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【摘要】灌注桩后压浆是指在灌注桩成桩后一定时间内，通过与设在桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆，使桩端、桩侧土体得到加固，从而提高单桩承载力的方法。本文结合山西太原平阳景苑桩基工程后压浆技术的应用实例来说明后压浆技术的施工原理、技术要点及事故防治措施。
【关键词】桩底、桩侧后压浆桩侧摩阻力压浆管堵塞冒浆、串浆
Abstract pile after pile grouting is defined within a certain time after the pile, the pile with the grouting in the catheter and connected to the pile, pile grouting cement slurry injection valve, so that the pile , get the pile of soil reinforcement, thereby enhancing the bearing capacity approach. In this paper, Taiyuan Pingyang Garden foundations of post grouting technology application examples to illustrate the principles of the construction of post grouting technology, techniques and accident prevention measures.Keywords pile, pile lateral grouting pile friction grout grouting tube blockage, string pulp
中图分类号：TU473.1+4文献标识码：A文章编号：
1工作原理
常规灌注桩桩底不可避免的存在一定厚度的沉渣。另外，对于泥浆护壁的钻孔灌注桩，桩侧也必有泥皮。沉渣及泥皮的存在对桩端阻力及桩侧摩阻力的发挥影响较大。
灌注桩后压浆就是将固定于钢筋笼上的压浆管（带单向阀）与钢筋笼一同下放到孔内设计位置，成桩一定时间后（2～10d）实施压浆，高压浆液对桩端和桩侧土体产生劈裂、渗扩及压密加固作用。桩底后压浆可使桩端沉渣和桩端土体得到加固，从而使一定范围内的桩侧摩阻力也得到提高；桩侧后压浆可使桩侧一定范围内的土体得到加固，改善桩侧表面与桩周土体的粘结条件，从而提高桩侧摩阻力。
2后压浆技术在山西太原平阳景苑桩基工程中的应用
2.1工程概况
2.1.1简况
平阳景苑位于太原市平阳路和长风街交叉口，建筑物为高层住宅，由山西恒实房地产开发有限责任公司开发。桩基砼等级：A区、B区试桩C60，锚桩及工程桩C30；C区试桩、锚桩、工程桩均为C45，所有抗拔桩C35，混凝土所用水泥采用矿渣硅酸盐水泥。桩端桩侧进行后注浆。
2.2.2工程地质
受汾河影响，施工区地基土有较明显的沉积韵律，场地土层均为第四纪的河流冲、洪积物地层，根据勘探已揭示的地质资料，自上而下分层为：杂填土、粉质粘土、粉细砂、粉土、细中砂、粉质粘土、细中砂、粉质粘土、中粗砂及粉质粘土。
2.2.3水文地质
施工场地内首层地下水类型为潜水，主要由大气降水补给与地下水侧向径流补给。第③层粉细砂、第⑤层细中砂、第⑦层细中砂、第⑨层中粗砂层中地下水类型为承压水，主要由地下水侧向径流补给。勘察期间实测混合稳定水位埋深介于5.87～6.46m之间，施工场地内地下水化学类型为Cl·SO4·HCO3-Mg·Ca型水。勘察期间为平水期，地下水位季节性变化幅度约1.0m。
2.2施工技术及参数
