嘉峪关钻孔注浆施工规范

      钻孔注浆技术介绍

　　随着我国高层建筑的大规模开发以及城市环境保护要求的日益提高，采用钻孔灌注桩作为工程桩的建设项目日益增多。钻孔灌注桩具有适用于不同地质条件，桩径桩长变幅大，噪声震动小等优点，但传统的施工工艺由于桩底沉渣、桩侧泥皮、桩侧土松弛及桩端土层回弹等各项因素的影响，成桩质量离散性大，单桩承载力较不稳定且桩基费用较高。为提高单桩承载力、节约工程造价并减小成桩质量的离散性，灌注桩后注浆技术已逐步得到应用和推广，其对提高钻孔灌注桩的承载力、减小桩基沉降等方面作用获得了广泛的认可。该技术在浙江台州等土质空隙大、扩散性好的软土层或碎石层丰富地域尤为适用，可大幅度提高桩强度。

　　本文主要以千城建筑集团在浙江台州提供工程总承包服务(EPC)的北师大台州实验学校项目为例，展示项目在桩基础施工过程中所采用新技术与新应用——钻孔灌注桩后注浆技术。

　　一、技术简介及原理

　　钻孔注浆施工是指在钻孔灌注桩成桩且桩身混凝土达到预定强度后，采用高压注浆泵通过预埋注浆管注入水泥浆液的施工技术。该技术通过浆液渗透到疏松的桩端虚尖周围的土壤中,结合形成强度较高的混凝土，并随着注浆量的增加，水泥浆液不断向由于受泥浆浸泡而松软的桩端持力层中渗透，增加了桩端的承压面积，同时相当于对钻孔桩进行扩底。当水泥浆液渗透能力受到周围致密土层的限制，使压力不断升高，对桩端土层进行挤压、密实、充填、固集、渗透，将使桩底沉渣、桩端受到扰动的持力层得到有效的加固或压密，改善了桩、土之间的联系，提高了桩周围土体的承载力，从而提高了单桩承载力和基础的沉降、不均匀沉降。

　　二、施工工艺和要点

　　钻孔灌注桩施工→钢筋笼预置注浆管→浇注桩体混凝土后12h内清水疏通注浆管→7天后开启注浆管，使浆液均匀加入，加固土体→注浆量(或注浆压力)达到设计要求后，停止注浆

　　(1)压浆管的制作

　　在制作钢筋笼的同时制作压浆管。压浆管采用直径为25mm的黑铁管制作，接头采用丝扣连接，两端采用丝堵封严。压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。压浆管在最下部20cm制作成压浆喷头(俗称花管)，在该部分采用钻头均匀钻出4 排(每排4个)、间距m、直径3mm的压浆孔作为压浆喷头;用图钉将压浆孔堵严，外面套上同直径的自行车内胎并在两端用胶带封严，这样压浆喷头就形成了一个简易的单向装置：当注浆时压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碎石层中，而混凝土灌注时该装置又保证混凝土浆不会将压浆管堵塞。

　　(2)压浆管的布置

　　按图纸要求，将2根压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压浆管的保护，钢筋笼不得扭曲，以免造成压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压浆孔的堵塞。按照规范要求灌注混凝土。

　　(3)压浆时间的选择

　　根据以往工程实践，在碎石层中，水泥浆在工作压力作用下影响面积较大。为防止压浆时水泥浆液从临近薄弱地点冒出，通常压浆的桩在混凝土灌注完成7天后，并且该桩周围至少8m 范围内没有钻机钻孔作业，该范围内的桩混凝土灌注完成也应在3天以上。

　　(4)压浆施工顺序

　　压浆时******采用整个承台群桩一次性压浆，压浆先施工周圈桩位再施工中间桩;压浆时采用2根桩循环压浆，即先压第1 根桩的A 管，压浆量约占总量的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 根管压浆时间间隔30～60min 以上，给水泥浆一个在碎石层中扩散的时间。压浆时应做好施工记录，记录的内容应包括施工时间、压浆开始及结束时间、压浆数量以及出现的异常情况和处理的措施等。

　　三、施工要点

　　(1).注浆工艺各项标准

　　①.本项目灌注桩为桩端后注浆，注浆用水泥采用42.5级新鲜普通硅酸盐水泥,浆液水灰比控制在0.6，水泥用量为每根桩大约1.8吨(?700)。

　　②.在灌注桩身混凝土前,先预埋二根 ?50x3.8底端带单向筏的注浆钢管,注浆管必须定位准确，保证注浆头畅通。

　　③.注浆管应与钢筋笼的加劲筋绑扎固定或焊接，上部注浆管应采用丝扣连接,并使注浆管底部喷浆头插至桩孔底部(进入桩端≥5cm)。待桩身混凝土初凝后,用高压水(8.0MPa)开塞,一周后开始压浆，压力控制在2~5MPa。

　　④.后注浆阀应具备下列性能：a)应能承受1Mpa以上静水压力;b)其外部保护层应能抵抗砂石等硬质物的刮撞而不受损;c)其应具备逆止功能。

　　(2).后注浆作业要求

　　①.注浆作业宜于成桩7d后开始，不宜迟于成桩30d后;

　　②.注浆作业与成孔作业点距离不宜小于8～10m;

　　③.桩端注浆应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;

　　⑤.满足下列条件之一时可终止注浆：注浆总量超过1.8吨(?700)，且注浆压力达到1.2~4MPa或注浆总量超过75%和注浆压力超过4MPa;

　　⑥.注浆总量超过75%，注浆压力小于1.5MPa，应调小水灰比，连续压浆至1.5MPa且注浆总量不低于设计量要求。若注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔串浆，应改为间歇注浆，间歇时间宜为30～60min，重新注浆并达到前述终止条件方可停止注浆。

　　四、常见问题及对应措施

　　压浆喷头无法打开?

　　压力达到10MPa 以上仍然打不开压浆喷头，说明喷头部位已经损坏，不要强行增加压力，可在另一根管中补足压浆数量。

　　桩侧等部位出现冒浆?

　　压浆时，注浆压力保持不变但注浆速度明显下降或停止时，说明桩底已经饱和，可以逐步减少注浆直至停止压浆;若从本桩侧壁冒浆且压浆量较少，可将该压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压浆。

　　单桩压浆量不足?

　　压浆时采用整个承台群桩一次性压浆，压浆先施工周圈桩形成一个封闭圈，再施工中间，能保证中间桩位的压浆质量，若出现个别桩压浆量达不到设计要求，可视情况加大临近桩的压浆量作为补充。