钻孔灌注桩后注浆法在工程中的应用

随着我国高层建筑的迅猛发展，对地基承载力的要求越来越高，钻孔灌注桩在各类建筑工程中的应用越来越广泛，但由于钻孔灌注桩施工过程中泥浆护壁及清孔不彻底，常在桩周形成“软套子”，在桩底形成“软垫子”，使得钻孔灌注桩摩擦力及端阻力未能有效地发挥，造成钻孔灌注桩承载力偏低，桩材没有充分的利用。国内外的试验研究和工程实践表明，对钻孔桩进行后压力灌浆加固能够有效地提高桩的承载力。
1、后注浆技术加固原理
（1）提高桩侧摩阻。浆液的固结作用消除了桩周泥皮的影响，另一方面和桩周土体发生作用，加固了周围土体，增强桩侧摩阻，增大了桩的平面几何尺寸。
（2）提高桩端阻。浆液与桩底沉渣的固结作用，形成较坚硬的水泥土，消除了沉渣对桩端承载力的影响，同时适当增大桩的纵向尺寸。
（3）对持力层的加固作用。桩底注浆后在持力层形成了扩大头，大大增加了支承面积，提高桩的端承。
2、后注浆施工工艺
2.1 施工工艺流程灌注桩成孔
2.2 施工要点
（1）注浆管的制作。在制作钢筋笼的同时制作注浆管。注浆管采用直径为25mm的黑铁管制作，接头采用丝扣连接，两端采用丝堵封严。注浆管长度比钢筋笼长度多出55cm，在桩底部长出钢筋笼5cm，上部高出桩顶混凝土面50cm 但不得露出地面以便于保护。注浆管在下部20cm制作成注浆喷头（俗称花管），在该部分采用钻头均匀钻出4 排（每排4个）、间距3cm、直径3mm的注浆孔作为注浆喷头；用图钉将注浆孔堵严，外面套上同直径的自行车内胎并在两端用胶带封严，这样注浆喷头就形成了一个简易的单向装置：当注浆时注浆管中压力将车胎迸裂、图钉弹出，水泥浆通过注浆孔和图钉的孔隙压入土层中，而混凝土灌注时该装置又保证混凝土浆不会将注浆管堵塞。
（2）注浆管的布置。将2根注浆管对称绑在钢筋笼外侧。成孔后清孔、提钻、下钢筋笼，在钢筋笼吊装安放过程中要注意对注浆管的保护，钢筋笼不得扭曲，以免造成注浆管在丝扣连接处松动，喷头部分应加混凝土垫块保护，不得摩擦孔壁以免车胎破裂造成注浆孔的堵塞。按照规范要求灌注混凝土。
（3）泥浆制备工艺。桩的承载能力大小，与孔底沉渣和成孔泥浆有直接的关系。控制沉渣和成孔泥浆，是提高深基础钻孔灌注桩承载力的关键。
① 根据地层情况，要配制好适当的泥浆密度，钻进中严加控制水量，防止坍孔，扩大孔径；
② 本地地层自然造浆能力较强，亦采用原土造浆钻进保护孔壁工艺，设专人管理泥浆，用泥浆计定期测试泥浆性能和携砂能力，并做好记录，将孔内沉渣及时携带出孔。
③ 废浆要及时排出；
④ 终孔后，要稀释替换泥浆，比重降低到1.15-1.20以内，粘度降到28s以内。
（4）注浆施工顺序注浆时采用整个承台群桩一次性注浆，注浆先施工周圈桩位再施工中间桩；注浆时采用2 根桩循环注浆，即先压第1根桩的A管，注浆量约占总量的70%（111～114t水泥），压完后再压另1根桩的A管，然后依次为第1根桩的B管和第2根桩的B管，这样就能保证同一根桩2根管注浆时间间隔30～60min以上，给水泥浆一个扩散的时间。注浆时应做好施工记录，记录的内容应包括施工时间、注浆开始及结束时间、注浆数量以及出现的异常情况和处理的措施等。
3、注浆施工中出现的问题和相应措施
3.1 喷头打不开。压力达到10MPa以上仍然打不开注浆喷头，说明喷头部位已经损坏，不要强行增加压力，可在另根管中补足注浆数量。
3.2 出现冒浆。注浆时常会发生水泥浆沿着桩侧或在其他部位冒浆的现象，若水泥浆液是在其他桩或者地面上冒出，说明桩底已经饱和，可以停止注浆；若从本桩侧壁冒浆，注浆量也满足或接近了设计要求，可以停止注浆；若从本桩侧壁冒浆且注浆量较少，可将该注浆管用清水或用压力水冲洗干净，等到第2天原来压入的水泥浆液终凝固化、堵塞冒浆的毛细孔道时再重新注浆。
3.3 单桩注浆量不足。注浆时采用整个承台群桩一次性注浆，注浆先施工周圈桩形成一个封闭圈，再施工中间，能保证中间桩位的注浆质量，若出现个别桩注浆量达不到设计要求，可视情况加大临近桩的注浆量作为补充。
4、结语
不同的工程地质条件有很大的差异，不可能有相同的注浆参数，预先设定的注浆参数往往参考相似工程的经验，注浆参数的终确定要依赖于试验桩的结果，而全国可以借鉴的经验并不多，有待进一步的积累，再加上理论的探讨，终形成一个成熟的技术。灌注桩后注浆具有提高单桩承载力，提高生产率，节约建设资金的优点，所以，在具备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。