灌注桩后注浆施工工法

灌注柱后注浆施工工法五矿二十三冶建设集团有限企业1、序言近年来，伴随建筑物向群体化、重型化、高层、超高层化的发展，对于灌注桩的单桩承载力提出更高的高求。灌注桩的单桩承载力，在桩身混凝土强度足够的前提下，重要取决于地基土对桩的阻力。地基土对桩的垂直阻力，是由桩侧表面摩阻力和桩底土层支承力构成。桩侧摩阻力的大小取决于土层性质和桩周表面积，在相似土层中，采用的成孔措施不一样桩的侧摩阻力亦有一定的变化；而桩端土的支承力的极限值重要取决于持力层的土的物理力学性质，以及桩体嵌入持力层的深度。但施工质量的好坏，尤其能否有效控制孔底沉渣或虚土，对端承力的发挥具有决定影响。对于钻孔灌注桩而言，成桩质量检查重要包括成孔及清孔、钢筋笼制作及安放、混凝土灌注等三个工序，特殊关键工序为成孔和混凝土灌注，如清孔不严密，常出现因孔底软弱沉渣处理不净而使桩的端阻减少、沉降过大。此外，钻孔灌注桩施工时多采用泥浆护壁，若护壁泥皮过厚时，会使桩身混凝土与土体间夹一层泥浆膜，它的存在将大大减弱桩的侧摩侧力。在工程实际应用中，一般采用增大桩径、增长桩长来弥补这此缺陷和局限性，从而使工程造价提高，很不经济，并且施工难度增大，质量难于保证。钻孔灌注桩桩底后注浆具有缩短桩长，缩小桩径，提高桩基承载力，提高施工进度和减少工程造价的长处，因此，在具有条件的工程中推广后注浆施工工艺有着重要的意义和广阔的前景。2、工法特点灌注桩后注浆是指在灌注桩成桩后一定期间，通过预设在桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧处的注浆阀以压力注入水泥浆的一种施工工艺。注浆目的一是通过桩底和桩侧后注浆加固桩底沉渣（虚土）和桩身泥皮，二是对桩底及桩侧一定范围的土体通过渗透（粗颗粒土）、劈裂（细粒土）和压密（非饱和松散土）注浆起到加固作用，从而增大桩侧阻力和桩端阻力，提高单桩承载力，减少桩基沉降。在优化注浆工艺参数的前提下，可使单桩竖向承载力提高40%-120%，一般状况下粗粒土增幅高于细粒土、桩侧桩底复式注浆高于桩底注浆；桩基沉降减小30%左右；预埋于桩身的后注浆钢导管与桩身完整性超声检测管合二为一。2.1工法比较2.1.1灌注桩后注浆灌注桩后注浆技术分为桩端压力后注浆和桩侧压力后注浆，是指在钻孔灌注桩成桩之后，通过预埋在桩身的压浆管在一定压力下向桩测泥皮、桩底沉渣及桩周土层中注入一定量的水泥浆液，提高桩基承载性能。2.1.2本工程做法本工程采用桩端压力后注浆法，其重要做法为旋挖成孔、放钢筋笼及桩端压力注浆装置、按常规措施关注混凝土、进行压力注浆、卸下注浆接头、成桩。合用范围灌注桩后注浆工法可用于各类钻、挖、冲孔灌注桩及地下持续墙的沉渣（虚土）、泥皮和桩底、桩侧一定范围的土体加固。当桩端及桩侧有较厚的粗粒土时，后注浆提高单桩承载力的效果更为明显。4、工艺原理钻孔灌注桩后注浆基本上属于劈裂注浆与渗透注浆相结合。即压入的高压浆体克服土体主应力面上的初始压应力，使土体产生劈裂，浆体沿劈裂缝隙渗透土体填充空隙，并机密桩侧土，促使土体固结从而提高注浆区的土体强度。如注浆区在桩底，则浆液首先在桩底沉渣区劈裂和渗透，使沉渣及桩端附近土体密实，产生“扩底”效应，使端承载力提高。如注浆区在桩侧某部位，则该部位也同理出现“扩径”效应，使桩摩阻力提高。桩底注浆后不仅桩的端承载力提高了，在桩端5m省会更大范围内的桩侧摩阻力也有较大提高。5、施工工艺流程及操作措施

