软弱地基人工挖孔桩端压力注浆施工方法

摘要：本文根据作者实际工程案例对挖孔桩的施工技术做以分析，供同行借鉴!

关键词：挖孔灌注桩，工艺，质量，措施

中图分类号： U443 文献标识码： A 文章编号：

前言

人工挖孔灌注桩是一种常用的桩基类型式，其继续设备投入简单，不受场地工作面制约，无泥浆排放要求，持力层、桩体直观可见，质量可靠而得到设计广泛应用。

广州市某5层设计骨灰楼工程面积约2.1万平方米，基础形式采用人工挖孔桩灌注桩，由于在挖孔成桩、的施工过程中桩端持力层为中风化岩。该场地土层主要为残积粉质粘土，该土层粉质含量高。施工过程除少部分桩正常施工外，其余已达到设计深度但均现严重的涌泥、地下水丰富现象，桩层承载力不能满足要求，扩大头困难。桩周土体塌空现象严重时已无法继续施工，严重时影响桩护壁。使工人处于复杂作业条件下的反复停工、护壁处理加固耗时，存在严重的施工安全隐患。同时基坑支护、桩位已布置、开挖成型，修改基础方案已不可能。随桩基施工进展停滞处于被动的僵局，严重影响工期。为此，某司项目部成立攻关小组，采用了在软弱地基人工挖孔桩端压力注浆施工方法，消除了安全隐患，解决了软弱地质的难点，提高桩端承载力。

1、施工特点

1.1 增加提高桩端承载力，减少沉降，保证的施工质量。

1.2减少桩段扩大头时塌孔施工风险及处理措施费用，减少挖孔人员入孔暴露时间。

1.3 施工工艺不复杂、操作方便。

2、适用范围

适用于各种强、中风化岩层下软弱土质条件的人工挖孔灌注桩，特别对于粉质含量高承载力低的土质具备了良好的应用效果。

3、工艺原理

针对软弱土质内人工成孔、孔底扩大困难的桩体，通过预埋的钢管和管阀与钢筋笼形成整体的方式放至孔内，待桩身混凝土浇注满2~3日后，通过对高压泵方式对桩端的持力土层进行高压注浆，在桩底，产生物理化学反应固结，在桩底形成一种高强度、稳定的固结体，作为桩端的一部分，不但提高了桩体的承载力，既满足桩端进入持力层的设计深度要求，同时又避免在软弱地质下需人工进行扩大头施工，减少人员入孔暴露的危险施工更加安全。特别对易受成孔施工与地下水扰动影响所形成的“流泥”的承载力较低、松散的粉质粘土尤为适用。同时施工方便，也大大减少的投入反复的成桩处理加固及耗时，在节约施工成本基础上也提高施工进度。

4、施工工艺流程及操作要点

4.1 施工工艺流程

4.2 施工操作要点

4.2.1 注浆钢管的制作

在制作桩身钢筋笼同时制作注浆管。注浆管采用Ф48的钢管制作，接头采用丝扣连接并采用止水胶带固牢拧紧密封，两端采用丝料堵封严。压浆管长度比钢筋笼长度多出550mm，在桩底部长出钢筋笼200mm进入持力层，上部高出自然地面300mm。压浆管在下部200mm制作成注浆喷头(俗称花管)，在该部分采用钻头均有钻出3排(每排4个)、Ф8@30mm的压浆孔作为注浆喷头，并及时将注浆喷头套上胶布并用胶带封严，以便保护防止管底泥浆进入管内。

4.2.2 注浆钢管的布置

钢管预埋将与桩体同步进行，在混凝土浇灌之前要完成预埋钢管的绑扎、焊接等工作，并经过验收。埋件的位置、标高必须符合要求。将3根注浆管对称分布呈三角形焊接在钢筋笼的内侧。人工桩成孔后下钢筋笼，下放安装过程中要注意对注浆钢管的保护，钢筋笼不得碰撞导致扭曲，及避免注浆管在丝扣连接处松动。注浆管上部要采用堵头封住，避免泥浆或杂物落入堵塞浆管。（详细见注浆管与注浆孔位置示意图）

