有关后压浆灌注桩的质量控制及检测评价

马耀杰

【摘要】近年来随着经济的繁荣发展，我国的高层建筑也迅猛发展起来，因此对地基承载力的要求越来越高，基础形式一般采取灌注桩基础，为了满足设计要求，我国设计和施工工作者经过多年的探索和实践，总结了一套钻孔灌注桩后压浆法加固桩端地基的方法，大大缩短了桩长，取得了良好的经济效益。但是后压浆灌注桩方法质量难以控制，因此必须探索研究出控制措施，以保证注浆质量， 从而提高桩基承载力。

【关键词】后压浆灌注桩；质量控制；检测评价

1 工程概况

工程桩基施工采用旋挖钻机成孔，水下浇注混凝土的施工工艺，灌注桩施工时根据地层和施工情况采用膨润土或高分子聚合物泥浆， 并进行集中制备，回收后集中净化处理，重复使用。

2 施工准备

规划布置施工现场时，首先考虑泥浆制备、处理、排放系统的布置。泥浆系统由泥浆池、沉淀池、废浆池、泥浆泵、泥浆处理设备等组成，采用集中处理、排放的方式。泥浆池、沉淀池用砖块和水泥砂浆砌筑牢固，不得有渗漏或倒塌，泥浆池等不能建在新堆积的土层上，防止池子下陷开裂，泥浆漏失。泥浆配制必须用现场使用的泥浆材料先做室内实验。泥浆制备参数应满足以下要求：①在钻孔过程中要满足成桩过程的护孔要求；②在成孔后，停止等待混凝土灌注时间内孔底沉渣不得超过规范和设计的技术要求。

3 质量控制措施

3.1 泥浆处理

施工时要及时清除沉淀池内沉淀的钻渣，泥浆处理配备机械钻渣分离装置。清出的钻渣应及时运出现场，防止钻渣废浆污染施工现场及周围环境。由于灌注过程中混凝土的污染，泥浆会逐渐失去原有的性能而产生变质， 所以在施工过程中要不断除去所含泥砂，并调整泥浆性能指标在规定范围内，为此应设立泥浆处理系统，对从孔口灌注混凝土后回收的泥浆进行处理。泥浆处理设备采用旋流除砂器、振动筛和3PNL 泵，灌注混凝土后回收泥浆用泥浆泵先送入旋流除砂器，再通过振动筛后流入泥浆沉淀池， 经过一定时间沉淀后流入供浆池进行重复利用。

3.2 钻孔

开钻前，钻机对位应以控制桩拉十字线控制，钻头对准十字线交点，符合偏差要求（≤10mm）后开始钻进。钻进过程及时补充制备好的泥浆，整个钻进过程中液面不得低于护筒底面，提钻后护筒内泥浆液面高于护筒底部至少1.0m。钻进时每次进尺控制在50～80cm， 根据地层情况而定，软塑地层采用少进尺，可塑地层可适当增加进尺。在下放和提升钻头时速度要平稳， 以免强烈的撞击造成孔壁坍塌，而且在钻进过程中要经常检查钻头通气孔，必须保证钻头通气孔的畅通无阻。在钻进过程中应该注意的面问题：

（1）由于孔口回填不密实，导致护筒内外串浆，很容易造成塌孔。

（2）钻进软塑、流塑地层时进尺快，钻头被压入泥中和泥土结合成一个整体，提钻时形成活塞效应将孔壁吸塌。

（3）在钻进过程中，由于不正当操作会引起钻机卡钻或埋钻。

（4）由于钻机桅杆和钻杆重量较大，在钻机行走时，如果操作人员不熟悉场地情况，遇到回填的孔口或倾斜的坡道时会发生安全事故。

（5）施工过程中，应始终保持护筒内的泥浆面高出地下水位1m 以上。

（6）钻进时要注意检查主钢丝绳、钻头连接、钻头磨损情

况，发现问题及时处理。

3.3 钢筋笼的下放

钢筋笼下放时在钢筋笼外部垫块采用混凝土滚轴式定位轮，定位轮采用砂浆制作，定位轮的半径为保护层厚度，厚度6cm，中間使用箍筋贯通，钢筋笼下放时焊接在主筋上，以保证钢筋笼的保护层厚度在灌注过程中位置不变。在下设钢筋笼过程中，钢筋笼要保持竖直挺立，钢筋笼中心线与桩中心尽量重合，向下放送时速度要慢，减少钢筋笼对孔壁的剐蹭。