(1) 后压浆施工在成桩2天后进行，最迟不得超过30天，注浆作业与成桩作业点的距离不得小于8m。注浆顺序：先桩侧后桩端，桩侧注浆先上后下，桩群注浆先外围后内部，间隔时间不得小于2h。
(2) 为使水泥浆液在持续压力作用下既有足够的强度，又能很好地起到劈裂、压实作用。浆液水灰比为0.45～0.65，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥。配制水泥浆液时先在搅拌机内加足水量，然后边搅拌边加入水泥，搅拌时间不少于3min，浆液中不得混有水泥结石、水泥袋等杂物。必要时，在水泥浆中加入0.5%的减水剂。浆液的水灰比根据土的饱和度、渗透性确定，对于饱和土采用0.45～0.65的水灰比，对于非饱和土采用0.7～0.9的水灰比，但在松散碎石土，沙砾则采用0.5～0.6的水灰比。
(3) 后注浆管采用1寸的钢管，接头对接后利用长20cm、内径38mm、壁厚3mm的无缝钢管外套，外套与灌浆管焊接连接。灌浆管与钢筋笼加劲箍采用焊接固定，焊接时控制焊机电流，不得将灌浆管咬破。
(4) 在四根压浆管底部设置单向压浆管阀。管径Φ45～50mm，高度40～50cm，开孔孔径Φ8mm，沿轴向间距10～15cm，梅花型布置，共布置4列，不少于14个孔。将管内铁屑清除干净后，外侧用两层橡胶皮密封，以防止桩身混凝土水泥浆液堵塞压浆管。管阀下底口用螺纹堵头牢固封堵，采用麻丝和油漆填料，也可采用与厚度不小于8mm的钢板周圈焊接进行底口封堵。
(5) 桩端的注浆管沿钢筋笼加劲箍圆周对称设置2根。桩侧注浆管在距桩顶8m及桩底上9m处分别设1根。压浆管采用4根内径32mm、管壁厚度3.0mm的焊接钢管，管阀与压浆管焊接连接。为防止钢管在安装过程中发生扭曲，使其与钢筋笼加劲箍和螺旋箍筋焊接或绑扎固定，压浆管采用外接钢管点焊连接，连接应牢固，并用胶布和包装胶带密封，上端高出地表30cm，并用丝堵封口。在吊放钢筋笼过程中，严禁撞笼、扭笼、墩笼，钢筋笼应竖直缓慢下放，快到桩底时，钢筋笼不得扭动，以免管阀在进入土层时受到损坏。
钢筋笼下设后，打開压浆管上堵头，注入清水观察管内水位下降情况以检查管路的密封效果，发现渗漏严重必须重新提起，处理后再次下设。
(6) 开塞是后压浆施工前必不可少的重要工序。通过压水试验了解桩底的可灌性、疏通水泥浆液灌入通道、提高地层可灌性。压水量一般控制在压通后0.25m3左右，压通的标准是一管压水、其它管冒水或者压水压力降低、水量均匀注入。开通后立即进行初注。初注采用水灰比2：1的较稀浆液。灌浆压力无明显升高、注入量达到200～300L后即可进行标准压浆。施工顺序为先进行桩身中部开塞、初注和压浆，桩身中部压浆结束后再进行桩端开塞、初注和压浆。
(7) 压浆作业时，流量控制在30-50L/min，并根据设计压浆量进行调整；被压浆桩离正在成孔桩作业点的距离不小于10m，后压浆应对两根压浆管实施等量压浆；对于群桩压浆，应先外围，后内部。在压浆过程中，当出现下列两种情况之一时应改为间歇压浆，间歇时间30-180min。间歇压浆可适当降低水灰比，间歇时间超过60min，应用清水清洗压浆管和管阀。
(8)后压浆终止条件
当满足下列条件之一可终止压浆：①压浆总量和后压浆压力均达到设计要求；②压浆总量已经达到设计值的75%，且后压浆压力超过设计值；③当桩体上抬3mm，或个别压力超过4MPa或七分钟后注浆量仍未达到设计注浆量可停止注浆，注浆流量不宜超过75L/min。
(9)注浆参考量：桩底注浆量1.5吨～2.0吨以上，桩侧注浆量1.0吨～1.5吨。
(10)后注浆作业前先进行注浆试验，优化并最终确定注浆参数。
(11)压浆作业过程记录应完整，并经常对后压浆的各项工艺参数进行检查，发现异常情况时，应立即查明原因，采取措施后继续压浆。如间歇时间超过60min，应用清水清洗压浆管和管阀，以保证后续压浆能正常进行。