5.1施工工艺施工准备注浆方案施工准备注浆方案设计成孔、清孔注浆管制作成孔、清孔注浆管制作在钢筋笼上安装注浆管下钢筋笼在钢筋笼上安装注浆管下钢筋笼下每节钢筋笼时需对注浆管进行密封性检查下每节钢筋笼时需对注浆管进行密封性检查二次清孔二次清孔安装地面注浆装置并检查注浆泵等灌注桩身混凝土安装地面注浆装置并检查注浆泵等灌注桩身混凝土养护至规定龄期养护至规定龄期告知设计单位调整注浆方案否压水试验，检查管路与否畅通告知设计单位调整注浆方案否压水试验，检查管路与否畅通是是初注初注监测桩上抬量并做好施工记录监测桩上抬量并做好施工记录按设计注浆参数压注水泥浆液按设计注浆参数压注水泥浆液验收检测养护验收检测养护5.2注浆操作措施1、准备好灌浆管：桩底灌浆管2根φ25钢管，每节长度6m，节与节之间的连接用套丝，总长度由桩长确定。

2、桩混凝土浇灌过程中保护好灌浆管及管口，不使杂物及砼落入管中。

3、灌浆前，把止浆阀采用螺纹联结到灌浆管上。4、准备三个堵头和与高压胶管相似规格的接头。

5、检查压浆泵，泵要完好，出浆量少的为佳。

6、把高压胶管两端分别连接到泵及灌浆管上。

7、检查泵上的压力表处在完好状态，以便记录压力。

8、检查搅浆机，处在完好状态，搅浆筒内打扫洁净。

9、检查储浆筒：容量不要太小，筒内洁净，高度合适，注入的浆量可用筒内的浆面下降控制。

10、搅拌水泥浆：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；对于非饱和土，水灰比宜为0.7～0.9(松散碎石土、砂砾宜为0.5～0.6)；低水灰比浆液宜掺入减水剂；11、搅拌好的浆液通过滤网，滤去杂物及没搅拌开的水泥团后，放入储浆筒内备用。

12、灌浆过程中记录下来灌浆时间，灌浆压力，灌浆量及桩的上抬量。注浆排量控制在每分钟32～60升范围内。

13、如浆液灌不进且压力升高很快，就有也许是发生堵管。堵管一般发生在高压胶管及泵内，处理后继续灌浆。假如判断不是堵管，可稳压10～15分钟后结束灌浆，也可采用持续反复开关泵的措施进行加压。

14、注浆过程采用二控的措施进行控制：a.注浆量的控制：单桩注浆量根据规范预估为1.6t(水泥质量)；b.压力控制：桩端注浆终止注浆压力根据土层性质及注浆点深度确定，对于风化岩、非饱和黏性土及粉土，注浆压力宜为3～10MPa；对于饱和土层注浆压力宜为1.2～4MPa，软土宜取低值，密实黏性土宜取高值；桩底压浆压力不超过试验确定参数值，到达以上压力，注浆量不满足设计规定期，要采用稳压间隔式注浆工艺，稳压静置时间不小于10分钟即可停止注浆；

