关于钻孔灌注桩后压浆工艺若干问题的研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇关于钻孔灌注桩后压浆工艺若干问题的研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘 要】本文主要阐述了目前施工中常用钻孔灌注桩后压浆的分类，并就影响后压浆钻孔灌注桩承载力的因素进行了分析，最后对后压浆技术的质量检测方法与应用范围进行了比较。

【关键词】钻孔灌注桩；后压浆；类型；承载力；检测

1 钻孔灌注桩后压浆工艺分类

后压浆的类型很多，可分别按压浆工艺、压浆部位、压浆管埋设方式及浆液循环方式进行分类。

1.1 按压桨工艺分类

按压将工艺可分为闭式压浆和开式压浆。

（1）闭式压浆。将预制好的弹性良好的腔体或压力注浆室随钢筋笼放至孔底。成桩后通过地面压力系统把浆液注入腔体内。随着注浆量的增加，弹性腔体逐渐膨胀、扩张，对沉渣和桩端土层进行压密，并用浆体取代（置换）部分桩端土层，从而在桩端形成扩大头。

（2）开式压浆。连接于压浆管端部的压浆装置随钢筋笼一起放置于孔内某一部位，成桩后压浆装置通过地面压力系统把浆液直接压入桩底和桩侧的岩土土体中，浆液与桩底桩侧沉渣、泥皮和周围土体等产生渗透、填充、置换、劈裂等多种效应，在桩底和桩侧形成一定的加固区。此种方法最为常用。

1.2 按压桨部位分类

按压浆部位可分为桩侧压浆、桩端压浆和桩侧桩端压浆。

（1）桩侧压浆。仅在桩身某一部位或若干部位进行压浆。桩侧压浆的做法一般有两种：一种为直管法，在桩侧某一部位或多个部位设置2～4个压浆装置，形成多点源的桩侧壁注浆；另一种为环管法，在桩侧某一或多个部位设置压浆环管，环管外侧均匀分布若干泄浆孔，形成环状的桩侧壁注浆。

从理论上讲环管法比直管法效果要好，浆液扩散更加均匀，但根据工程实践，只要布置合理，两者的压浆效果差异不大。因为桩土间存在一个软弱区，即桩土界面在压力作用下，软弱区可形成一个贯通的环状压力源，而且根据多次地面试验，环管法的泄浆孔往往只有部分能够打开，其作用相当于多点源。

（2）桩端压浆。仅在桩端进行压浆。桩端压浆的影响包括对桩端土的影响和对桩侧土的影响。

（3）桩侧桩端压浆。在桩身若干部位及桩端同时进行压浆。

1.3 按压桨管埋设方式分类

按压浆管埋设方式可分为桩身预埋管压浆法和钻孔埋管压浆法。

（1）桩身预埋管压浆法：压浆管固定在钢筋笼上，压浆装置随钢筋笼一起下放至桩孔某一深度或孔底。

（2）钻孔预埋管压浆法：钻孔方式有两种，一种在桩身中心钻孔，并深入到桩底持力层一定深度，然后放入压浆管，封孔并间歇一定时间后，进行桩底压浆；另一种是在桩外侧的土层中钻孔，即成桩后，距桩侧0.2-0.3m钻孔至要求的深度，然后放入压浆管，封孔并间歇一定时间后，进行压浆。

在工程实践中最为常用的是桩身预埋管压浆法，而钻孔预埋管压浆法往往在桩基检测承载力不合格后作为一种补救处理措施才使用的。

1.4 按压桨循环方式分类

按压浆循环方式可分为单向压浆和循环压浆。

（1）单向压浆。每一压浆系统有一个进浆口和桩端或桩侧压浆器组成。压浆时，浆液由进浆口到压浆器的单向阀，再到土层，呈单向性。压浆管不能重复使用，不能控制压浆次数和压浆间隔。

（2）循环压浆，也成为U形管压浆。每一个压浆系统有一根进口管和一个压力注浆装置组成。压浆时，将出浆口封闭，浆液通过桩端压浆器的单向阀注入土层中。一个循环压完规定的浆量后，将压浆口以清水对管路进行冲洗，同时桩端压浆器的单向阀可防止土层中浆液的回流，保证管路的畅通，便于下一循环继续使用，从而实现压浆的可控性。

2 影响后压浆钻孔灌注桩承载力的因素

影响钻孔灌注后压浆桩承载力的因素十分复杂，这是由钻孔灌注后压浆桩的特点所决定的，这些因素大体可分为两个方面：一是桩自身的因素，包括桩端土性、桩长、桩径和桩身质量等；二是注浆施工因素，包括浆液的类型、注浆量、注浆压力等。