2.3施工效果
为了检验压浆后的单桩承载力是否满足要求，项目部委托了检测单位对各区试桩均进行了检查。检查结果表明桩基承载力均能达到设计的1.5倍以上（见表2.3-1 C区试桩检验成果表）。
表2.3-1 C区试桩检验成果表
3灌注桩后压浆事故预防及治理
3.1后压浆事故类型
（1）压浆管被堵，即压浆管被水泥浆液、泥沙或其他杂物堵塞，导致无法进行后压浆，这种情况比较常见。
（2）压浆管被包裹，指压浆管特别是其下部的花管被桩身混凝土包裹。
（3）地面冒浆，在还未注完要求的水泥浆量的情况下，水泥浆液就沿着桩与孔壁的接触部位上返，直到流出地面。
（4）地下串浆。由于灌注桩所穿过的地层有软弱层位存在，如地层之间的接触面，透水性很强、凝聚力很小的中砂层等，很容易被高压水泥浆液串入、冲毁，流向更远，直接影响其他桩的施工。
3.2后压浆事故的原因
（1）压浆管被堵的原因。①压浆管链接处密封不良，渗入泥沙，堆积在花管及下不雅将管内，增大了压浆的阻力；②灌注混凝土时，压浆管被浇筑导管破坏，使泥浆、砂浆等进入管内，导致堵塞；③压浆管下设之前检查不严密，被管内的铁屑等杂物堵塞管内通道；④压浆管地面裸露管头被破坏，管内进入杂物被堵塞；⑤水泥浆质量控制不严，结块变质或者浓度不当引起堵塞；⑥施工安排不合理导致超过最佳压浆时间，造成开塞困难，甚至堵塞；⑦压浆中途停压时间较长，又未采取处理措施导致管内水泥浆液沉淀、初凝，使管路被堵塞。
（2）射浆管被包裹的原因。①桩孔清孔质量差，孔底沉渣过多；②压浆管固定不牢固导致上浮；③计算错误，压浆管不够长，未下到设计位置。
（3）地面冒浆的原因。①压浆管被折断，水泥浆液从折断处流出、上串至地面；②压浆管连接处密封不严、焊接不牢，在高压水泥浆作用下，空洞不断扩大，致使水泥浆从此流出，冒出地面；③压浆过早。
（4）地下串浆的主要原因是：压浆孔距离正在钻进或浇筑的其他孔位距离过近，高压水泥浆液击穿图层，造成串浆，危害较大。
3.3后压浆事故的防治
3.3.1压浆管不通的预防及治理
（1）预防措施。①下设压浆管前认真检查压浆管连接处是否焊牢、是否密封，并清除管内杂物；②压浆管要严格按照设计图纸尺寸制作，保证压浆管的长度。下设要严格遵守操作规程，严防跑管，保证压浆管的下入质量；③压浆管下入后，须立即把压浆管注满清水，以减少管内外的压力差，减小渗透的几率；④压浆开始前要对压浆机具进行检查，保证机具处于良好状态，避免压浆中断；⑤要严格控制水泥浆液的质量，使其具有良好的和易性，不离析，不沉淀，并且要过筛使用；⑥灌注混凝土时要保护好压浆管，一旦发现损坏应及时修复；⑦压浆管下设后，其上端要进行固定，以防上浮。
（2）治理措施。①应先用高压注浆泵压注清水，如清水已压通，可接着压注水泥浆液。如果清水压不通，管路与泵体也不至于堵塞；②每个桩孔最好下入两根压浆管，如一根不通可使用另一根。当两根都不通时，须采取在桩的边缘打孔进行补救。
3.3.2地面冒浆及地下串浆的防治
（1）预防措施。①加强对压浆管的检查，保证密封牢靠，防治水泥浆泄露；②注意压浆管保护防止破裂或折断；③切忌过早压浆，待孔壁土恢复到原来状态、比较密实稳定后再压浆；④压浆前应对该桩的地层和附近桩孔施工情况进行认真了解，以便采取相应措施，防止水泥浆液在地下串通。盡量距正在施工的桩孔远些，如实在避不开，可暂缓压浆工作。
（2）治理措施。①发现地面冒浆时，应停止压浆工作，如桩内还有一根压浆管，可用这根压浆管进行高压注浆，并一次压完浆液总量；②压浆过程中，如压浆量已达到80%才发现地面冒浆或地下串浆，可视该桩压浆工作完成；如两根压浆管均已折断或破裂，可采取前述打补救压浆孔的办法予以治理。
4结语
灌注桩后压浆技术是近年来发展的桩基改良技术，具有提高单桩承载力，提高生产率，节约建设资金的优点。所以，在具备条件的工程中推广后压浆技术有着重要的意义和广阔的前景。
