灌注桩后注浆技术与质量控制

1、灌注桩后注浆技术与质量控制一、概述灌注桩后注浆技术是指灌注桩成桩后一定时间，通过预设在桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆，使桩端桩侧土体（包括沉渣和泥皮）得到加固，从而提高单桩承载力，减少沉降。这种方法可以起到两方面的作用：一是加固桩底沉渣和桩侧泥皮;二是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。在优化工艺参数的条件下，可使单桩承载力提高40%120%，粗粒土增幅高于细粒土，软土增幅最小，桩侧桩底复式注浆高于桩底注浆；桩基沉降减少30%左右。根据地层性质、桩长、承载力增幅和桩的使用功能（抗

2、压、抗拔）等因素，灌注桩后注浆可采用桩底注浆、桩侧注浆、桩侧桩底复式注浆。该技术适用于泥浆护壁钻、挖孔灌注桩及干作业钻、挖孔灌注桩。二、施工要点1、施工工艺。目前后注浆有以下几种工艺：（1）在孔底设置注浆室。采用该工艺时钢筋笼需下到桩底。此种工艺比较复杂，成本也较高，国内很少采用。（2）灌注桩成孔后，在孔内设置注浆管，注浆管的下端设出浆口，并用胶带、塑料膜或橡胶膜包住；并且出浆口的位置要高出孔底3050cm；灌注混凝土之前，先向孔底到入碎石或块石，使出浆口埋入碎石或块石内，然后再灌筑混凝土。此种工艺主要用于桩底加固，在国内已有过多次实验或使用。不过要注意此工艺容易发生出浆口堵塞而导致注浆失败。

3、（3）将注浆管固定在钢筋笼上（钢管或黑铁管），出浆口采用单向截流阀并压入桩底土中3050cm。此工艺由于采用单向截流阀作出浆口，进行桩身混凝土浇筑时浆液不会灌入阀内，注浆是浆液也不会回流，注浆成功率达97%以上，且压力相对稳定，注浆效果显著。因此，一般应采取此种工艺。2、工艺要点（1）注浆管制作。注浆管一般应采用钢管。其结构分为三部分：端部花管、中部直管及上部带丝扣的接头。花管段侧壁一般按梅花形设置出浆水孔，孔径通常为67mm。直径可采用25mm或30mm。对于超长桩，考虑到管内摩阻力对压力的影响，可考虑采用30mm或38mm的钢管。同时，花管段一定要用胶带、塑料膜或橡胶膜等包裹好，用铁丝等缠

4、绕扎紧，防止渗漏。（2）注浆管安装下放。当采用第三种施工工艺时，应将两根注浆管点焊在钢筋笼的内圈上，安装注浆管时必须保证注浆管之间的对接，确保焊缝饱满、连续、密封良好；必须在花管全长范围内用胶带、塑料膜或橡胶膜等缠绕紧密，再用胶皮铁丝包裹扎牢，与宽容与洋人同时，注浆管安装时还必须保证花管端部与钢筋笼（设计必须是下至孔底）底端齐平，而后管内注满水同钢筋笼一起放入孔内。另外注浆管顶应低于地面200300mm，防止钻机移位时，碰断注浆管。3）压水试验。压水试验是注浆工艺中的一个环节，它的作用是预压及疏通注浆通道，以检查注浆管的可灌性与联能性，为注浆做好准备工作。成桩后37天用高压水压通注浆通道，压水

5、量一般控制在0.20.6m3，压水时间35分钟，压水压力0.51.0Mpa。(4)注浆施工。注浆是注浆工艺中的最后环节，注浆过程要着重控制好注浆压力、浆液水灰比、注浆水泥量这三个指标。注浆压力并不是一个固定的指标，操作者应根据压水试验结果，结合土的类别、土的饱和度、地层岩土性状、桩的长度等因素适当调整，并通过现场试注浆最终确定。通常以压水压力作为注浆的起始压力，注浆终压应力为初压的23倍。注浆水灰比控制原则是一般先用稀浆，再用中等浓度浆液，最后注浓浆。水灰比控制：地下水位以下(0.450.7):1;地下水位以上(0.70.9):1为宜。注浆时应根据桩端持力层的岩土性状和沉渣量等因素，事先计算所

6、需注浆量。注浆结束的标准是注浆压力达到终压，此时吸浆量逐步变小并稳定在515分钟，完成设计的注入浆液体积，终压稳定条件下达到大于设计要求的浆液注入量。当满足下列条件之一时可终止注浆：1) 注浆总量和注浆压力均达到设计要求;2) 注浆总量已达到设计值的75%，且注浆压力超过设计值。当出现下列情况之一时应改为间歇注浆，间歇时间宜为3060分钟，或调低浆液水灰比：1)注浆压力长时间低于正常值;2)地面出现冒浆或周围桩孔串浆。三、监理要点1、方案审查当施工中采用后注浆技术时，监理单位应要求施工单位，除了要编制钻孔灌注桩施工方案外，还要编制注浆技术的专项施工方案，提供各种注浆参数。后注浆技术是一种新技术