3.4 混凝土的灌注

本工程水下灌注采用的是双密封圈丝扣连接方式的导管，该类型导管密封性能良好，不容易出现漏水现象。导管下设完成后及时测量沉渣厚度。当沉渣厚度不满足要求时必须进行二次清孔，以保证沉渣厚度不大于规范及设计要求。混凝土灌注过程中应注意的问题：

①灌注过程中要及时用测绳测量混凝土面上升高度，计算导管埋置深度，确定导管拆卸长度。施工时要严格控制埋管深度，最小埋管深度不小于2.0m，最大埋管深度不宜大于6.0m。②在灌注混凝土时要匀速浇注， 减小混凝土对孔壁的冲击力。③在灌注将近结束时，由质检员负责核对混凝土的灌注数量和桩顶灌注高度，为保证桩顶混凝土质量，桩顶全部出露新鲜混凝土后才能提拔最后一节导管。桩顶超灌高度不小于1.0m。④在灌注过程中，应将孔内溢出的泥浆及时泵送至泥浆净化装置进行处理，不得随意排放，污染环境。⑤灌注完毕混凝土面达到要求之后要立即将孔内导管缓慢匀速拔出，避免速度太快在桩顶形成“软芯”。⑥混凝土灌注之前要组织好充足人力、物力，保证混凝土连续灌注，每根桩力争在2h 内完成。灌注完成后，利用吊车缓缓提出护筒，防止落入大土块，

影响桩顶混凝土质量。灌注过程中拔出的导管要及时用清水冲洗掉导管内壁上的混凝土，清洗时应注意清洗导管接头部位。护筒拔出后要及时清除掉护筒内壁的混凝土和外壁的粘土。为保持施工现场干净整洁，在灌注和清洗过程中，要及时清除泥浆和渣土，保持现场清洁，方便施工。

4加固效果检测

4.1检测设备、方法及工作量

低应变动力检测采用美国桩基动力公司生产的P、I、T桩身完整性测试仪，检测方法采用反射波法。高应变动力检测采用美国桩基动力公司生产的PDA打桩分析仪（PAL）型；分析方法采用实测曲线拟合法。检测比例满足规范要求，高低应变检测桩位由建设单位和监理方确定，检测前后的仪器运行状态良好，检测过程中无异常情况发生。

4.2检测成果与分析

4.2.1 混凝土质量

根据实测得到的反射波时域曲线（见图1）进行分析、各检测桩实测混凝土纵波波速在2 700 m/s～3 900 m/s之间，平均值为3 260 m/s，依据混凝土纵波波速与混凝土质量的有关关系，认为桩身混凝土质量良好。

4.2.2桩身结构完整性

据实测得到的反射波时域曲线（见图2）进行分析，各检测桩桩底反射信息明显，表明桩身完整。

4.2.3高应变评价单桩极限承载力

现场进行了8根桩的高应变动力检测，全部进行了CAPWAP法拟合，由此计算各高应变检测桩单桩竖向极限承载力见。各检测桩在天然状态下单桩竖向极限承载力值介于4 227～4 549 kN之间，平均值4 413 kN，依《湿陷性黄土地区建筑规范》（GBJ25—1990）的有关规定，单桩竖向极限承载力标准值经折减至饱和状态后可满足设计要求。

结论

a）低应变动力检测结果表明各检测桩桩底反射信息清晰，桩身结构完整，桩身混凝土质量良好。

b）高应变动力检测结果表明单极竖向极限承载力标准值经折减至饱和状态后可满足设计要求。

c）桩端后压浆法可有效提高桩的承载能力，减少桩的沉降。

5结语

通过本工程的实际施工及进一步总结，对后压浆的施工工艺有了进一步的认识，取得的经验参数为今后同类工程施工打下了良好的技术指导基础，为以后加强质量控制提供了依据。

参考文献：

[1] GB50202-2002，地基与基础工程施工及验收规范

[2] GB50204-2002，混凝土结构工程施工质量验收规范

[3] JGJ106-2003，建筑基桩检测技术规范

[4] 张在明. 关于后压浆桩桩端压力确定方法的研究[J]. 工程勘察， 2001（05）