参考文献：
[1] JGJ94-2008，建筑桩基技术规范
[2]《土力学与基础工程》武汉理工大学出版社 赵明华2000年10月第一版
[3]《桩基工程》中国地质大学出版社 叶建良 2000年7月第一版
【关键词】桩底、桩侧后压浆桩侧摩阻力压浆管堵塞冒浆、串浆
Abstract pile after pile grouting is defined within a certain time after the pile, the pile with the grouting in the catheter and connected to the pile, pile grouting cement slurry injection valve, so that the pile , get the pile of soil reinforcement, thereby enhancing the bearing capacity approach. In this paper, Taiyuan Pingyang Garden foundations of post grouting technology application examples to illustrate the principles of the construction of post grouting technology, techniques and accident prevention measures.Keywords pile, pile lateral grouting pile friction grout grouting tube blockage, string pulp
中图分类号：TU473.1+4文献标识码：A文章编号：
1工作原理
常规灌注桩桩底不可避免的存在一定厚度的沉渣。另外，对于泥浆护壁的钻孔灌注桩，桩侧也必有泥皮。沉渣及泥皮的存在对桩端阻力及桩侧摩阻力的发挥影响较大。
灌注桩后压浆就是将固定于钢筋笼上的压浆管（带单向阀）与钢筋笼一同下放到孔内设计位置，成桩一定时间后（2～10d）实施压浆，高压浆液对桩端和桩侧土体产生劈裂、渗扩及压密加固作用。桩底后压浆可使桩端沉渣和桩端土体得到加固，从而使一定范围内的桩侧摩阻力也得到提高；桩侧后压浆可使桩侧一定范围内的土体得到加固，改善桩侧表面与桩周土体的粘结条件，从而提高桩侧摩阻力。
2后压浆技术在山西太原平阳景苑桩基工程中的应用
2.1工程概况
2.1.1简况
平阳景苑位于太原市平阳路和长风街交叉口，建筑物为高层住宅，由山西恒实房地产开发有限责任公司开发。桩基砼等级：A区、B区试桩C60，锚桩及工程桩C30；C区试桩、锚桩、工程桩均为C45，所有抗拔桩C35，混凝土所用水泥采用矿渣硅酸盐水泥。桩端桩侧进行后注浆。
2.2.2工程地质
受汾河影响，施工区地基土有较明显的沉积韵律，场地土层均为第四纪的河流冲、洪积物地层，根据勘探已揭示的地质资料，自上而下分层为：杂填土、粉质粘土、粉细砂、粉土、细中砂、粉质粘土、细中砂、粉质粘土、中粗砂及粉质粘土。
2.2.3水文地质
施工场地内首层地下水类型为潜水，主要由大气降水补给与地下水侧向径流补给。第③层粉细砂、第⑤层细中砂、第⑦层细中砂、第⑨层中粗砂层中地下水类型为承压水，主要由地下水侧向径流补给。勘察期间实测混合稳定水位埋深介于5.87～6.46m之间，施工场地内地下水化学类型为Cl·SO4·HCO3-Mg·Ca型水。勘察期间为平水期，地下水位季节性变化幅度约1.0m。
2.2施工技术及参数
(1) 后压浆施工在成桩2天后进行，最迟不得超过30天，注浆作业与成桩作业点的距离不得小于8m。注浆顺序：先桩侧后桩端，桩侧注浆先上后下，桩群注浆先外围后内部，间隔时间不得小于2h。
