浅谈钻孔灌注桩后压浆技术的施工管理与应用
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摘要：钻孔灌注桩后压浆技术是利用水泥浆与桩侧和桩端土体发生反应，使桩侧和桩端土体强度得以加强，从而达到提高桩基承载力的目的，本文重点介绍了后压浆技术的工艺流程及质量管理要求。
关键词：钻孔灌注桩；后压浆； 水泥浆； 注浆压力
中图分类号：TU71文献标识码： A
一、概述
钻孔灌注桩施工技术因为它的施工操作简单、对土层的适应能力较强、造价经济等特点而得到了广泛地应用。但是，随着工程建设水平的不断发展，对地基基础的承载能力要求也越来越高，同时由于钻孔灌注桩的施工工艺本身也有一些弊端，比如孔底的沉渣难以处理干净使桩端承载力有所降低，孔壁的泥浆使桩侧摩阻力有所降低，这些都直接或间接地影响了桩基的承载力。经过工程的实践证明，钻孔灌注桩后压浆技术可以很好地解决钻孔灌注桩施工工艺本身的缺陷，从而有效地提高桩基的承载力。
钻孔灌注桩后压浆技术就是在成桩的过程中，在桩底或桩侧预埋好压浆的管路，待桩身混凝土达到一定强度后采用高压泥浆泵通过预埋的注浆管对桩底或桩侧部位注入水泥浆，使桩底沉碴以及桩与桩周土之间的泥皮等隐患在一定程度上得以消除，从而提高钻孔灌注桩的单桩承载力的一种技术。
二、后压浆工艺施工流程
1 后压浆施工准备工作
后压浆灌注桩宜选择专业队伍进行施工。施工队伍应进行技术交底，培训合格后方可开始施工。后压浆施工机具进场时必须进行调试和检查，完成组拼后接通电源进行试运转，检查是否有机械故障并予以排除。施工用仪器仪表等必须进行检验和标定。然后，将水泥一部分堆放在拌浆机旁并用帆布盖好以防下雨受潮，另一部分堆放在平台上的库房内。
2 后压浆系统的安装
为了保证桩基质量能够达到设计要求，目前很多工程桩不仅采用了低应变法来检测桩身质量，同时也采用了超声波法测定其质量，这样可以从同一桩内的三根声测管中选择其中一根作为压浆管，在管底部设置一个可靠的单向阀，在声测工作完成后将另外二根管在顶端加以封闭，然后将高压水泥浆注入上述压浆管中。
（1）压浆管的制作与固定
压浆管可以采用经检查验收合格的直径为25mm 的黑铁管制作，接头采用丝扣进行连接，压浆管的最下部20 cm制作成压浆花管，压浆孔用φ6mm钻头加工，钻孔完毕后将孔内铁屑清理干净。压浆孔可以设置成4 排，每排布置成4 个，轴向间距为50mm，横向间距为30mm，直径为3mm，用图钉将压浆孔堵严,外面套上同直径的自行车内胎并在两端用胶带封严，这样压浆喷头就形成了一个简易的单向装置，当注浆时压浆管中压力将车胎迸裂，图钉弹出，水泥浆通过注浆孔和图钉的孔隙压入碎石层中，而混凝土灌注时该装置又保证混凝土浆不会将压浆管堵塞。
压浆管与钢筋笼的主筋采用点焊并绑扎紧密。桩端压浆管固定在加筋箍内侧，并靠近钢筋笼主筋，固定点为每道加劲箍处，桩侧压浆管固定在螺旋箍筋外侧，按1.5米间距固定。每根桩的桩底设 2根压浆管，如果为加强注浆效果，桩侧可加设上下侧压浆管。上侧压浆管位于桩的中部，下侧压浆管靠近桩端部。
（2）钢筋笼入孔
首节钢筋笼起吊后入孔前安装桩端压浆阀，在钢筋笼入孔过程中安装桩侧压浆阀。钢筋笼主筋接头采用搭接焊时，整个焊接过程必须进行好防护工作，以确保压浆导管和压浆阀的安全。钢筋笼吊装安放过程中要注意对压浆管的保护，钢筋笼不得扭曲，以免造成压浆管在丝扣连接处松动，喷头部分应加混凝土垫块保护，不应摩擦孔壁以免车胎破裂造成压浆孔的堵塞。钢筋笼入孔时，应对准孔位，缓慢轻放，避免碰撞孔壁，下笼过程中如果遇到阻力，不得强行进行下放，应该查明原因整改后才可以继续下笼，并且要再次检查压浆系统是否受到损坏，保证压浆系统安全可靠。钢筋笼下放到位后，可钢筋笼顶部加焊两根悬挂筋，在孔口上横穿钢管进行固定，钢筋笼的安放标高应与设计标高一致，以确保桩端压浆阀位置的准确。
