建筑工程中成孔灌注桩的施工技术

摘要：在建筑工程施工中，钻孔灌注桩是一种常用的施工技术，可以显著提升土体的安全性和稳定性，经济效益显著。文章以实际工程为例，对钻孔灌注桩的施工技术和压浆参数的设计进行了分析，并对施工中质量控制措施进行了探讨，取得了良好的施工效果。

关键词：建筑工程；成孔灌注桩；施工技术；压浆参数设计；质量控制 文献标识码：A

中图分类号：TU74 文章编号：1009-2374（2016）23-0110-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.053

1 案例介绍

某高层建筑使用大直径基础桩结构进行施工，工程基础桩数量536根，桩体直径分别为800mm、1000mm，设计桩基长度为13.2～37.8m，主塔区域抗压桩使用桩端侧后压浆施工技术，地下室部分抗拔桩使用桩侧后压浆施工技术。

2 压浆装置简介

在桩底设置后压浆管阀，管阀超出钢筋笼6～10cm，将压浆管固定在钢筋笼上，并在钢筋笼的端部安装压浆阀。施工焊接钢管作为压浆管，主要有以下三个方面的功能：（1）压浆之前可以利用超声测试桩身完整性；（2）对单向压浆阀进行连接，从钢筋笼的底端伸出到土中10cm，达到无损压浆的要求；（3）完成压浆后可以取代截面钢筋、压浆管要从地面伸出0.5m，并预先封住上端。如果桩顶的标高没有地面高，可在上面接上钢管，等压浆完成后再拆下来。

按照该工程的条件，压浆装置设计如下：分别在桩测、桩端设置两根焊接管，绑在钢筋笼上，在底端各安装单向压浆阀，从钢筋笼底伸出100mm，在地面以下卵石层中的桩侧压浆要设压浆阀，使用焊接钢管作为压浆导管，下部利用三通连接PC压浆管阀。

2.1 制作压浆管

压浆管和钢筋笼同时制作，压浆管采用直径为25mm的钢管制作，使用丝扣连接接头，两端采用丝堵封严。在压浆管的最下部20cm处安装花管，喷头处采用钻头均匀钻出4排（每排4个）、间距3cm、直径3mm的压浆孔，压浆孔使用图钉堵严，外面套上同直径的自行车内胎并使用胶带将其两端用封严，这样压浆喷头就形成了单方向喷压装置。注浆时，压浆管中压力将内胎迸裂、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，结构如图1所示：

2.2 布置压浆管

将2根压浆管对称绑在钢筋笼外侧，成孔后进行清孔，将钻机提出后下钢筋笼，在钢筋笼吊装安放过程中要做好压浆管的保护措施。为了防止丝扣连接的地方出现松动的情况，钢筋笼不得扭曲，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。施工过程中要严格按照规范要求进行混凝土的灌注施工。具体如图2所示：

3 设计基桩后的压浆参数

对压浆各项性能以及钻孔灌注桩后压浆施工工艺进行测试，按照现场具体地质条件和设计的要求，在后压浆技术配合单位相邻周边工程实际经验的基础上，设计压浆技术参数如下：（1）压浆设计。本工程桩的设计方案是采用桩侧双压浆、桩端模式。采用桩侧后压浆模式进行抗拔桩；（2）设计压浆的水灰比是0.60～0.75，使用P.O.32.5普通硅酸盐水泥作为压浆材料；（3）使用压浆压力和压浆量双向控制的方法来保证压浆质量，以泵送终止压力为辅，水泥的注入量为主的方式进行控制。在进行后压浆施工时，要先做好压浆试验，将压浆量确定出来，估算泵送终止压力及水泥压入量，具体见表1所示：

在进行桩桩端及桩侧压浆注入水泥浆时按照上表的要求，施工时如出现以下情况，禁止压浆：（1）泵送压力大于5MPa，水泥压入量已经达到预定值的70%时要终止压浆；（2）泵送压力不能达到预定压力的70%，水泥量的设计值达到表1中70%时，调小水灰比，在继续进行压浆至达到终止压力要求时终止压浆；（3）如桩侧出现水泥浆溢出情况，应对其进行间歇压浆，并把后续浆液的水灰比调小，直至水泥量满足设计值；（4）基桩成桩12小时以后才能进行后压浆，具体情况要根据基桩施工状态进行调整，通常不能超过成桩后30天；（5）进行后压浆时应考虑附近基桩的形势状态，施工作业桩和压浆作业桩要保持相应的距离。