2.1 桩端土性对注桨桩承载力的影响

根据大量相关资料的分析，桩端土性对注浆桩承载力有很大的影响。一般来说，在其它条件相同的情况下，桩端为卵砾石、砂卵石、砂等粗粒土时比桩端为粉细砂等细粒土时承载力提高的幅度大。这是因为，桩端为粗粒土（孔隙率较大的卵石、中粗砂）等地层时，浆液渗透率高，通过渗透、部分挤密、填充及固结等作用，使桩端条件得到改善，并在桩端形成扩大头，增大了桩端面积，使桩的承载力得到较大的提高，桩端注浆后桩的极限承载力增加的幅度通常在40%～210%之间。当桩端为细粒土（粘性土、粉土、粉细砂等）时，浆液渗透率低，通过劈裂注浆，桩端土体被网状结石分割加筋成复合土体，可有效地传递和分担荷载，桩端注浆后桩的极限承载力提高的幅度通常在20%～90%，个别情况下可达100%以上。此外，桩端土的密实程度对注浆桩承载力有着重要的影响。

桩端注浆之后桩承载力的提高随着桩端土性质的变化而变化，与桩端持力层岩土的堆积状态密切相关，桩端岩土的初始孔隙越大、结构越松散，浆液的渗透效果就越好，桩端和桩侧阻力提高的幅度就越大。

2.2 其他因素对注浆桩承载力的影响

根据试验结果和计算结果的分析，在其他条件相同的时候，桩端注浆之后，短桩比长桩承载力提高的比例要高。这是因为：在一般情况下，当桩长较短时，桩侧阻力在总荷载中所占的比例较小；当桩长较长时，桩侧阻力在总荷载中所占的比例较大。由于桩端注浆对桩端阻力提高的幅度较它对桩侧阻力提高的幅度大，因而，短桩比长桩承载力提高的比例要高。

桩径对桩端注浆桩的承载力有着一定的影响。当桩径较小时，注浆桩承载力提高的幅度大，随着桩径的增加，注浆桩承载力提高的幅度减小。

实现渗入性注浆的前提是浆液材料颗粒的尺寸要小于土体孔隙的尺寸。在以渗入性为主的后压浆中水泥颗粒越细则可注性越好。

在其他条件相同的时候，注浆量越多，桩基承载力提高的幅度就越大。

地层、桩径、桩长等相同的情况下，注浆压力不同会对桩基承载力造成影响，注浆压力大，扩散半径大、渗透性也强；注浆压力小，扩散半径小、渗透性也小，但为获得理想的压浆效果须合理控制注浆压力，针对不同情况选择压力参数。

3 后压浆技术的质量检测方法

后压浆质量的全面检验目前尚无十分有效的手段，对于桩底部分的压浆质量可通过预设超声波管，在压浆前后实测超声波通过桩底介质的波速的变化进行定性判断。

后压浆效果的具体表现为桩侧阻力、桩端阻力和单桩承载力的变化，最有效的检验方法是静载荷试验，这也是后压浆工程桩基不可缺少的检验过程。如为了分别检测后压浆桩的侧阻和端阻可通过预埋桩身钢筋应力计（应变计）与静载荷试验同步测试。除静载荷试验外，高应变动测及桩身自平衡检测也是可行的检测方法，为提高高应变的可靠性，宜通过静载荷试桩的动测确定桩的动测参数。

4 后压桨技术的应用范围

总之，后压浆工艺简单、适用性强，但灌注桩是否选用后压浆工艺与地层、设计承载力要求、施工性价比等因素有关。

（l）后压浆工艺主要处理灌注桩沉渣、泥皮过厚，提高灌注桩承载力，不同的地层在不同的钻孔工艺条件下产生的沉渣、泥皮不尽相同。一般地，采用常规回转钻，在粘性土、砂性土、易塌孔地层产生的沉渣、泥皮较厚；对于泥浆仅作为平衡地层压力的钻孔工艺，在易塌孔、易缩径地层，采用的泥浆比重相对较高，因此沉渣、泥皮也较厚，因此，采用后压浆具有较好的效果。

（2）灌注桩承载力的设计，一般除竖向承载力外，还需考虑水平承载力的要求，尽管采用后压浆工艺后，承载力可得到提高，缩短桩长，但桩长的缩短，又会影响水平承载力的设计，根据大量的设计比较，后压浆一般应用于桩长20m以上的灌注桩。

（3）施工性价比是影响后压浆设计的重要因素。尽管随着钻孔工艺的发展，成孔深度越来越大，穿越硬层、处理下卧软弱层也越来越容易，但成孔深度的增加、硬层的处理都会增加施工成本。设计过程中，通过综合考虑既满足设计承载力要求，又节约成本达到最佳的效果。当然，后压浆设计过程中还需综合考虑工期、场地等各种困素。

作者简介：

方土禄，男，1964.2，浙江开化，工程师，本科，现从事建筑工程施工管理。