浅析房屋地基基础施工技术

甘斌

（江西剑宇建筑工程有限公司）

浅析房屋地基基础施工技术

甘斌

（江西剑宇建筑工程有限公司）

随着我国城市建设的快速发展，高层建筑也不断增多。房屋地基基础作为建筑工程质量控制的主要内容之一。由于地基基础工程的隐蔽性，给质量管理带来一定难度。本文结合工程实例，对房屋地基基础施工技术进行了阐述，并对提高基础承载力以满足设计要求，从而达到保护环境、节省工期、节约成本的效果。供同行参考。

基础工程；施工技术；工艺要点

1　工程概况

该安置房住宅小区工程建设总面积78250m2，地基基础原设计为冲钻孔灌注桩，总桩数有1200根，持力层为第虞-2强风化云母石英片岩下部层，单桩承载力为5000耀11000kN。

场地地貌主要为平原丘陵地貌，岩土层结构及特征从上到下分别为：淤素填土，平均厚度5.39m；于淤泥质土，平均厚度5.77m；盂云母石英片岩残积粉质粘土平均厚度4.25m；榆全风化云母石英片岩，平均厚度4.09m；虞-1强风化云母石英片岩上部，岩芯呈碎屑状为主，局部夹少许碎块，遇水易软化，平均厚度为9.66m实测标贯击数N=50耀141；虞-2强风化云母石英片岩下部，风化强烈，岩石破碎，岩芯呈土状夹碎块，平均厚度为10.57m；愚中风化云母石英片岩，平均厚度3.52m；舆微风化云母石英片岩，平均厚度3.61m。

该工程为避免泥浆排放污染水资源，选择采用采用后注浆工艺，该工艺可解决虞-1土层遇水软化的问题，并使持力层达到满足设计承载力的要求。

2　后注浆灌注桩设计原理

后注浆是在成桩前将压浆管与钢筋笼有效联结后安设于桩孔中，然后灌注混凝土桩，待混凝土达到一定强度后利用压浆泵通过桩身内预埋的管路将配制好的浆液压入桩底，浆液通过渗入作用和劈裂作用压入到桩底沉渣和周围一定范围的土体中，并沿桩土软弱界面上扩至桩底以上若干高度范围，通过固化桩底端沉渣、加固桩底端一定范围内的土体，使土层物理力学特性得到有效改善，摩阻力以及桩端土层承载力得到提高，从而大幅度提高桩的承载力，使桩数减少，降低了桩基工程造价，同时工期缩短，建设速度明显加快。

后注浆灌注桩计算：

后注浆灌注桩的单桩极限承载力，应通过静载试验确定。在符合后注浆技术实施规定的条件下，其后注浆单桩极限承载力标准值可按下式估算：

Quk=Qsk+Qgsk+Qgpk

=u撞qsjklj+u撞茁siqsiklgi+茁pqpkAp

式中：Quk-后注浆单桩极限承载力标准值；Qsk-后注浆非竖向增强段的总极限侧阻力标准值；Qgsk-后注浆竖向增强段的总极限侧阻力标准值；Qgpk-后注浆总极限端阻力标准值；U-桩身周长；lj-后注浆非竖向增强段第j层土厚度；lgj-后注浆竖向增强段内的第i层土厚度；Qsik-后注浆竖向增强段第i土层初始极限侧阻力标准值；qsjk-非竖向增强段第j土层初始极限侧阻力标准值；qpk-初始极限端阻力标准值；茁si、茁p-分别为后注浆侧阻力、段阻力增强系数，无当地经验时，可按表1取值。

表1　后注浆侧阻力增强系数茁si，端阻力增强系数茁p

经过估算，虞-1土层采用桩端后注浆，极限端阻力标准值可由原先的1700kPa提高至2200kPa，满足设计要求。现场选择最不利地质条件的位置，进行两根试桩施工，通过静载试验，承载力满足设计要求后展开全面施工。

3　后注浆施工

3.1施工方案

3.1.1注浆施工流程

（1）制作注浆管：在注浆管的端头间隔15cm对向钻4耀6个准6mm的出浆孔，用棉布塞上，再用胶布将孔位扎紧，以防止浇捣混凝土桩体时泥浆漏进管内造成堵管，桩端安装注浆阀，注浆阀应具备逆止功能；

