项有效措施，经检测该工程注浆后的比未注浆的单桩承载力提高了50～60%，有显著的经济效益和社会效益。2、经过注浆后的桩基沉降量较未注浆桩要小，本工程的桩长25米，桩径600㎜，桩顶最大沉降量仅为7.66㎜，注浆作用效果显著。3、当建筑物需要设计桩长进入砂层很深，这些桩在施工时承载力离散性较大，若适当采用注浆方法在满足承载力要求的同时既可以缩短桩长又可以减小沉降，为工程节约费用。
总之，钻孔灌注桩后注浆技术作为国家住房和城乡建设部推广应用的新技术，在今后的建筑工程桩基础施工中，将会广泛的使用，对其施工过程中我们将进一步进行探讨，以使后注浆技术日趋完善。
关键词 灌注桩 后注浆 承载力
安阳市会展中心工程的结构形式为钢筋混凝土框架结构，最大柱间距15米，设计单柱最大荷载标准值为2×104KN，该工程地质报告显示天然地基承载力为160KPa，经宽深修正后的地基承载力还远远不能满足设计荷载的要求。根据基底下部土层结构情况，通过对地基处理方案的经济活动分析，采用了钻孔灌注桩桩端桩侧复式后注浆技术对地基进行处理，设计桩径φ600，有效桩长25米，桩端进入粉质粘土层深度不小于1.2米，注浆压力5MPa，每根水泥注浆量为1.92T。通过对安阳市会展中心工程桩基的施工过程中遇到问题的深入分析，得到了一些感悟，在这里和大家一起探讨钻孔灌注桩后注浆技术。
一、后注浆机理
后注浆技术就是在桩内预埋注浆管，并在灌注桩砼达到一定强度后通过预埋的注浆管，用高压注浆泵以一定的压力将预定水灰比的水泥浆压入桩底，对桩底沉渣，桩端持力层及桩周泥皮起到渗透，劈裂充填、压密和固结作用，以此来提高桩的承载力，减少其变形。钻孔灌注桩的后注浆基本上属于劈裂注浆与渗透注浆相结合。所谓劈裂注浆，即压入的高压浆体克服土体主应力面上的初始压应力，使土体产生劈裂破坏，浆体沿劈裂缝隙渗入土体填充空隙，并挤密桩侧土，促使土体固结从而提高注浆区的土体强度。如注浆区在桩底，则浆液首先在桩底沉渣区劈裂和渗透，使沉渣及桩端附近土体密实，产生“扩底”效应，使端承力提高，如注浆区在桩侧某部位，则该部位也同样出现“扩径”效应。
二、钻孔控制
钻孔控制主要依据《建筑地基基础工程质量施工验收规范》（GB50202-2002）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的相关要求和设计规范进行控制。钻机就位要做到基座水平稳定，天车中心、回转器中心和钻头中心要在同一铅垂线上。开钻时要检查校核钻杆的垂直度，做到轻压慢钻，钻进时观察出渣种类及多少适当控制进尺速度，应及时了解孔壁、孔内情况，如孔内出现塌孔等异常情况时，要调整孔内泥浆的比重，提高净水压力，以抑制继续塌孔。钻孔达到设计深度后，及时的换浆、排渣、清孔，保证桩底沉渣不超过100㎜，浇筑桩身混凝土前要在桩底要回填300厚粒径20～40㎜的石子，防止注浆口堵塞，以便顺利进行后注浆施工。
三、注浆管制作安装
压浆管宜用镀锌钢管或黑铁管,管径应根据桩身的长度，考虑管内摩阻力对压力的影响的大小进行选择，本工程选用Φ25镀锌钢管，注浆管与钢筋笼连接应可靠、牢固，管间丝扣连接，做到接头密闭牢固，防止注浆压力损失或遗浆。注浆头要用合适的橡胶膜封闭、包裹，安设注浆管时桩底注浆口应埋入桩底以下回填的石子中，这样可以避免出浆口被水泥裹住，桩侧注浆口选在砂性土层，因为在该土层装的摩阻力损失最大。注浆管上端应高出地坪300㎜以上，并要有良好的封堵，以防止杂物进入堵塞注浆管。 四、浇砼及开塞