7、，不同的施工单位，因其人员的技术水平、机械设备及土的类别、土的饱和度、地层岩土性状、桩的长度等因素不同，选择的参数不尽相同。因此，监理人员要依靠掌握的施工技术知识、实际经验、相关资料和有关规范、标准，对方案选取的参数进行认真的审查。重点审查方案的合理性，技术组织措施的具体性与全面性，国家强制性标准要求的符合性。对于后注浆技术关键是正确制作注浆头，既要使其在浇灌桩身混凝土时不使注浆孔堵塞，又要使其在成桩后能用清水顺利开塞，严格埋设好注浆管，选择合适的注浆泵，配制合适的注浆水灰比，确定合理的注浆量和注浆压力，并控制好注浆节奏。因此，对后注浆技术方案的审查应注意其以下几部分的内容是否符合要求。（1）

8、后注浆装置应符合下列要求：1）后注浆导管应采用钢管，且应与钢筋笼加劲筋焊接或绑扎固定，桩身内注浆导管可取代等承载力纵向钢筋。2）桩底后注浆导管及注浆阀数量宜根据桩径大小设置，对于dWSOOmm的桩，可设置1根；对于600mmvdWOOOmm的桩，宜沿钢筋笼圆周对称设置2根；对于1000mmvd<2000mm的桩，宜对称设置34根。3）对于桩长超过15m且承载力增幅要求较高者，宜采用桩底、桩侧复式注浆。桩侧后注浆管阀设置数量，应综合地层情况、桩长、承载力增幅要求等因素确定，可在离桩底515m以上每隔6-12m于粗粒土层下部设置一道，但对于干作业成孔灌注桩宜设于粗粒土层中上部。4）对于非通长

9、配筋的桩，下部应有不少于2根与注浆管等长的主筋组成的钢筋笼通底；5）钢筋应沉放到底，不得悬吊，下笼受阻时不得撞笼、墩笼和扭笼。2、后注浆管阀应具备以下功能：（1）管阀应能承受1Mpa以上的静水压力；管阀的外部保护层，应能抵抗砂石硬质物的乱撞而不致使管阀受损；（2）管阀应具备逆止功能。3、浆液配比、终止注浆压力、流量、注浆量等参数设计应满足以下要求：（1）浆液的水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定，对于饱合土宜采用0.50.7；对于非饱和土宜采用0.70.9；而对于松散碎石土、砂砾土宜采用0.50.6；对于低水灰比浆液宜掺入减水剂，当地下水处于流动状态时，宜掺入速凝剂；（2）桩底注浆终止工作压力应

10、根据土层性质、注浆点深度确定，对于风化岩、非饱和粘性土、粉土，宜为510Mpa；对于饱和土层宜为1.56Mpa；软土取低值，一般不超过2Mpa，密实粘性土取高；桩侧注浆终止压力宜为桩底注浆终止压力的1/2；（3）注浆流量不宜超过75L/min；（4）单桩注浆量的设计应考虑桩的直径、长度、桩底和桩侧土层的性质、单桩承载力增幅、是否复合注浆等因素确定。通常可按下式估算：Gc=apd+asnd式中：ap、as分别为桩底、桩侧注浆量经验系数：ap=1.51.8；as=0.50.7；对于卵、砾石、中粗砂取较高值；n桩测注浆断面数；d桩直径（m）；Gc注浆量，以水泥重量计（t）对于独立单桩和柱距大于6d的

11、群桩和群桩初始注浆的部分基桩的注浆量，应按上述估算值乘以1.2的系数。（5）后注浆作业开始前，宜进行试注浆，优化并最终确定注浆参数。4、后注浆作业起始时间、顺序和速率应遵守以下规定：（1）注浆作业宜在成桩2天后开始。注浆作业离成孔作业点的距离不宜小于810m；（2）对于饱和土中的复式注浆顺序宜先桩侧，后桩底；对于非饱和土宜先桩底，后桩侧；多断面桩侧注浆宜先上后下；桩侧、桩底注浆的间隔时间不宜小于2小时；（3）桩底注浆宜对同一根桩的各注浆导管依次实施等量注浆；（4）对于桩群注浆宜先外围，后内部。2、材料设备审查在正式施工前，监理工程师应按照要求，对施工单位提交的材料和设备报审表进行审查，检查水泥

12、、钢筋等原材料是否符合要求，设备是否满足施工要求。当采用商品混凝土时，也要按照要求进行审查。要求施工单位提交的材料包括：水泥材质检验报告、钢筋材质检验报告、压力表检定证书等。3、施工过程检查与控制采用后注浆技术的钻孔灌注桩的施工控制，就是旁站监理监控施工单位严格按照施工方案进行施工。重点控制的环节如下：（1）控制钻孔。主要依据建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002、建筑桩基技术规范JGJ9494的相关要求进行控制，重点控制孔深、孔径和垂直度，了解孔壁情况，同时要求及时了解孔内情况，是否有塌孔、漏水等现象，以便在后注浆施工时采取相应的技术措施。（2）控制注浆管制作、注浆设备等。