4 钻孔灌注桩的施工技术

4.1 钻孔灌注桩的施工要求

完成钢筋笼与注浆管的埋设工作后，采用导管对钻孔进行二次清洗，同时让监理对沉渣的厚度进行测定，如测定的沉渣没有超过设计要求时，灌注桩身。灌注的混凝土要确保在导管中高度的合理性以及灌注到桩顶时有一定的充盈系数。后压浆技术能够提高桩侧阻力和桩端阻力，由于桩身混凝土的强度与桩侧桩端的阻力有关，应在施工中对桩身混凝土的强度进行提高，同时根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）验算，以免混凝土阻力大于桩身强度，导致桩身受损无法完成压浆。因此后压浆的混凝土强度要比普通桩高出3个等级应选择C30～C45。在水下灌注混凝土时，混凝土在强度等级上要高出水上灌注一个等级。

4.2 布置压浆管

（1）在压浆管的上部设置管箍、丝堵及管螺纹等，压浆导管的下部设计桩侧压浆阀的三通及G3/4"螺纹；（2）使用套管焊接的方式连接压浆导管，焊接后焊缝要均有饱满，焊接连续紧密，不能出现砂眼、孔隙，施工完成后，检查焊接质量，达到规定要求后才能进行下一道工序施工；（3）将压浆管固定在钢筋笼上时，应选用材料是12号铅丝进行固定。选择“十字绑扎”的方法固定，并绑扎均匀牢固。桩端压浆管应在加劲箍内侧进行绑扎，每一道设置加劲箍的位置均要进行绑扎，在螺旋箍筋外侧以1.5m的间隔距离对压浆管进行绑扎；（4）压浆导管上部距离要根据实际情况进行调整，一般来说要比施工场地所在地坪低200mm，在钢筋笼最上部加劲箍20cm的位置布置钢筋笼上压浆导管和孔口压浆导管，桩端压浆导管下部端口和钢筋笼底部要保持300mm的距离；（5）在将钢筋笼调入到孔时，要先将桩端压浆阀连接，入孔时插接桩侧压浆阀，孔口段要先焊接好压浆管，然后和钢筋笼同时吊入到孔中；（6）在下沉钢筋笼时不能反复扭动和向下冲击，严禁悬挂钢筋笼，钢筋笼需要下沉至底部；（7）完成灌注后进行回填工作时，应标上显眼的标记，禁止车辆碾压桩位，还要采取保护措施。

4.3 后压浆质量控制措施

在后压浆施工过程中，为了保证施工质量，需要重点做好压浆装置绑扎、焊接、水泥压浆、成品保护等控制措施，技术反馈监测到的信息。

（1）压浆的设备及材料要达到设计规范中的基本要求；（2）利用套管的焊接来连接压浆导管，经过监理检查并确认没问题后，才可进行下一道工序的工作；（3）使用12号铅丝十字绑扎对压浆导管和钢筋笼进行固定，在加劲箍的内侧对桩端压浆进行绑定，其固定在筋笼主筋上，每一道设置加劲箍的位置均要进行绑扎。在螺旋箍筋外侧进行绑扎桩侧压浆导管，各个绑扎点间隔距离为1.5m。对于钢筋笼和空孔部位压浆导管的绑扎要特别注意；（4）钢筋笼入孔时，要先连接好桩端压浆阀。在入孔过程中插入桩侧压浆阀，桩侧压浆阀要固定好，并将空孔段压浆导管导箍连接好；（5）在下沉钢筋笼时不能反复扭动和向下冲击。严禁悬吊钢筋笼，钢筋笼应下沉至底；（6）开始回填空孔的部分时，要对压浆导管大致方位和地坪尺寸进行测量并记录；（7）回填好后，应对桩位插上显眼的小红旗作为标记，防止压浆之前车辆碾压桩位。施工要做好未压浆桩基的保护工作，发现异常时，要求施工方及时进行修补；（8）开展后压浆施工时，要严格按照标准进行施工，发现异常情况时要立即向上级反映，做好报告并记录；（9）为使浆液水灰比的控制和检查能够准确方便进行，搅拌桶外侧应标上200kg水泥配制的0.60和0.75的水灰比浆液面的位置，并在桶的内侧配上能够显示水泥浆液面高度的标尺。

5 结语

总而言之，灌注桩后注浆施工技术可以显著提升地基的承载力，降低施工难度，节省施工成本，经济效益显著。本工程通过按照上述方法进行施工，取得了良好的施工效果，桩基承载力达到了要求，沉降差异降低了17%左右。

参考文献

[1] 蒋华福.上海中心大厦钻孔灌注桩施工技术[J].建筑技术，2010，（9）.

[2] 梁海东.旋挖钻钻孔灌注桩施工技术[J].山西建筑，2008，（10）.

[3] 陈飞，黄晓琴.岩溶地区钻孔灌注桩施工技术[J].土工基础，2009，（1）.

作者简介：黄淦彬（1973-），男，广东东莞人，东莞生态产业园区管理委员会电气工程师，研究方向：工程项目管理。

（责任编辑：小 燕）