（3）压浆管试水与压水试验
每节压浆管随钢筋笼下放时应做试水试验，如果发现水柱消失，则应该检查压浆管是否存在砂眼，丝扣连接是否密封。钢筋笼放置完毕后孔内应进行第二次清孔，完成后须再次检查管内水面，无异常情况后用堵头封住压浆管上口。成桩后至注浆实施前，应先通过压水试验来检查桩底桩侧的可灌性，探明并疏通注浆通道，提高桩底桩侧可灌性。压水试验通常在灌注桩成桩后 24h内进行。如果在桩侧或桩端出现扩孔、塌孔或充盈系数较大的现象时，需特别注意要提前进行压水试验，在砼浇筑完的５ｈ内进行，以确保能冲开较厚的砼覆盖层。试验时应该由专人记录冲破的压力值及压浆管的疏通情况。
3 水泥浆的技术要求
注浆浆液水泥品种为42.5普通硅酸盐水泥。水泥浆液的水灰比应当按照施工图设计要求进行配制，现场施工时可根据地质水文情况及后压浆工艺进行适当调整，对于饱和土其水灰比宜为0.5～0.7，对于非饱和土其水灰比宜为0.7～0.9。制浆时应采用合适的度量方法进行配料，配料的允许误差为±5％。使用普通搅拌机进行搅拌时，搅拌时间应不少于3min，使用高速搅拌机时，搅拌时间应不少于30s。浆液在使用前应过筛。寒冷季节制浆时，水泥浆液的温度应不小于5℃，拌和料不应含有雪、冰和霜等。炎热季节制浆时应采取防热和防晒措施，浆液的温度应不超过40℃。寒冷季节若采用热水制浆，水温不得超过40℃。水泥浆液从拌制至使用的最长保留时间应由试验来确定，一般不得超过4h。
4 注浆技术与工艺
注浆施工之前，应该对注浆泵等机械设备进行运转检查。注浆顺序应该按照设计文件执行，如果设计文件没有明确规定，可根据地质水文情况由有经验的后压浆施工技术人员进行确定。注浆顺序一般应遵循先桩侧后桩端、先上部后下部、先后中心的原则进行。注浆施工宜在成桩后1周～3周内进行。注浆过早，会导致因桩侧阻力而溢出地面。注浆过晚，可能难以形成混凝土注浆通道，导致浆液向远方流失，从而使桩基中心形成低强度区。压浆的桩基周围至少8m范围内应没有钻机钻孔作业施工，该8m范围内的桩基混凝土灌注完成也应该保持在3d 以上。后注浆技术终止压浆的控制原则是以压浆量与压力控制进行双重控制。压浆参数根据地质条件合理选择，如桩端为密实的砾石、卵石层时，可考虑采取大压浆量和较大的压浆压力，以压浆量为主要控制指标。如桩侧为密实的砂土层时，可以压浆压力为主要指标，压浆量为参考指标。
压浆时可以采用2根桩进行循环压浆，就是先压第1根桩的A 管，压浆量约占总量的70 %，压完后再压另1 根桩的A管，然后依次为第1根桩的B管和第2根桩的B管，这样就能保证同一根桩2根管压浆时间间隔在30～60min以上，从而给水泥浆提供一个在碎石层中扩散的时间。压浆作业时，应由专人做好施工记录，记录的内容应包括压浆开始及结束时间、压浆数量以及出现的异常情况和处理的措施等。
注浆压力与地质的渗透性、浆液浓度有关。当桩底桩侧土层的可灌性较好时，注浆压力则低，若可灌性较差，注浆压力则需要提高一些。由于注浆的扩散半径与注浆压力的大小密切相关，因此在注浆时一般采用“一次升压法”或“分级升压法”。“一次升压法”，就是在施加正常的压力下，注入的速度比较缓慢时，可适当提高压力，不致于使一些细小的裂隙提前被堵住。“分级升压法”，就是在施加正常的压力下，浆液可以比较轻松地压入土层时，说明土层的吸浆量较大，这时可以改用较低一级的压力进行注浆，当吸浆量逐渐减少时，再加一级压力，如此反复地升高压力，直至达到规定的压力为止。
三、结语
综上所述，钻孔灌注桩后注浆技术可以显著地减少沉降量，大幅度地提高承载力，且适用于各种土层，技术工艺简单，施工方法灵活，注浆设备简单，便于普及，因此具有显著的经济效益，值得大家对其进行更深入地研究。