钻孔灌注桩桩底后注浆质量控制要点

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【摘要】在建筑工作中，随着建筑物规模的不断增大，建筑工程量的提升，为了提高桩基础的承载力度以及耐受。就需要借助钻孔灌注桩的方法来实现。钻孔灌注的方式不仅以噪音低，环境影响小的特点极受青睐，而且也因其能够为钢混结构起到的加固、稳定作用，且质量较传统方法好，所以更为常用。本文从多方面入手分析，探究钻孔灌注的控制要点。

【关键词】钻孔灌注桩，注浆，后注浆，开塞

中图分类号： F253 文献标识码： A

一、前言

钻孔灌注桩的特殊之处在于其在后注浆过程之中的垂直承载力的减小以及对桩端持力层的离散性的控制。然而，在后注浆过程之中还有许多需要值得注意和预防的。为了保证我们在具体的施工中减少失误和差错，下面就对此方面的注意事项作以介绍。

二、钻孔灌注桩后注浆施工技术特点及基本原理

灌注桩后注浆技术是在钢筋笼上预埋注浆管和注浆阀，在成桩后一定时间内实施桩侧和桩底后注浆，主要目的是加固桩底沉渣和桩侧泥皮；同时对桩底和桩侧一定范围的土体通过渗入（粗粒土）、劈裂（细粒土）和压密（非饱和松散土）注浆起到加固作用，从而增强桩侧阻力和桩端阻力，提高单桩承载力，减小沉降。仅就现有的工程情况分析来看，影响钻孔灌注桩垂直承载力的原因大约有三种

1.桩底沉渣多，调转不灵

桩底沉渣厚，无论使用正循环还是反循环进行清孔，均无法完全去除干净，桩端承载力得不到充分发挥，这对于桩端进入密实砂层较深的桩尤其明显；必要时人工制浆护壁成孔，为防止或减少砂层垮塌，控制孔内液面标高以保证足够水头压力，维护下部砂层的安全。清理孔洞使得泥浆排出。

2.桩侧泥皮较厚，对桩侧摩阻力影响较大，这对于位于粘土层的摩擦桩影响较明显；

3.对周边孔壁的扰动，成孔阶段无可避免的会对下层，特别是密实岩层造成扰动破坏，甚至会出现碎裂，影响其原整体强度。

针对以上问题，结合钻孔灌注桩技术特点，为提高桩的垂直承载力，工程技术人员尝试了成桩后注浆工艺，试验后效果较为理想。所谓后注浆是在成桩后且桩身达到一定强度时，通过预埋管道用高压泵向桩的某些部位灌注水泥浆，以达到消除桩底软弱垫层（沉渣），改善桩土界面，提高局部位置的土体强度。

三、钻孔灌注桩后注浆施工控制要点

后注浆施工控制重点主要有：注浆设备的审查、注浆管的制作安装、开塞控制、注浆的控制、注浆顺序的控制、冒浆情况的监控等。

1.注浆设备的审查

注浆专用机具有高压注浆泵、单向逆止阀和注浆管。其中高压注浆泵的工作参数须满足注浆压力要求，而且在使用前必须进行注浆泵和管线的密封性试运行；注浆管宜采用A30mm或A38mm直径的黑铁管，安装前应检查注浆头长度、孔径、孔距是否符合要求；单向逆止阀主要是对球阀及回流逆止情况进行检查，逆止阀至少应能承受1MPa静水压力。

2.注浆管的制作安装

注浆管的连接有丝口连接及焊接连接两种，前者存在滑丝及连接后线管垂直度不足等缺陷，须防止出现砂眼等情况。注浆管数量设置宜根据桩径大小设置，（后注浆导管应采用钢管，直径可采用Φ2.5cm或Φ3.0cm，对于超长桩，考虑到管内摩阻力对压力的影响，可考虑采用Φ3.0cm或Φ3.8cm。）注浆导管应与钢筋笼加劲筋绑扎固定或焊接。均按钢笼圆周对称设置，且与钢笼加强筋进行绑扎或焊接连接，连接必须可靠牢固。要检查注浆头的长度、出浆孔径、孔距是否符合方案要求；安设注浆管时，要检查注浆管与钢筋笼连接是否可靠、牢固；成桩后应做好成品保护，避免出现机械或人为对注浆管端头造成破坏。

3.开塞的控制

主要是对开塞时间及开塞压力的控制。开塞时间的确定关乎后续施工的顺利及桩端砼的完整，开塞时间过早则桩身下部砼未形成一定强度，在高压水的冲射下会破坏桩端成形和砼强度；开塞时间过迟，则包裹注浆管的砼强度过大，使随后注浆施工无法进行。若压力超过10MPa或持续长时间处于高压力状态，则表明下部注浆管堵塞或注浆头周边存在异常情况，应进行记录研究后再行处理。在浇桩身砼后的3-5天，砼强度达到C10-C15时方可进行开塞。开塞时间的早晚，对注浆较为关键。开塞时间过早，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。开塞时要在现场观察高压注浆泵的开塞压力，记录开塞情况，要写明开启一根、两根、还是未开启。