5.2.3后注浆阀安装要求

注浆阀选用能承受1mpa以上静水压力，并具备逆止功能。安装时应对注浆阀做好保护避免硬物、人为碰撞等而不致使注浆阀受损。

4.2.4清孔要求

用高压泵机打入自来水行全段清孔，直到孔口流出清水为止，可停止清洗，确保清除孔内沉淀物及杂物，同时作试注试验。

4.2.5注浆参数的设置

注浆参数主要包括浆液的水灰比、终止注浆压力、流量、注浆量

4.251注浆液材料制作及配合比

注浆液材料采用425号普通硅酸盐水泥，水灰比采用0.6。注浆所使用的水泥进场后立即取样检测，经检测合格后方可使用。

4.252注浆液材料制作及配合比

注浆液材料采用425号普通硅酸盐水泥，水灰比采用0.6。水泥浆可适量水玻璃，加速浆液凝固。注浆所使用的水泥进场后立即取样检测，经检测合格后方可使用。

4.253桩端注浆终止压力

桩端注浆终止注浆压力根据土层性质及注浆点深度确定，注浆压力为7mpa。

4.254注浆流量

注浆流量不超过75L/min

4.255单根桩注浆量

单根桩注浆量是指单桩压浆的水泥用量，它主要取决于地层的孔隙率。

单根桩注浆量如下表

4.256注浆施工顺序

群桩注浆时应先按“先、后内部，及时施工”原则进行，注浆作业在成桩后3d开始，不得迟于成桩30d后，注浆时要做好施工记录，记录的内容包括施工时间、注浆开始及结束时间、注浆数量以及出现异常情况和处理的措施等。

4.2.6注浆

注浆设备：注浆机、水箱、过滤筛、水泥搅拌器等。注浆作业在桩身混凝土浇注3d后开始注浆。注浆范围内该桩的持力层。注浆前，首先做好注浆试验，冲破出浆的防水胶布，使管路畅通。搅拌水泥浆时严格按配合比进行，每盘料搅拌时间不得少于3min，超过初凝时间的水泥浆不得使用，严禁边加水边加水泥、边放浆的做法。注浆压力根据地质条件确定，压浆结束标准按照“注浆量和压浆压力双控”的原则执行，当注浆总量和注浆压力均达到设计要求，或注浆总量达到设计值的75%，且注浆压力超过设计值，当满足上述条件之一时可终止注浆。

当注浆压力长时间低于正常值或者桩顶面出现冒浆周围桩孔串浆，要改为间歇注浆，间歇时间为30~60min，或调低浆液水灰比。

后注浆施工过程中，要经常对后注浆的各项工艺参数进行检查，发现异常情况应采取相应处理措施。当注浆量等主要参数达不到设计值时，要根据工程具体情况采取相应措施。

4.2.7封孔

当每一个孔桩端注浆完毕后，拆卸注浆接头与止回阀，在1~2h内对注浆孔采取高强度水砂浆封堵。

5、质量控制

5.1质量标准

本工法质量标准按《建筑桩基技术规程》(JGJ94-2008)中相应条文执行。

5.2后注浆施工完成后 要提供水泥材质检验报告、压力表检定证书、试注浆记录、设计工艺参数、后注浆作业记录、特殊情况处理记录等资料。

5.3在桩身混凝土强度达到设计要求的条件下，承载力检验在注浆完成20d后进行，水泥浆液拌入早强剂时可于注浆完成15d后完成。

5.4 埋管、桩身混凝土施工时，做好有关管理措施，避免注浆管变形爆裂与堵塞等情况。

6、安全措施

6.1认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，制定“安全生产、文明施工”专项方案；成立安全工作领导小组，加强安全管理，建立定期检查、考核机制。

6.2由主抓工程安全的项目主管负责抓安全工作，制定项目的安全生产制度，实行安全生产责任制，制定安全生产奖罚措施，将职工的安全生产与经济利益挂钩。

6.3所有进入现场作业人员必须接受专职安全员的“三级安全教育”和“安全技术交底”方可上岗。

7、环保措施

7.1严格执行《建筑施工现场环境与卫生标准》（JGJ146-2004）中的相关条文，建立环境保护管理体系，成立现场环境保护与文明管理机构，切实贯彻国家及地方环保法规。

7.2施工场区范围内排污、排水，垃圾清运严格按有关规定处理，决不污染、影响周围环境。

7.3严格控制废弃水泥浆、钻渣和废弃料的排放，及时将废弃物清运出场地。

7.4保持施工区域和生活区域的环境卫生，及时收集和处理各种生活、生产垃圾，施工、生活污水需经过处理后才能排入市政污水井。

8、效益分析与应用实例

通过该施工方法以较少的投入，改进施工方法提高了工程质量，使持力层胶接，形成复合地基，改善土力学性能，提高桩承载力量，减少沉降，保障结构稳定。奠定了基础，经济效益明显。后续对工程桩基进行检测，共检测77跟桩，10根实体抽芯取样点，77根桩身低应变检测77根， 静载检测6根，经检测： I类桩75根，II类桩2根，无III、IV类桩，桩基础检测 I 类桩达到约98%。达到预期目标，满足设计要求。

9、结束语

施工工期方面通过该桩端后注浆施工，保证了工程桩质量现象，提前工期34天，也为后续的地下室内结构快速封顶奠定了基础。同时提高了劳动效率，使人工费、管理费支出减少，取得了良好的经济效果。