建筑工程桩基施工中的桩端后注浆技术研究

韩志滨

（甘肃第二建设集团有限责任公司，甘肃 兰州 730050）

清孔是桩基施工中的重要步骤，在清孔过程中受制于孔底复杂环境、大量沉渣等因素影响很难将沉渣完全清理掉。这样就会对建筑桩身以及周围土质的粘接强度造成影响，同时也会对桩基摩擦力对桩身的作用产生影响，最终影响到桩基工程施工质量。而通过桩端后注浆施工技术则能够有效优化桩基压力承载强度，从而更好地保障施工质量，按照施工周期完成建设。

1 桩端后注浆技术的基本概述

1.1 基本概念

桩端后注浆技术是近些年应用非常广泛的施工技术之一，就是指先将注浆管埋设到钢筋笼的侧面以及地面之下，完成桩基施工30 天之后，可以利用喷射高压浆的方式（例如填充、挤压、劈裂等多种作用）使得桩体和周边土体更好地融合，通过此种方式能够使得桩侧的泥皮以及桩底部沉渣更好地固化，能够更加有效地提升桩体的整体承载性能，降低桩体发生的不均匀沉降问题，提升建筑工程的稳定性[1]。

1.2 桩端后注浆施工技术优势

第一，具有非常广泛的应用场所。从实际应用情况来看，后注浆施工技术可以应用到不同类型的水文地质条件当中，同时可以利用声波透射法等方式检测后注浆预埋导管，从而最大程度地确保完成的成桩，并且在保证较高成桩强度的同时能够有效减少施工成本。

第二，能够有效降低工程造价。建筑工程采取后注浆施工技术，可以在确保良好施工质量的同时减少桩径、缩短桩长，从而可以大大缩减施工量，缩短施工周期，同时也可以降低人工、材料的消耗量，进而实现非常好的经济效益。

第三，通过后注浆技术的有效应用可以进一步提升桩体的承载性能，能够加强周边泥皮、沉渣等的固化属性，大大减小桩基的沉降。

2 建筑工程桩基施工中的桩端后注浆技术的应用分析

2.1 工程基本概况

某住宅建筑工程（楼层总高26 层，地下2 层，建筑总面积为42000m2，其基坑深度为11m）基础施工主要采取的是桩端后注浆技术，通过实际勘探可知，此工程所处地质情况如下：强风化花岗岩层（厚度范围：3.2m～9.5m），桩极限抗侧阻力标准值45kPa；全风化花岗岩层（厚度范围：0m～3.3m），桩极限抗侧阻力标准值30kPa；粉质黏土层（厚度范围：3.5m～3.85m），桩极限抗侧阻力标准值30kPa；人工填土层（厚度范围：0.8m～1.8m），桩极限抗侧阻力标准值18kPa。通过对此工程桩基情况进行分析，初期设定了采取钻孔灌注扩底桩的方案，但是受制于成本、建设周期等方面的限制，通过综合分析，最终确定采取桩端后注浆施工技术进行施工，能够确保施工周期、保证施工质量、减少施工成本[2]。

2.2 注浆参数的相关设定

第一，明确施工水灰比指标。为了确保建筑桩基施工质量，对于水灰比指标进行严控是非常关键的，需要根据所用材料属性、现场具体情况进行调整。一旦水灰比不足就容易形成大的挤压性，从而产生水泥浆离析的问题，不利于建筑工程建设；如果水灰比较大则会增加注浆施工难度。一般情况下要严格控制水灰比在0.5～0.65 范围内，能够更好地符合工程施工质量等方面的要求。

第二，明确注浆使用量指标。所采用的注浆量主要是由桩间距、施工现场碎石数量来确定的，按照该工程的具体规模，最终确定所采用的注浆量保持在2.0t～3.0t 范围内。如果在注浆过程中出现冒浆、串浆等现象，则应采用间断注浆工艺，并将间隔时间控制在0.5～1.0小时。

第三，明确闭盘压力等指标。闭盘压力即注浆控制压力，在施工中，应根据注浆量确定具体的压力值。注浆压力将极大地影响到水泥浆的离析情况、管道的堵塞情况，以及施工的稳定性，若是施工时不能达到注浆量标准，那么在达到相应压力后应立即暂停注浆施工[3]。