4.注浆的控制

主要是对注浆压力、注浆量、注浆时间的控制。开始注浆时间应该在成桩后7～25天内为宜，开始注浆前应对水泥浆进行控制，根据不同土层的渗透率确定不同的水灰比，以保证水泥浆液的均匀渗透。注浆过程重应对注浆压力进行关注，注浆压力以3～10MPa为宜，（宜用低压、慢速注浆，这样可以让浆液在桩底或桩侧较均匀渗透和缓慢刺入，以得到最佳加固效果。规范规定注浆流量不宜超过75L/min。）最好为开塞压力的一半，以注浆压力宜低不宜高、流量宜小不宜大、速度宜慢不宜快、水灰比不宜大为原则。

5.注浆顺序的控制

因后注浆的最优时间在7天左右，势必会与周边桩基施工产生冲突，故注浆顺序应在桩基施工中桩机走位时即予以考虑。应坚持整个承台群桩一次性压浆，先施工周围桩位再施工中间桩的原则，保证下部水泥浆处于整体封闭环境而不会四下扩散。采用间歇注浆的目的是通过一定时间的休止使已压入浆提高抗浆液流失阻力，并通过调整水灰比消除两种不正常现象。实践过程曾发生过高压输浆管接口松脱或爆管而伤人的事故。

四、钻孔灌注桩遇到质量问题的预防及处理

1、成孔质量问题

（一）塌孔

对于易塌孔的土层，距离该土层1~0.5m时，一般控制进尺速度0.5m/h，确保减压状态钻进，并要观察护筒内泥浆位置变化情况，如果有漏浆现象应马上补浆。浆液的水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定，对于饱和土，水灰比宜为0.45～0.65。在回填土、松软层及流砂层钻进时，严格控制速度。地下水位过高，应升高护筒，加大水头。地下障碍物处理时，一定要将残留的砼块处理清除。

（二）缩径

选用带保径装置钻头，钻头直径应满足成孔直径要求，并应经常检查，及时修复。对易缩径部位也可采用上下反复扫孔的方法来扩大孔径。其次，要确保最佳注浆量是确保桩的承载力增幅达到要求的重要因素，在实际工程中，注浆量应根据土的类别、饱和度，桩的尺寸、承载力增幅等因素适当调整，在后注浆作业开始前，应先进行注浆试验，优化并最终确定注浆参数。

（三）桩孔偏斜

保证施工场地平整，钻机安装平稳，机架垂直，并注意在成孔过程中定时检查和校正。钻头、钻杆接头逐个检查调正，不能用弯曲的钻具。对已偏斜的钻孔，控制钻速，慢速提升，下降往复扫孔纠偏。

2、水下砼灌注问题

（一）堵管

预防措施：商品砼必须由具有资质，质量保证有信誉的厂家供应，砼的级配与搅拌必须保证砼的和易性、水灰比、坍落度及初凝时间满足设计或规范要求，现场抽查每车砼的坍落度，灌注用导管应平直，内壁光滑不漏水。

（二）桩顶部位疏松

预防措施：首先保证一定高度的桩顶留长度。单桩桩位允许偏差≤50mm;条形桩沿垂直轴线方向或群桩基础边桩的容许偏差≤100mm,条形桩基沿轴线方向或群桩基础中间桩的容许偏差≤150mm。成孔后，提出钻头，用换浆法以相对密度较低的泥浆置换出密度较高的泥浆。可以用一个带钢管取样盒探测，只有取样盒中捞起的取样物是砼而不是沉淀物时，才能确认终灌标高已经达到。

（三）桩身砼夹泥或断桩

预防措施：成孔时严格控制泥浆密度及孔底沉渣，第一次清孔必须彻底清除泥块，特别到桩顶时，严禁大幅度提升导管。拔导管时，必须进行精确计算控制拔导管后砼的埋深，严禁凭经验拔管。

五、后注浆桩基工程质量检查和验收监理要点。

（1）后注浆施工完成后应提供水泥材质检验报告、压力表检定证书、试注浆记录、设计工艺参数、后注浆作业记录、特殊情况处理记录等资料。

（2）在桩身混凝土强度达到设计要求的条件下，承载力检验应在注浆完成20d后进行，浆液中掺入早强剂时可于注浆完成15d后进行。

六、结束语

以上是对钻孔灌浆技术在使用过程中的具体操作控制以及一些问题的预防、解决措施。对于现今建筑操作中的操作来看，我们仅仅需要关注其中一些细节问题，而且学会从中发现和总结出需要的解决方法，之余其它的问题，只需在以后的实际操作中一一完善。

参考文献：

[1]陈愈炯. 压密和劈裂注浆加固地基的原理和方法[J].岩土工程学报,1994.16

[2]龚维明，施明征，孙逊.桩底压浆承载力计算

[3]《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2002

[4]《建筑桩基技术技术规范》JGJ 94-2008地基与基础工程施工及验收规范》GB50202-2002