15、关闭止浆阀(自动)或耐高压阀门止浆(手动)。

16、冲洗洁净高压胶管及泵、搅拌机、料筒。

6、材料与设备1、高压注浆泵一台(压力不小于40Mpa)；

2、灰浆搅拌机一台；

3、带搅拌装置的储浆筒；

4、20和40目滤网(过滤浆液用)；

5、42.5普硅水泥(按水灰比0.45～0.6，比重1.7～1.8)；

6、止浆阀3只：堵头3只；

7、高压灌浆胶管6条(起施工以便作用，长度满足施工即可)；

8、高压灌浆胶管与灌浆管的连接件20只(起以便装卸作用)；

9、其他如焊条、铁丝、电焊机、管钳等。

质量控制1、安装注浆管前应清除管内杂物，以防堵塞，并做好注浆头和注浆管的密封和固定；注浆头须插入持力层中；注浆管下到位后，应在管内注满清水，再用管帽封闭。

2、注浆前应对注浆泵、灰浆搅拌机和注浆管线进行检查，使其处在完好状态。

3、为了保证水泥浆的质量，必须采用计量投料，以保证浆液水灰比的精确性，严禁使用过期或受潮的水泥。

4、注浆必须持续进行，假如因故中断应立即处理，尽快恢复注浆，以保证注浆质量。

6、注浆时要做好注浆压力，注浆量、注浆时间及其异常状况的记录工作，发现问题及时处理。

7、注浆时按设计规定控制好注浆量和注浆压力，并综合考虑两者的关系以确定结束注浆的根据。

8、成桩后实行高压注浆尚有一段时间，故应保护好伸出注浆管，防止车辆和人为的损坏。认真做好屏浆工作。

1、严格按施工组织方案及设计规定实行注浆。2、技术人员跟班指导注浆作业，做好作业记录，从注浆管制作安装，预压水疏通注浆通道，到实行注浆应及时如实记录。3、注浆次序必须先进行周围桩的注浆，后中间桩；同一承台桩或距离比较近的桩需在同一天注浆完毕。4、严格执行注浆原则，严格控制水泥浆水灰比及拌制时间，在搅拌水泥浆前应用按搅拌桶的体积计算出水泥浆配比所需要的水的容量，并做好标识。5、力争最大程度提高注浆管设置成功率，注浆管设置成功是注浆成功的前提，埋设两根注浆管，若只有一根管可灌注，应调整注浆工艺参数，改以稀水泥浆为主，先稀后浓，注浆时间不得不不小于50分钟，使之用单管能注入预定水泥量，或地表出现水泥浆，可停止注浆。其制约因数诸多，关键在于操作者认真谨慎，精心施工，并对之加保护。6、在水泥浆搅拌好后，放入过滤网进行过滤，防止有水泥颗粒进入注浆管路中，导致压力过高或管路堵塞。7、注浆管路系统连接：注浆管用三通与注浆导管进行连接。接口处一定要严密，以保证注浆压力的精确性。8、注浆管采用丝扣连接，孔口安装时用管箍连接注浆管，并在孔口连接时在注浆管上口所有满焊，经质检人员检查确认无误后，方可进入下一道工序。9、注浆管与钢筋笼固定均采用12#铅丝绑扎，桩端注浆管绑扎于加劲箍外侧，与钢筋笼主筋靠紧绑扎固定,每道加劲箍处设绑扎点。10、空孔段注浆导管连接应牢固密闭。11、钢筋笼入沉放过程中不适宜反复向下冲撞和扭动，下部注浆导管应沉放究竟，严禁悬吊。12、常常检查巡视待注浆桩导管留口的保护状况。13、后注浆施工操作应严格按后注浆施工工艺规定实行，遇特殊状况及时上报并如实记录。14、停止注浆时应关闭三通下阀门打开上阀门保证水泥浆不会从注浆导管中溢出。 8、安全措施 1、现场电线路及安装多种电器设备，必须由正式电工操作，非电工人员不准操作；2、现场注浆过程中，施工人员要尤其注意桩基完毕却未填埋的桩孔。3、施工前应检查高压设备和管路系统，其压力和流量需要满足设计规定。泵体注浆管不得有任何杂物，各类密封圈必须完整良好无泄露现象。安全阀中的安全销要进行试压检查，必须保证到达规定压力时，能断销卸压，决不能轻易安装未经试压检查的自制安全销。高压泵必须指定专人操作，压力表应定期检修验定，保证正常使用。4、必须常常检查管道及接头有无破损，若发现破损，应立即更换，否则停止施工操作，以防发生高压液体喷出导致损失或安全事故。5、现场注浆管路应合理布置，穿过现场道路时应采用有效的防护措施防止车辆碾压注浆导管。6、注浆施工过程中应有专人负责看护注浆压力表，当注浆浆液不进压力升高很快时应立即停止注浆，查明与否产生堵管，未排除故障前不得进行强制注浆导致炸管事故。假如判断不是堵管时可稳压10分钟后结束注浆，也可采用持续开关加压泵的措施进行加压。7、注浆作业施工区应设置警示牌，以防高压浆液导致人员伤害。施工人员作业时应采用对应的防护措施并保持安全距离。9、环境保护措施1、废土、渣土及废泥浆应及时外运。外运车辆应为密封车或有遮盖的自卸车，车辆及车胎应保持洁净，不粘带泥块等杂物，防止污染道路。2、施工现场对水泥集中堆放，施工过程中严格控制扬尘产生，必要时喷雾降尘。3、施工现场应设置排水系统。排水系统严禁与泥浆系统串联，严禁向排水系统排放废浆料。排水沟的废水应经沉淀过滤到达原则后，方可排入市政排水管网。4、施工现场出入口处应设置冲洗设施、污水池和排水沟，由专人对进出车辆进行清洗保洁。10、效益分析1、桩底注浆的单桩极限承载力均不小于未注浆的承载力,提高幅度在30%～60%；桩侧、桩底同步注浆，单桩垂直承载力提高幅度更大，到达了85%。

2、桩底进入砂层越深,后注浆后单桩垂直承载力提高幅度越大。因此可以认为，当