钻孔灌注桩后注浆施工中 冒浆原因的探究及解决方法
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摘要 灌注桩后注浆是灌注桩的辅助工法。本文分析了后注浆钻孔灌注桩的作用机理、工艺特点及其施工现状，对钻孔灌注桩后注浆施工中的冒浆原因进行分析并提出了相应的解决措施。
关键词 钻孔灌注桩；后注浆施工；探究
中图分类号TU7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）111-0165-02
1 工程概况及施工工艺简介
1.1工程概况
本课题主要依托某高层住宅楼工程。其中主楼为剪力墙结构，地下车库和商铺为框架结构。
本工程在建场地地下水稳定水位埋深在自然地表以下6.00m~8.00m。原拟定基础形式为筏板基础，后因工程降水难度大、周期长、造价过高的因素，最终基础形式确定为桩基础，桩径650mm，桩长12m，并采取后注浆补强措施。
1.2施工工艺简介
后注浆是在灌注桩成桩后，通过预埋的注浆钢管用一定的压力把水泥浆压入桩底，并在桩底形成扩大头，使浆液对桩底、桩周附近的土层起到渗透、劈裂、填充、压密和固结等作用，从而提高桩承载力。
2课题的选择
2.1课题的选择
查阅相关资料之后发现，桩端后注浆的成功与否直接关系到桩端承载力的提升，因此，项目部将本次活动的课题定为：冲孔灌注桩后注浆施工中冒浆原因的探究及解决方法。
2.2选题的理由
1）钻孔灌注桩后注浆技术属于新型施工技术。从其他地区的经验数据来看，经注浆处理后桩身承载力能得到提高，关键在于如何确保注浆量，确保水泥浆能到达桩底的理想的位置；
2）本地区桩底持力层为砂卵石层，桩底注浆区多为卵石、圆砾，且在地下水位以下，经注浆后水泥浆能对砂卵石层的缝隙进行填充，起到类似于混凝土的作用，注浆完成之后桩底加固效果比较好。经过设计院、勘察院、施工单位多方的考察与确定，认为大幅度提高承载力是可行的，需先做试验桩，以确定注浆的相关参数；
3）后注浆工艺属于建筑行业的新技术，如果本次施工能够顺利进行，那么势必能够为砂卵石层的后注浆提供一些施工参数，对地质条件的地区起到一定的指导作用，对后注浆成为一项更加成熟的工艺起到一定的促进作用；
4）在后注浆过程中，出现注浆量偏低，注浆往外冒的现象。但是在试验桩阶段，注浆过程一直比较顺利，没有出现类似的情况。根据前期试验桩情况，注浆量偏低，或者注浆量未到达指定区域，会造成桩基承载力偏低，严重影响楼体安全。
因此，项目部将“钻孔灌注桩后注浆施工中冒浆现象的探究及解决方法”作为研究课题。
3 现状调查
3.1社会现状
通过查阅相关资料，后注浆技术在不同的地区，因其人员的技术水平及工程所在地工程土物理力学性质和赋存状态的不同，造成提高承载力的幅度呈现较大的离散性。据以往工程资料显示，灌注桩通过后注浆技术能将单桩承载力普遍提升30%~50%。
本工程所在地为河漫滩地区，地下多为砂卵石，工程桩桩底标高所在位置主要为卵石、圆砾，且形成一定的级配，在经过注水泥浆后，水泥浆将卵石之间的空隙填充、包裹，最终固结，能在一定范围内将卵石包成一个整体，形成类似于混凝土的结构，对于砂卵石层有非常好的加固效果。
3.2项目现状
本工程桩长设计为12m，设计院根据地勘报告计算得出，桩长为12m的单桩承载力特征值为1800kN，而设计需要的单桩承载力为3800kN，也就是经过后注浆处理后，需将单桩承载力特征值提高110%，高于其他地区正常的30%~50%。为了验证该方法的可行性，进行了试桩，结果6根试验桩的单桩承载力均达到了3800kN，试验取得成功，并通过试验桩确定终止注浆的工艺参数为：注浆量达到1.5t，可以终止注浆；或注浆压力大于8MPa，且注浆量大于0.8t，可终止注浆。
