浅谈灌注桩后压浆施工工艺

　　摘要:笔者结合某工程的具体情况,介绍了自己对后压浆工艺提高灌注桩承载力的理解与体会。
　　关键词:灌注桩后压浆，承载力，提高
　　1．前言
　　灌注桩后压浆（Cast-in-placepilepostgrouting-简写PPG），是《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008推荐的灌注桩辅助工法，是土体加固技术与桩工技术的有机结合。它分为桩侧后注浆、桩端后注浆、桩底桩侧复合后注浆三种。该技术旨在桩体混凝土初凝后，通过在桩底、桩侧注入水泥浆固化沉渣（虚土）和泥皮,并加固桩底和桩周一定范围的土体，以大幅提高桩的承载力，增强桩承载性状的稳定，减小桩基沉降。可适用于除沉管灌注桩外的各种钻、挖、冲孔灌注桩。根据有关报道，灌注桩后压浆最早于1961年修建Maracaibo大桥桩基时采用。此后德国、法国、英国等都开展了类似的研究，20世纪90年代前后在我国开始进行研究、推广。该技术目前已应用于全国二十多个省市的数以千计的桩基工程中。配合2008年北京奥运会的一些大工程，如国家体育场（鸟巢）、首都机场扩建三期等桩基础也采用了此项技术，且效果较好。笔者近期主持、参与了数项灌注桩后压浆施工任务，现以某工程为例，浅谈自己对灌注桩后压浆工艺的理解与体会，不妥之处，请各位专家及同行给予指正。
　　2．工程概况
　　聊城市水城房地产开发有限公司龙湾新城分公司拟在湖南路以北，运河路以西兴建聊城龙湾新城一期工程，地面标高相对于±0.000约为-1.7米。工程桩共分三种类型，工程桩ZH-1及锚桩为钻孔灌注桩后压浆工艺，ZH-2为钻孔灌注桩工艺。详见下表：
　　
　　序号 桩型 桩顶标高（m） 桩数（棵） 有效桩长（m） 单桩钢筋含量（kg） 单桩理论方量（m3）
　　1 ZH-1 -6.50
　　(-8.10) 318 20.00 258.72 5.79
　　2 ZH-2 -6.00 18 15.00 197.07 4.38
　　3 锚桩 -6.50 12 20.00 1008.67 5.79
　　
　　
　　作者简介：李振华，男（1978--），汉族，山东梁山人，山东省鲁南地质工程勘察院主任，工程师，水工环专业，从事施工与管理工作。
　　
　　3.地质情况
　　该场区地貌单元属于第四纪黄河冲积平原，地层以砂层、粉土、粉质粘土为主。
　　4.施工情况
　　本工程采用桩底压浆和桩侧压浆的方法，以便最大限度的提高单桩承载力。
　　4.１后压浆工艺设计
　　4.1.1注浆管选择及安装
　　注浆采用2根Ф25mm、壁厚3.0mm国标钢管作注浆管，注浆导管连接采用管箍连接，用生胶带密封。注浆管应与钢筋笼加强筋帮扎牢固，下端和桩底注浆阀相连接，中间用三通和桩侧注浆阀相连接，上端用丝堵临时封口。
　　4.1.2压浆阀
　　压浆阀是注浆最关键的部位，必须密封良好能承受1Mpa以上的静水压力，且能抵御砖石等硬物擦刮。本工程采用中国建筑科学研究院地基所的产品。桩底压浆阀应超过设计桩底100mm，以确保压浆效果。
　　4.1.3注浆筏位置、注浆量的确定
　　根据本场地的工程地质条件，采用桩底压浆和桩侧压浆的方法，桩底注浆筏安装在钢筋笼的底部超过设计桩底100mm，桩侧注浆阀的位置在桩顶以下10.00m处，以提高桩端、桩侧摩阻力。
　　单桩注浆水泥用量约计1400Kg，其中桩底用量约1000Kg，桩侧水泥用量约400Kg。