浇筑混凝土时要根据桩径的大小进行初灌量的控制，混凝土的初灌量要满足要求，拔管时要控制导管在砼中埋入深度，谨防导管拔出砼面造成夹泥状况。开塞时间的早晚，对注浆较为关键，开塞时间早了，砼未形成一定的强度，在高压水的冲射下会破坏桩端的桩成形和砼强度；过迟，包裹注浆后的砼强度过大，会造成注浆头橡胶膜打不开现象，使预埋管报废，最终不能注浆。根据安阳市会展中心会展北楼灌注桩开塞过程中的遇到的情况分析，开塞时间在浇砼强度达到C10-C15时为最佳时间。五、注浆控制
1、注浆液的制备
注浆液的稠度和可灌性是注浆工艺的重要因素之一。根据注浆泵的特点、场地地层条件选择注浆液及注浆稠度，目前注浆工程多采用水泥浆为主的浆液，根据需要可添加外加剂。
2、最佳注浆时间
由于注浆通过高压注入，这就要求桩本身强度要足够。如果注浆过早，有可能因为桩身强度过低而破坏混凝土自身结构或由于桩侧阻力不足导致浆液溢出地上，注浆过晚则可能会因桩身泥皮硬化而影响浆液向上泛浆挤入桩身周围土体，以致浆液向远处散溢流失，甚至引起串孔现象，所以要根据桩的设计强度来推算确定最佳注浆时间。根据安阳市会展中心会展北楼灌注桩注浆情况的分析，最佳注浆时间应在桩身混凝土强度到30%～70%间进行。
3、注浆
注浆前, 先向桩底注入压力水置换出沉渣和沉淤并清洗和疏通注浆管道, 然后再用稀浆液置换出桩底及注浆管道中的沉水。进浆口注浆时，打开回路的出浆口阀门，先排出注浆管内的清水，当出浆口流出的浆液濃度与进浆口浆液的浓度基本相同时，关闭出浆口阀门，开始注浆。每循环注浆完成后立即用清水彻底冲洗干净，要关闭阀门。U型回路在注浆每一循环过程中，必须保证注浆施工的连续性，注浆停顿时间超过30min，应对管路进行清洗。每管3次循环注浆完毕后，阀门封闭不小于40min，再卸阀门。在注浆过程中，若发生不正常现象时，应暂停注浆，查明原因后再继续注浆。 记录注浆的起止时间、注入的浆量、压力，测定桩的上抬量。 最后一次注浆完毕并符合要求后，注浆管路用浆液填充。 每根桩在注浆施工过程中，浆液必须按规定做试块。
4、注浆终止控制标准
后注浆最大注浆压力由桩身结构（如有效桩长、桩径、桩入土深度等因素）、桩的抗拔能力、土质条件决定。注浆前可根据上述条件估算其最大注浆压力，注浆压力过小，对桩端土、桩周土加固范围渗入充填强度、深度小，加固作用小；注浆压力过大，可能会损坏注浆管。要控制一个较合适的注浆压力，当压力达到要求并持续一定时间后，即可终止注浆。另一方面，也可根据地层条件及要求承载力提高幅度确定注浆量，当注浆量达到要求时也可终止注浆。由于注浆压力和注浆量均为估算数值，在实际施工中宜采用双重控制，当注浆压力达到要求且注浆量完成80%以上，即可终止注浆。
根据安阳市会展中心会展北楼工程钻孔灌注桩注浆结果及分析，钻孔灌注桩应用后注浆技术对提高桩基承载力效果明显，是降低工程造价的有效措施之一。
1、后注浆法是提高钻孔灌注桩垂直承载力及减小承载力离散性的一项有效措施，经检测该工程注浆后的比未注浆的单桩承载力提高了50～60%，有显著的经济效益和社会效益。2、经过注浆后的桩基沉降量较未注浆桩要小，本工程的桩长25米，桩径600㎜，桩顶最大沉降量仅为7.66㎜，注浆作用效果显著。3、当建筑物需要设计桩长进入砂层很深，这些桩在施工时承载力离散性较大，若适当采用注浆方法在满足承载力要求的同时既可以缩短桩长又可以减小沉降，为工程节约费用。
总之，钻孔灌注桩后注浆技术作为国家住房和城乡建设部推广应用的新技术，在今后的建筑工程桩基础施工中，将会广泛的使用，对其施工过程中我们将进一步进行探讨，以使后注浆技术日趋完善。