（2）下管：每根桩都对向地预埋两根注浆管，与钢筋笼绑扎牢固一起伸至桩底，尽量避免在浇筑桩体时可能受到的损坏；

（3）压力通管：在浇筑桩体后2耀3d，对注浆管进行压水通管；

（4）配料注浆：在浇筑桩体7d后，按设计要求进行注浆。严格按照注浆操作规程进行施工，重点掌握配合比、注浆压力、注浆量等重要参数。

3.1.2注浆工艺要求

（1）注浆管预埋与钢筋笼安放同步进行，每根桩预埋两根注浆管，沿钢筋笼圆周对称布置，与两根纵筋一起伸入桩底；

（2）注浆管为准20mm钢管，厚1.5mm；

（3）注浆管扩散头应封闭牢靠，深入桩底0.3m，注浆口露出地面0.5m，施工前作好封堵，以防异物落入管中；

（4）混凝土桩体浇捣终凝后，应对注浆管进行压水试验；（5）混凝土浇捣7d后，开始端压注浆，注浆工艺为间歇式；（6）桩端注浆应对同一根桩的各注浆管依次实施等量注浆；（7）注浆水泥为32.5R普通硅酸盐水泥，水灰比（质量比）为0.6，注浆压力为3耀10MPa，单桩注浆量G逸1.8d（G为水泥重量按吨计，d为桩直径按米计）；

（8）在桩身混凝土强度达到设计要求的条件下，静载试验应在注浆20d后进行。

3.1.3人员组织

注浆安排两班人员作业，技术人员常驻现场，配备技术指导及现场管理各2人，注浆泵操作手、接管及配料人员各4人。

3.1.4主要施工机具

注浆泵2台、大水箱2个，搅拌筒2台，电缆、配电箱2套，电焊机2台，输水管200m，输浆管200m，水泵2台，工具箱及配套工具2套。

3.2后注浆施工工艺要点

3.2.1注浆泵

要求泵的排浆量与浆液渗入土的速度匹配一般宜小、压力高而稳定，具有无级调速装置，其标注压力应不小于注浆最大压力的1.5倍。

3.2.2注浆参数

（1）浆液配合比：用32.5级普通硅酸盐水泥配制，水灰比控制在0.5耀0.7之间，可掺入适量的外加剂以改善浆液的性能，依土的饱和度、渗透性及地下水的情况确定浆液配比，以稠浆、可灌性好为宜。随着注浆压力的变化，浆液浓度也需适当调整，压力增大则浆液浓度也应相应增大。稀浆便于输送、渗透能力强；中等浓度浆液起填充、压实、挤密作用；浓浆则对已注入的浆液有脱水作用。所用浆液浓度一般先稀浆，再用中等浓度浆，最后用浓浆。

（2）注浆压力：施工中注浆压力不是固定的，压力过大或过小均影响注浆质量，注浆压力过大易产生冒浆和跑浆，压力过小浆液在土体内又不易实现劈裂、挤压及渗透作用。注浆压力应根据桩长、土层的性质等因素来确定，桩身越长，桩端土强度越高，则所需的注浆压力就越大；桩身越短，桩端土强度越低，则所需的注浆压力就越小。通常注浆压力为3耀10MPa。

（3）注浆量：应确保注浆量满足设计要求。注浆量大则浆液的有效扩散半径也大，对桩底端及桩侧周围的土层加固范围就越大，桩承载力越高。单桩注浆量G逸1.8d（G为水泥重量按吨计，d为桩直径按米计）。

（4）注浆流量：不易超过75L/min。

（5）注浆持续时间控制：注浆持续时间太短，则注浆效果不明显；注浆持续时间太长，则注浆效率不高。每根桩的注浆持续时间不大于2h。

3.2.3总体注浆顺序

采用先周边桩后中间桩的顺序，中间成片的桩压浆时可采用呈梅花状间隔压浆，这样可使桩底浆液分布较均匀，并在工程桩范围内形成一个整体，不但能降低桩的沉降量，同时也能进一步均匀改善持力层的工程地质特性，使沉降保持均匀。

3.2.4压力水开通注浆管道

桩混凝土达到一定强度后应及时进行压水开通注浆管工序，利用水压劈裂花管侧边的混凝土保护层及花管段密封胶带，打通注浆通道，这是保证注浆成功的重要步骤。3.2.5间歇注浆

当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，或调低浆液水灰比。

3.2.6注浆结束标准

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。

4　结论与建议

（1）通过桩基设计优化，改变原设计桩型，杜绝了大量泥浆污染，保护了闽江水资源环境。

（2）后注浆施工可以使土层物理力学特性得到有效改善，摩阻力以及桩端土层承载力得到提高，从而使桩的承载力提高了30%。

（3）采用人工挖孔桩结合后注浆工艺，可通过先行开挖地下室土方至底板位置，以减少桩长来保证施工作业安全；避开了当地机械设备不足的影响，充分利用当地挖孔桩队伍劳力充足的优势，各幢楼可以平行施工，比原设计桩型节省了两个月工期。

（4）采用人工挖孔桩结合后注浆工艺，平均桩长比原设计冲（钻）孔桩减少了10m，整个工程节约成本达30万元。

[1]《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）.

[2]卓琼琼.桩端后注浆大直径钻孔灌注桩承载力及工程特性的研究[D].浙江大学，2012.

[3]国建筑科学研究院.《灌注桩后注浆（PPG）工法》（YJGF04-98）.

TU753

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1673-0038（2015）49-0003-02

2015-11-1