2.3 桩型的选择、设计

第一，合适桩型的选定。正常情况下需要保障单桩承载力在4500kN 之上，并且要控制桩基承载平均轴向力＜标准承载力。建筑工程的桩基需要更高的承载性能，同时其对于沉降变形相对敏感。由于此建筑工程为高层建筑，所在区域土层主要包括淤泥、黏土、杂填土以及圆砾等不同的物质，主要通过中密的模式对其实施压实，严格控制层顶的埋深在36m～39m 范围内，厚度在8m～18m 范围内。在实际施工时要充分参照现场的具体土质来确定持力层，例如可以在粘性土碎石层上选定持力层。可以利用黏性土碎石桩侧和桩端部所形成的阻力来有效控制沉降量。按照该工程的具体需要，所用灌注桩的尺寸设定为：φ1000mm×40m，为了保证形成良好的承载性能，需要确保桩体进入持力层深度达到8.5m 以上，此种情况下能够形成近6000kN的承载力。设定灌注浆液水灰比在1.45～1.65 范围内，并且随着土体密实度的提高，强度有所增加。

第二，压浆孔的设计。在进行灌注桩施工过程中，压浆孔是非常关键的部分，一定要保证全部灌注桩都设置压浆孔，同时为了保证浆液灌注充足性，要在桩顶位置设置排气孔，必要情况下需要在桩底设置排水孔。为了保证管道强度，可选用内径20mm 的钢管制造压浆管及排气管，并利用钢丝或塑料扣件等进行连接。要保证所有管路的压浆孔、抽气孔等都设在锚固件上，锚固装置上要有相应的排气孔。设在钻孔桩的钢筋笼周围的压浆管，根据桩体直径、持力层及桩端的空隙量，通常需要设置三个。随着灌注桩直径的增加，持力层和桩端的空隙会不断下降，那么就要通过压浆管来保障注浆的顺畅[4]。例如对案例工程来说，在其持力层碎石当中存在着粘性土层，所以为了能够实现对桩底的彻底包裹，要顺着钢筋笼周边均布φ32mm 的压浆管。

2.4 注浆速度的控制

注浆速度的控制直接关系到整个工程的施工质量，工程的桩端持力层多位于含粘性碎石层上，其渗透率高、侧阻力大，但注浆压力却比较小。所以，在实际的施工过程中，既要注意把注浆泵的额定压力控制在8MPa 左右，又要采用可移动的作用方式，低压慢速将水泥浆注入土层中，之后，如果满足加固要求，就可以逐步加大注浆的速率，提高工作效率[5]。

2.5 注浆的顺序

在注浆过程中，应遵循由桩基础向桩中心的顺序，提高水泥浆的利用率，避免废料的产生。在施工期间，要做好过程的记录，将施工时间、工艺顺序、注意事项等，尤其是具体的注浆顺序、突发情况，都要清楚地标注出来，为今后的工作提供借鉴。

2.6 注浆管的布设

在钢筋笼外侧适当的地方，可安装2-3 根对称布置的钢筋，选用φ25mm 的钢管作为注浆管，用钢丝将其与钢筋笼紧密连接。在埋设注浆管时，必须保证注浆管的底端超过桩顶50cm，顶端高于地面30cm，以便施工能够顺利进行。

2.7 开孔的控制

在注浆过程中会逐渐形成灌注桩，若是短时间内成桩，表明混凝土的强度有所不足，容易在之后的施工过程中产生各种问题。针对此情况，一般要在成桩2天之后进行开孔作业，要在开孔操作时按照工作压力对其进行全面记录。

2.8 注浆管的安装

为了确保钢筋笼能够顺利地安装，可以先在内部设置满足设计标准的注浆管，相隔一定距离（约2m～3m），用钢丝将注浆管和钢筋笼捆绑牢固。施工时要保证注浆管均匀设置在钢筋孔中，确保主筋平稳。为了能够为工程实施提供显著参照，需要将注浆管深入桩底土层50cm 左右，要在地面留有30cm 的端头，同时对其做出较为明显的标识。为了确保钢筋笼的准确性，在放置前需要检测桩孔深度，再将钢筋笼和内侧压浆管投入桩孔中。连接管路时，需要通过止水胶带进行绑扎，防止长时间受潮而生锈，同时也可以增加牢固性。投入一节注浆管之后就要对其密封性实施检测，检测往往采取的都是清水罐满压浆管，之后查看是否会出现漏水问题，以此来判定压浆管的质量。

2.9 压浆施工

在注浆施工中，所选择的群桩应是完好的，注浆要一次完成。在进行桩基础施工时，应先从四周进行，再从中间施工，这样就避免了水泥浆容易流失的问题。并且，必须对注浆时间和注浆过程中的各种条件进行精确的记录。压浆施工是建立在循环压浆的基础上，通过设置两个桩，首先从第一个桩的A 管开始，完成压浆后再对第二个A 管进行压浆，然后依次进行两个B管的压浆。同时，应将同桩双管的注浆时间控制在30 min 以上，以确保水泥浆的充分扩散，完成桩端后注浆。