　　4.1.4注浆材料
　　注浆材料为纯水泥浆液，水泥采用P.C32.5复合硅酸盐水泥，浆液采用水灰比为0.50～0.60。
　　4.2注浆终止条件
　　4.2.1注浆总量和注浆压力均达到设计要求；
　　4.2.2注浆总量已达到设计值的75%，且注浆压力超过设计值。
　　4.3注浆阀具体做法与注浆管布置详图
　　
　　
　　4.4设备介绍
　　（1）注浆泵BWS-200/10：2台；功率：30KW；高压胶管（ф500mm）200m；
　　（2）搅拌机500L：2台；功率：7.5KW；
　　（3）套丝机ZIT-R22：2台；功率：1KW；
　　（4）台钻ZJ4113：1台；功率：1KW；
　　（5）电焊机JJ315，2台；功率30KW；
　　4.5工艺流程
　　成孔后的具体工艺留程为：现场注浆钢管套丝――注浆钢管绑扎在钢筋笼――安装好注浆头――连接高压注浆胶管及注浆泵――搅拌水泥浆――压注水泥浆――检查压浆泵及压力表――达到一定压力和浆量――压浆结束――拆卸注浆胶管。
　　4.6施工时应注意的问题
　　⑴成孔时要保证钻孔垂直度,尽量避免缩径,以保证钢筋笼和压浆管的顺利下入,否则钢筋笼上下提动多次会损坏压浆管。
　　⑵桩端的压浆管超出钢筋笼端部300mm以上，钢筋笼下到孔底时，压浆管靠钢筋笼和重力压入桩端土或孔底沉渣内。
　　⑶下钢筋笼前应先测量孔径，发现有缩径或孔斜超差，沉渣过多等现象必须进行处理，符合要求后方可下入钢筋笼。
　　⑷压浆前要检查设备是否能正常运转，压浆完毕要及时清洗地面管路及注浆泵。
　　⑸制备浆液时要充分搅拌，使浆液具有良好的流动性能，初凝时间为8-18小时．
　　⑹压浆管顶部与地面平，安置好注浆管后，向管内注满清水，并用堵头堵严．
　　⑺进行压浆时随时注意压力表数据的变化，如果压力持续<1Mpa，则可能是水泥浆渗入到含砂层或软弱地层中，这时要停机10分钟左右将水泥浆加浓后再进行压浆；如压力急剧增加，则可能是管路被水泥砂阻塞，要及时停机换管以免引起爆管．
　　⑻对于群桩，应在所有钻孔灌注桩全部灌注完桩身混凝土之后，再开始压浆．
　　⑼高压注浆前，应对该桩所穿遇的地层和附近桩孔施工情况进行认真了解，以便采取相应措施，防止水泥浆液在地下串通。尽量距正在施工的桩孔远一些，如实在躲不开，应暂缓压浆工作。
　　⑽注浆施工宜在灌注桩施工3-7天后开始，应对同一根桩的各注浆管依次实施等量注浆，注浆流量不宜过大。当出现地面冒浆、周围桩孔串浆等情况时应改为间歇注浆，间歇时间为30-60min。
　　⑾注浆顺序应按照先桩侧后桩底、先外围后中间的原则进行。
　　5.效果检验
　　施工完毕经聊城市质量检测中心对所施工桩进行承载力测试，所有桩的单桩承载力均满足设计要求。通过对ZH1、ZH2所测试的数据进行比较，就会发现，采用钻孔灌注桩后压浆工艺施工的桩的承载力比普通钻孔灌注桩的承载力提高了50%以上。故业主决定后续工程（二期工程、三期工程）均采用灌注桩后注浆工艺，由我公司组织施工。
　　6.结束语
　　传统的钻孔灌注桩施工不可避免地在孔底存在一定厚度的沉渣，桩侧存在一定厚度的泥皮，影响了桩的端阻力和侧阻力的发挥。后压浆工艺的采用，有效地解决了上述问题。由于其显著的技术效益和经济效益，被越来越多的业主和设计单位理解和应用；同时，由于该技术为桩基施工单位保证基桩施工质量提供了一道有力防线，也受到桩基施工单位的青睐和推崇。