钻孔灌注桩桩底后压浆技术在廊坊万达广场高层建筑基础中的应用

摘要：钻孔灌注桩桩底后压浆技术是提高桩端竖向承载力的一项重要工艺。通过对局部土体的加强和整个施工过程的控制保证了工程质量。

关键词：后压浆；钻孔灌注桩；承载力；侧阻力；应用

中图分类号：TU753.3　文献标识码：A　文章编号：1006-3315(2011)2-174-001

一、前言

自上世纪80年代开始，钻孔灌注桩以其低噪音、对周围环境影响较小、无挤土效应等特点，被广泛用于沿海地区的高层建筑、道路、桥梁等基础中，适用的地基形式也越来越广泛。但因其在施工中形成的孔底沉渣及侧壁因泥浆护壁形成的泥皮不易清除，从而影响了桩端阻力和桩周侧阻力的发挥。随着建筑物规模的不断扩大，对桩基础的承载要求也不断提高，近年来，针对这一问题，不少工程采用了后压浆技术，在桩内预埋注浆管，并在灌注桩砼终凝到一定强度后通过预埋的注浆管，用高压注浆泵以一定的压力将预定水灰比的水泥浆压入桩底及桩端，对桩底沉渣，桩端持力层及桩周泥皮起到渗透，劈裂充填、压密和同结作用，以此来提高桩的承载力，减少其变形。廊坊万达广场酒店写字楼就采用了后压浆技术，其单桩承载力得到了明显的提高，并获得了较高的经济效益。

二、工程概况

该工程拟建建筑物由酒店、公寓、商业、写字楼、多层住宅、高层住宅及地下车库组成。结构形式分别为框架结构、剪力墙结构、框架－剪力墙结构。地上层数2－33层，地下2层。其中酒店和写字楼部分桩基础设计采用钻孔灌注桩后压浆工艺。本工程设计注浆方式有两种，一是桩底注浆，二是桩底及桩侧同时注浆。通过对试验桩检测得到的结果表明，采用后压浆比不采用后压浆承载力提高30-50％。

三、钻孔灌注桩后压浆施工工艺

1.钻孔灌注桩施工

本工程钻孔灌注桩成孔施工机械设备采用旋挖钻机，施工工艺为泥浆护壁水下灌注混凝土。施工控制主要依据《建筑地基基础工程质量施工验收规范》(GB50202-2008)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)的相关要求和设计规范进行控制，重点控制孔深、孔径和垂直度、导管下放深度、每次导管拔出的高度等。浇砼前保证孔底沉渣厚度和泥浆的比重在满足设计规范标准要求后，方可进行浇砼。砼的初灌量要满足要求；拔管时要控制导管在砼中埋人深度，保证导管在混凝土下不小于2.0米且不大于6.0米，谨防导管拔出砼而造成夹泥状况。

2.后压浆施工

2.1注浆管制作、注浆设备、材料安设控制对用于注浆的高压注浆泵、拌浆机等设备需进行检查。高压注浆泵的工作参数要满足方案要求；在使用前对高压注浆泵及管线的密封性要进行试运行；对注浆管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；注浆头是否用合适的橡胶膜封闭、包裹；注浆管各节连接是否牢固、密封，及注浆管上端是否略高出地坪，并要有良好的封堵，以防止杂物进入堵塞注浆管。

2.2将注浆管固定在钢筋笼上，桩底出浆口采用单向截流阀并压入桩底土中30－50cm，桩侧出浆口设置在粉土粉砂层中。由于采用单向截流阀，在进行桩身砼浇注时浆液不会灌入阀内，注浆时浆液也不会回流，注浆成功率可达97％以上，且压力相对稳定，注浆效果显著。

2.3开塞控制在浇砼后的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。能否顺利注浆，控制好注浆时间是重点。

2.4注浆控制首先检查水泥，其不能有结块现象。核实进场的水泥量及水泥浆的水灰比，掺外加剂的，检查外加剂的掺量。检查高压注浆泵的压力表、阀门、管线完好状况。注浆开始记录注浆压力。注浆压力过小，对桩端土、桩周土加固范围渗入充填强度、深度小，加固作用小；注浆压力过大，可能会损坏注浆管。因此要控制一个较合适的注浆压力，一般为开塞压力的一半。注浆一般以注入水泥量为主控因素，水泥注入量达到预定量，无特殊情况即可停止注浆。本工程设计注浆量1.9吨，注浆量根据试桩确定。

四、关于后注浆法施工中的几个问题

1.压浆管和出浆口

实践表明：压浆管宜用镀锌钢管或黑铁管，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。出浆阀以单向截流阀为佳，实践证明采用该出浆阀后注浆成功率达96％以上。

2.注浆压力、速度

从理论上讲，只要浆液能注入土中，易用低压、慢速注浆，这样可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。

3.注浆部位

在桩底注浆，出浆口宜埋入桩底以下土中的一定深度，一方面可避免出浆口被水泥浆包住，同时也可以让水泥浆充分加固桩底沉渣或虚土。对于桩侧注浆，出浆口宜选在砂性土层，因为在该土层桩的摩阻力损失最大，对该部位进行加固效果最好。

五、结束语

1.后注浆法是提高钻孔灌注桩垂直承载力及减小承载力离散性的一项有效措施，有显著的经济效益和社会效益。

2.经过注浆后的桩其沉降量较未注浆桩要小，对重要工程中单根钻孔灌注桩的基础，注浆尤为必要。

3.有些工程因建筑物需要，设计桩长达到60m，甚至更长，进入砂层很深，这些桩在施工时承载力离散性较大，若适当采用注浆方法，在满足承载力要求的同时，既可以缩短桩长，又可以减小沉降，为工程节约费用。

参考文献：

[1]建筑地基基础工程质量施工验收规范(GB50202-2008)

[2]建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)

[3]葛明东，桩底压浆工艺在杭州湾跨海大桥钻孔灌注桩中的应用