(2) 为使水泥浆液在持续压力作用下既有足够的强度，又能很好地起到劈裂、压实作用。浆液水灰比为0.45～0.65，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥。配制水泥浆液时先在搅拌机内加足水量，然后边搅拌边加入水泥，搅拌时间不少于3min，浆液中不得混有水泥结石、水泥袋等杂物。必要时，在水泥浆中加入0.5%的减水剂。浆液的水灰比根据土的饱和度、渗透性确定，对于饱和土采用0.45～0.65的水灰比，对于非饱和土采用0.7～0.9的水灰比，但在松散碎石土，沙砾则采用0.5～0.6的水灰比。
(3) 后注浆管采用1寸的钢管，接头对接后利用长20cm、内径38mm、壁厚3mm的无缝钢管外套，外套与灌浆管焊接连接。灌浆管与钢筋笼加劲箍采用焊接固定，焊接时控制焊机电流，不得将灌浆管咬破。
(4) 在四根压浆管底部设置单向压浆管阀。管径Φ45～50mm，高度40～50cm，开孔孔径Φ8mm，沿轴向间距10～15cm，梅花型布置，共布置4列，不少于14个孔。将管内铁屑清除干净后，外侧用两层橡胶皮密封，以防止桩身混凝土水泥浆液堵塞压浆管。管阀下底口用螺纹堵头牢固封堵，采用麻丝和油漆填料，也可采用与厚度不小于8mm的钢板周圈焊接进行底口封堵。
(5) 桩端的注浆管沿钢筋笼加劲箍圆周对称设置2根。桩侧注浆管在距桩顶8m及桩底上9m处分别设1根。压浆管采用4根内径32mm、管壁厚度3.0mm的焊接钢管，管阀与压浆管焊接连接。为防止钢管在安装过程中发生扭曲，使其与钢筋笼加劲箍和螺旋箍筋焊接或绑扎固定，压浆管采用外接钢管点焊连接，连接应牢固，并用胶布和包装胶带密封，上端高出地表30cm，并用丝堵封口。在吊放钢筋笼过程中，严禁撞笼、扭笼、墩笼，钢筋笼应竖直缓慢下放，快到桩底时，钢筋笼不得扭动，以免管阀在进入土层时受到损坏。
钢筋笼下设后，打開压浆管上堵头，注入清水观察管内水位下降情况以检查管路的密封效果，发现渗漏严重必须重新提起，处理后再次下设。
(6) 开塞是后压浆施工前必不可少的重要工序。通过压水试验了解桩底的可灌性、疏通水泥浆液灌入通道、提高地层可灌性。压水量一般控制在压通后0.25m3左右，压通的标准是一管压水、其它管冒水或者压水压力降低、水量均匀注入。开通后立即进行初注。初注采用水灰比2：1的较稀浆液。灌浆压力无明显升高、注入量达到200～300L后即可进行标准压浆。施工顺序为先进行桩身中部开塞、初注和压浆，桩身中部压浆结束后再进行桩端开塞、初注和压浆。
(7) 压浆作业时，流量控制在30-50L/min，并根据设计压浆量进行调整；被压浆桩离正在成孔桩作业点的距离不小于10m，后压浆应对两根压浆管实施等量压浆；对于群桩压浆，应先外围，后内部。在压浆过程中，当出现下列两种情况之一时应改为间歇压浆，间歇时间30-180min。间歇压浆可适当降低水灰比，间歇时间超过60min，应用清水清洗压浆管和管阀。
(8)后压浆终止条件
当满足下列条件之一可终止压浆：①压浆总量和后压浆压力均达到设计要求；②压浆总量已经达到设计值的75%，且后压浆压力超过设计值；③当桩体上抬3mm，或个别压力超过4MPa或七分钟后注浆量仍未达到设计注浆量可停止注浆，注浆流量不宜超过75L/min。
(9)注浆参考量：桩底注浆量1.5吨～2.0吨以上，桩侧注浆量1.0吨～1.5吨。
(10)后注浆作业前先进行注浆试验，优化并最终确定注浆参数。
(11)压浆作业过程记录应完整，并经常对后压浆的各项工艺参数进行检查，发现异常情况时，应立即查明原因，采取措施后继续压浆。如间歇时间超过60min，应用清水清洗压浆管和管阀，以保证后续压浆能正常进行。
2.3施工效果
为了检验压浆后的单桩承载力是否满足要求，项目部委托了检测单位对各区试桩均进行了检查。检查结果表明桩基承载力均能达到设计的1.5倍以上（见表2.3-1 C区试桩检验成果表）。