2010年4月5日，在后注浆过程中，出现注浆量偏低，注浆往外冒的现象。但是在试验桩阶段，注浆过程一直比较顺利，没有出现类似的情况。
3.3 导致的问题
1）根据前期试验桩情况，注浆量偏低，或者注浆量未到达指定区域，会造成桩基承载力偏低，严重影响楼体安全；
2）后注浆补救措施比较麻烦，操作困难，且补救措施造价非常高；
3）影响后期工程进度，达不到业主的进度要求。
4设定目标
4.1目标确定
根据前期试验桩情况，注浆量偏低，或者注浆量未到达指定区域，会造成桩基承载力偏低，严重影响建筑物安全。我们小组经过认真的论证，将目标值定为：100%解决注浆过程中冒浆及注浆量偏少的质量问题。
4.2可行性分析
在专题会议上，项目部所有成员都积极分析，仔细寻找对策，考虑了各相关方影响因素后，都对此目标的实现充满信心，并进行了详细的可行性分析。
1）项目部管理人员有40%的成员拥有10年以上的施工经验，年轻成员学习能力强，善于钻研，分工明确；
2）公司领导极为重视，主管部门领导多次来我项目指导工作，并担任我项目技术总顾问，给予全面的技术支持；
3）建设方在现场注浆出现问题之后，十分重视，并组织了市设计、勘察单位的相关专家，进行了讨论，初步分析了理论原因。
综上所述，我们一致认为能实现“100%解决注浆过程中冒浆及注浆量偏少”的目标。
5 原因分析
在注浆遇到困难之后，项目部召开专题会议，查阅了大手的相关资料，联系现场的实际情况，从人、材、机、法，环各方面入手，运用鱼骨图对影响本小组既定目标实现的原因进行了分析，并对影响因素进行总结。
6要因确定
6.1问题及原因调查
原因一：本工程场地表层有2m深的原土层，试验桩是在没有开挖时直接打到持力层，而工程桩是进行土方开挖之后才进行打桩，表层原土层的密闭性比较好，可能抑制了水泥浆往上串。
原因二：地下土质突变，或者存在孤石。
原因三：初始注浆压力过大，流速过快。
原因四：桩点过密，注浆时串浆导致注浆孔堵塞。
原因五：现场使用的泥浆护臂在桩底形成封闭层。
6.2要因确认表
序号 原因 判断方法 结论
1 原土层覆盖 现场验证 非要因
2 土质突变 调查分析 非要因
3 初始注浆压力过大 现场验证， 要因
4 桩点过密，串浆 调查分析，头脑风暴 非要因
5 泥浆护臂形成封闭层 现场验证 要因
7 制定对策
7.1 对策表
8对策实施
实施一： 控制注浆压力
在确定了原因之后，QC小组召开了现场会议，对注浆操作的班组进行了教育、交底，并安排相关管理人员进行监督，责任到人。
实施二：控制泥浆比重
在现场对工人进行教育，禁止为了防止塌孔而加大泥浆比重，对清孔过程严格控制，待泥浆比重合格后方可进行浇筑混凝土。这样可以保证泥浆干透之后形成的泥皮不会太厚，不会形成封闭层。
实施三：开塞之后持续冲水3min~5min
在开塞成功之后，进行持续冲水，保证桩底的泥浆护臂能够被冲开，这样在注浆阶段，水泥浆就比较容易的能够进入桩底砂卵石层。
9 效果检查
9.1对策执行情况检查
1）在注浆时工人严格遵守小压力、慢流速的注浆原则，能够很好的将对策得以执行；
2）严格把控泥浆的比重，对混凝土灌注前采取严格的监控措施，清孔一定要干净，泥浆比重达到要求之后才能进行混凝土的灌注。
通过上述措施，在注浆过程中基本没有再出现冒浆现象，实现了“100%解决注浆过程中注浆量偏少、冒浆的质量问题”的目标。
9.2经济效益分析
本工程后注浆的成功，达到了预期的目的，形成了比较明显的经济效益。未采取注浆措施前，设计院根据地质情况，估算桩长为28m，注浆后，桩长为12m，节省桩16m。
9.3其他效益分析
在社会效益方面，通过采用本技术施工，很多程度上降低桩的不合格率，避免了注浆过程中对浆料的浪费，减少了桩基施工的能源损耗，为建筑业推行节能减排做出了贡献。
参考文献
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