13、对用于注浆的高压注浆泵、拌料机等设备必须进行检查。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必须进行试运行；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等封闭包裹；注浆管各节连接是否牢固、密封，及注浆管上端是否有良好的封堵，以防止杂物进入堵塞注浆管等。（3）控制浇注混凝土。当检查孔底沉渣厚度和泥浆的密度在满足设计规范标准要求后，方可进行浇注混凝土，同时要保证混凝土的初灌量，控制好混凝土灌注的充盈参数，一般应保持在1.11.2之间，并记录浇混凝土情况。（4）控制开塞时间与压

14、水试验。在浇注混凝土后的35天，当混凝土的强度达到C10C15时进行开塞。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。（5）控制注浆。在正式开始注浆施工前，必须要求施工单位进行试注浆，并将试注浆记录和最终经试验确定的设计工艺参数提交。在正式施工前首先检查水泥，核实水泥浆的水灰比，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。注浆一般以注入水泥量为主控因素，现场监理人员要记录每次水泥的用量。保证水泥的注入量达到要求。如果注浆量等主要参数达不到设计要求，必须根据工程具体情况采取相应措施。（6）后注浆桩基工程

15、质量检查和验收。后注浆施工完成后应要求施工单位提交以下资料：后注浆作业记录和特殊情况处理记录。承载力检验应在注浆20天以后进行，但当浆液中掺入早强剂时可以适当提前，灌注桩经后注浆处理后的单桩极限承载力，通过静载试验确定.施工工序：造孔T高压水洗孔T注浆管埋设T压水试验T制浆T注浆T达到予定注浆量和终压T封孔T钻孔检验。若检验合格，结束该桩补强加固。若不合格，重复步骤直至合格为止。筑龙网钻孔灌注桩后注浆施工技术单一工艺的钻孔灌注桩，由于成孔工艺的固有缺陷，容易导致桩底沉渣和桩周泥膜等隐患。钻孔灌注桩的后注浆技术是成桩时在桩底或桩侧预置注浆管路和注浆装置，待桩身达到一定强度后，通过注浆管路，利用高

16、压注浆泵压注以水泥为主剂的浆液，对孔底沉渣和桩侧泥皮进行固化，从而消除传统灌注桩施工工艺固有缺陷，达到提高桩的承载力、减少沉降量的一种科学、先进的技术方法。该技术在上世纪80年代初被引入我国，目前已经得到蓬勃发展，衍生出10多种相关的注浆装置，已经成为一种成熟的施工技术。（1）工作机理钻孔灌注桩后注浆技术主要通过提高桩端和桩侧阻力，尤其通过桩底压浆，固化桩底沉渣虚土，使桩端持力层胶结度提高，而且成层连接，达到大大提高单桩承载力，减小桩基沉降的目的。（2）主要机具和材料主要机具：本工程选用BW150型压浆泵、经过计量校准的量程10MPa压力表、水泥浆搅拌机、0.5m3贮浆筒（上覆滤网）。主要材料

17、：水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，水灰比根据现场试验调配（参考水灰比为0.7）；压浆管选用直径2.54cm焊管。（3）压浆管制作经过详细的材质检查、验收合格的2.54cm焊管，在工地集中加工成压浆管。压浆孔用©6mm钻头加工，孔洞轴向间距50mm，沿管周螺旋形错开。钻孔完毕后将孔内铁屑清理干净，孔口用橡皮包裹2层，最底部的一根压浆管下端口用4mm厚、直径4050mm的圆形钢板焊接封闭。（4）压浆管安装压浆管随钢筋笼一起下放，与钢筋笼的主筋点焊并绑扎紧密。每根桩的桩底设2根压浆管。考虑到本工程桩的深度较大，为加强注浆效果，桩侧设上、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

18、部。压浆管之间采用丝扣连接，避免焊接。压浆管底部宜伸出钢筋笼30cm以上。（5）压浆管试水每节压浆管随钢筋笼下放时应做试水试验，若发现水柱下降或水柱消失，则应检查压浆管是否有砂眼、丝扣连接是否密封。钢筋笼放置完毕后孔内进行第二次清孔，完成后须再次检查管内水面，无异常后用堵头封住压浆管上口。（6）压水试验压水试验通常在灌注桩成桩后24h内进行。正式压浆前必须要做压水试验，以检查管路与单向阀的畅通状况，同时清除单向阀周围混凝土中沉渣和泥浆。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压力值及管的疏通情况。（7）压浆方法一般在成桩3天后开始压浆。压浆采用低速慢压的方法，同一根的压浆顺序：上侧管t下侧管i（3d后）端管；同一承台桩的压浆顺序：先四周桩后中心桩。压浆完毕后立即给压浆管拧上堵头，以免因回浆而降低压浆效果。（8）压浆参数后注浆技术终止压浆的总的控制原则是以压浆量为主，压力控制为辅。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