3 桩端后注浆施工的注意事项

桩端后注浆法能够直接提高建筑物地基的质量，但也暴露出如未对泥浆护壁冲钻孔底部沉渣进行彻底清除，或对桩基深度、桩基结构等造成影响导致桩基承载力逐步降低，远未达到设计要求等问题，无法充分发挥其应有的作用。为了解决这些问题，一定要充分分析施工现场具体条件，充分了解并掌握桩端后注浆施工的关键所在，有效提升桩基施工质量以及强度。

3.1 注浆时发生堵塞情况的处理

在注浆过程中，如果压力较高仍无法正常打开注浆喷头，注浆管发生堵塞，那么要利用另一根正常运行的导管向终端挤压水泥浆，从而保证注浆量的充沛性。若是在注浆初期就在桩顶部产生非常多的浆液，那么要立即暂停注浆，同时对其进行检查修复，对造成这一问题的原因进行分析，提出解决办法，满足设计要求，保证注浆的顺利进行。同时，要对注浆压力进行科学的控制，如果在注浆过程中出现不合理的压力，应及时停机，确保注浆安全。如果注浆压力太大，桩体内易产生堵塞，严重时甚至会导致桩身塌陷。采用桩端后注浆施工技术，可以有效地防止桩端大范围的沉降，提高桩端的承载力，提高桩的工程质量。

3.2 注浆过程中冒浆情况的处理

在注浆的时候，也会出现冒浆的情况，如果出现了大量的水泥浆液，说明桩基的底部已经被填满了，此时需要停止继续注浆。若出现在桩身侧面，则说明注浆量已达到了设计要求，可逐步终止注浆。但是，如果桩身一侧仍有浆液涌出，但未出现较多浆液，可先用清水将注浆管冲洗干净，待次日固化后再继续注浆。因此，要合理解决冒浆问题，防止其对施工造成影响。

3.3 缺浆情况的处理

一旦发生注浆管堵塞而无法顺畅地实现注浆操作，需要在施工开始前制定合理的注浆应急预案。补注浆施工通常会在注浆结束后统一进行，为了保证注浆顺利进行，需要在桩的四周打出直径相对较大的孔。为了保证注浆的充分性，一定要保证所钻孔的深度超出桩端，将注浆导入孔内部之后同时投入封孔注浆塑料管，并且在完成封孔操作3 天后将浆液压入其中。

3.4 质量控制与安全防护

在使用桩端后注浆施工技术时，施工人员必须对焊接注浆头进行合理的加工、制作和捆扎，并根据现场的具体条件制定施工顺序，对成品进行保护，实时反馈监控信息，对施工过程进行严格的控制。在施工过程中，也要把握好施工质量。一是采用钢丝扣将注浆管与管箍相连，孔口顶口要满焊，施工人员要在进行下一道工序施工前进行验收。二是用铅丝绑扎注浆管和钢筋笼，紧靠桩端注浆管和主筋，在绑扎和固定的情况下，对纵筋底面进行校平，并在适当的位置设置加劲箍。三是对空腔段进行锚固并封好注浆导管。四是下放钢筋笼时，要反复拧紧，确保下部导管安放在孔底，防止悬空。五是压浆阶段主要以整体承台群桩为中心进行一次压浆，并与周边桩基共同作业，构成密闭圈。在压浆过程中，施工人员必须对压浆质量进行严格的控制，一旦出现注浆不足，应视具体情况进行补浆或调节压浆速率。六是在注浆前进行验收，验收合格后方能进行注浆。七是对注浆桩基础导管留口定期进行检测，采取相应的防护措施。八是在注浆过程中，要严格按工艺要求进行并做好记录，如有问题要及时报告。九是根据施工现场的具体状况，组建专项管理团队，对出现的安全隐患及时进行整改，防止出现问题。为此，必须组织所有人员参加施工前的技术和安全交底。

4 结语

对于建筑工程来说，桩基施工是非常关键的内容之一，桩端后注浆是桩基建设中的一项重要技术，它可以为高层建筑的发展提供有利的条件。随着整个社会经济的发展，人们对建筑业的要求越来越高，因此要加强应用新型施工技术。通过以上分析可以得出，在建筑工程中合理地采用桩端后注浆技术是十分重要的，在桩基工程中采用桩端后注浆技术具有非常重要的作用和价值。