表2.3-1 C区试桩检验成果表
3灌注桩后压浆事故预防及治理
3.1后压浆事故类型
（1）压浆管被堵，即压浆管被水泥浆液、泥沙或其他杂物堵塞，导致无法进行后压浆，这种情况比较常见。
（2）压浆管被包裹，指压浆管特别是其下部的花管被桩身混凝土包裹。
（3）地面冒浆，在还未注完要求的水泥浆量的情况下，水泥浆液就沿着桩与孔壁的接触部位上返，直到流出地面。
（4）地下串浆。由于灌注桩所穿过的地层有软弱层位存在，如地层之间的接触面，透水性很强、凝聚力很小的中砂层等，很容易被高压水泥浆液串入、冲毁，流向更远，直接影响其他桩的施工。
3.2后压浆事故的原因
（1）压浆管被堵的原因。①压浆管链接处密封不良，渗入泥沙，堆积在花管及下不雅将管内，增大了压浆的阻力；②灌注混凝土时，压浆管被浇筑导管破坏，使泥浆、砂浆等进入管内，导致堵塞；③压浆管下设之前检查不严密，被管内的铁屑等杂物堵塞管内通道；④压浆管地面裸露管头被破坏，管内进入杂物被堵塞；⑤水泥浆质量控制不严，结块变质或者浓度不当引起堵塞；⑥施工安排不合理导致超过最佳压浆时间，造成开塞困难，甚至堵塞；⑦压浆中途停压时间较长，又未采取处理措施导致管内水泥浆液沉淀、初凝，使管路被堵塞。
（2）射浆管被包裹的原因。①桩孔清孔质量差，孔底沉渣过多；②压浆管固定不牢固导致上浮；③计算错误，压浆管不够长，未下到设计位置。
（3）地面冒浆的原因。①压浆管被折断，水泥浆液从折断处流出、上串至地面；②压浆管连接处密封不严、焊接不牢，在高压水泥浆作用下，空洞不断扩大，致使水泥浆从此流出，冒出地面；③压浆过早。
（4）地下串浆的主要原因是：压浆孔距离正在钻进或浇筑的其他孔位距离过近，高压水泥浆液击穿图层，造成串浆，危害较大。
3.3后压浆事故的防治
3.3.1压浆管不通的预防及治理
（1）预防措施。①下设压浆管前认真检查压浆管连接处是否焊牢、是否密封，并清除管内杂物；②压浆管要严格按照设计图纸尺寸制作，保证压浆管的长度。下设要严格遵守操作规程，严防跑管，保证压浆管的下入质量；③压浆管下入后，须立即把压浆管注满清水，以减少管内外的压力差，减小渗透的几率；④压浆开始前要对压浆机具进行检查，保证机具处于良好状态，避免压浆中断；⑤要严格控制水泥浆液的质量，使其具有良好的和易性，不离析，不沉淀，并且要过筛使用；⑥灌注混凝土时要保护好压浆管，一旦发现损坏应及时修复；⑦压浆管下设后，其上端要进行固定，以防上浮。
（2）治理措施。①应先用高压注浆泵压注清水，如清水已压通，可接着压注水泥浆液。如果清水压不通，管路与泵体也不至于堵塞；②每个桩孔最好下入两根压浆管，如一根不通可使用另一根。当两根都不通时，须采取在桩的边缘打孔进行补救。
3.3.2地面冒浆及地下串浆的防治
（1）预防措施。①加强对压浆管的检查，保证密封牢靠，防治水泥浆泄露；②注意压浆管保护防止破裂或折断；③切忌过早压浆，待孔壁土恢复到原来状态、比较密实稳定后再压浆；④压浆前应对该桩的地层和附近桩孔施工情况进行认真了解，以便采取相应措施，防止水泥浆液在地下串通。盡量距正在施工的桩孔远些，如实在避不开，可暂缓压浆工作。
（2）治理措施。①发现地面冒浆时，应停止压浆工作，如桩内还有一根压浆管，可用这根压浆管进行高压注浆，并一次压完浆液总量；②压浆过程中，如压浆量已达到80%才发现地面冒浆或地下串浆，可视该桩压浆工作完成；如两根压浆管均已折断或破裂，可采取前述打补救压浆孔的办法予以治理。
4结语
灌注桩后压浆技术是近年来发展的桩基改良技术，具有提高单桩承载力，提高生产率，节约建设资金的优点。所以，在具备条件的工程中推广后压浆技术有着重要的意义和广阔的前景。
参考文献：
[1] JGJ94-2008，建筑桩基技术规范
[2]《土力学与基础工程》武汉理工大学出版社 赵明华2000年10月第一版
[3]《桩基工程》中国地质大学出版社 叶建良 2000年7月第一版