浅析建筑工程施工中的灌注桩后注浆施工技术

【摘要】灌注桩后注浆技术目前已在建筑工程施工中得到了更广泛应用，基于其在建筑工程施工中所发挥的作用力可知，灌注桩后注浆技术是有效控制建筑工程施工质量的关键。在建筑工程施工过程中常出现的一些桩基沉渣及泥皮等现象，利用灌注桩后注浆技术能够有效改善与控制这些问题，同时还能够提高桩基整体的承受能力，降低桩基的沉降量。灌注桩后注浆技术在建筑工程施工中的应用具有一定的客观性，它满足了建筑工程的施工要求及质量要求，对建筑工程企业的发展具有重要的促进意义。本文从灌注桩后注浆技术基本概述及优势分析，讲述了灌注桩后注浆技术作用机理、灌注桩后注浆技术施工工艺要点以及灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的应用工艺分析。

【关键词】建筑工程 施工 灌注桩后注浆 施工技术

近年来，我国大型建筑物及高层建筑物等不断涌现，这一形式给建筑工程施工带来了严峻的挑战，同时对建筑工程施工质量也提出了更为严格的要求。在建筑工程施工中技术是影响建筑工程质量的重要因素，目前在建筑工程施工中最为常见的施工技术为灌注桩后注浆施工技术，它的应用不仅提高了工程质量，同时在一定程度上也促进了建筑工程企业的稳步发展。

一、灌注桩后注浆技术基本概述及优势分析

1.灌注桩后注浆技术基本概述

灌注桩后注浆技术目前已在建筑工程施工中得到了更广泛应用，基于其在建筑工程施工中所发挥的作用力可知，灌注桩后注浆技术是有效控制建筑工程施工质量的关键。在建筑工程施工过程中常出现的一些桩基沉渣及泥皮等现象，利用灌注桩后注浆技术能够有效改善与控制这些问题，同时还能够提高桩基整体的承受能力，降低桩基的沉降量。灌注桩后注浆技术在建筑工程施工中的应用具有一定的客观性，它满足了建筑工程的施工要求及质量要求，对建筑工程企业的发展具有重要的促进意义。

2.灌注桩后注浆技术优势

灌注桩后注浆技术在建筑工程施工中的实用性较强，其在建筑工程施工中的应用优势主要体现在三个方面：①灌注桩后注浆技术应用范围较广，该技术基本上可以在各种地质中使用，以往主要在挖孔灌注桩、泥浆护壁钻孔及冲孔中使用，近几年来该技术在灌注桩工程中也广泛应用开来，且应用效果十分显著。②灌注桩后注浆技术在建筑工程中有效固化桩沉渣及泥皮等现象，大大提高了桩基的承载力，据相关调查表统计可知，在建筑工程施工中应用灌注桩后注浆技术，对于粗粒土的承载力增幅可达到50～150%，而细粒土的承载力增幅可达到30～70%，由此可见，灌注桩后注浆技术对建筑工程桩基承载力的提高具有重要作用。③将灌注桩后注浆技术应用于建筑工程施工中，在一定程度上能够降低工程造价，经济效益十分明显。油漆是对于大直径超长桩应用效果更为明显。灌注桩后注浆技术与建筑工程施工中其他普通灌注桩施工技术相比，在建筑工程施工中利用灌注桩后注浆技术可以减小桩径，缩短桩的长度，另外还可以有效避免较难穿透的地质土层，大大降低了建筑工程施工难度，缩短了施工进度，对建筑工程企业而言具有一定的经济效益。

二、灌注桩后注浆技术作用机理

灌注桩后注浆技术提高桩承载力，减少桩沉降量的作用机理分析如下：

（1）桩端阻力的提高。高压浆液注入桩底，改变了虚土沉渣的物理化学力学性能及桩与岩层土体的边界条件。当桩底及周围土体为粗粒土时，浆液靠渗入胶结效应使其强度提高，粗颗粒沉渣被水泥浆液固化为中低强度混凝土；当土体为细粒土时，浆液以劈裂效应注入，与细颗粒土形成强度和刚度较高的网状加筋负荷土体；在非渗透性中风化基岩中注浆时，如注浆压力不够大，浆液受岩体约束，只能神偷到沉渣空隙，形成浆泡，挤压沉渣颗粒，沉渣间的泥浆充填物产生脱水固结，如压力足够大，则会发生劈裂注浆和挤密现象，从而提高端阻力。另外，由于浆液的充填胶结作用，在桩底会形成扩大头，增加了桩端受力的面积，也进一步提高了桩端承载。

（2）桩侧阻力的提高。桩侧后注浆中侧阻力的提高依赖于由桩侧注入的浆液以相同机理与土体结合。桩底后注浆中，由于浆液直接注入桩底，随注浆压力机注浆量增加，一部分浆液克服桩侧摩擦力及上覆土压力沿桩土界面不断向上泛浆，高压浆液冲破泥皮，渗入桩侧土体，使土体得到挤密加强，从而提高侧阻力。另外，桩底注浆可以使桩上抬而产生反向摩阻力，相似与“预应力”原理，提高侧阻力。

（3）沉降量的减少。土体刚度加强使桩沉降量减少，除此以外，在注浆压力作用下，使桩端压缩变形有部分在施工期内提前完成，也减少了日后使用期的竖向变形。

三、灌注桩后注浆技术施工工艺要点

1.后注浆施工工艺流程

注浆管阀制作安装桩身混凝土浇筑注浆设备安装注入浆液注浆稳定设备拆除。

2.注浆浆液的制备

注浆浆液的稠度和可灌性是注浆工艺的重要因素之一。根据注浆泵的特点及场地底层条件，选择注浆液及注浆稠度。国内后注浆工程多采用以水泥浆为主的浆液，根据需要添加外加剂。而水玻璃类（硅酸盐）浆液以其具有无毒、价廉、凝结时间易控制的特性，在国际上应用较广。

3.后注浆施工机具

施工机具分为地面注浆装置和地下注浆装置两大部分。地面注浆装置由高压注浆泵、浆液搅拌机、储浆桶、地面管路系统及观测仪表等组成；地下注浆装置由竖向导浆管、注浆管及桩端压力注浆装置等组成。

4.注浆终止控制标准

后注浆最大注浆压力由桩身结构如有效桩长、桩径、桩入土深度等因素、桩的抗拔能力、土质条件决定。注浆前可根据上述条件估算其最大注浆压力，当注浆压力达到此压力并稳定一定时间后即可终止注浆；另一方面，也可以根据底层条件及要求承载力提高幅度确定注浆量，当注浆量达到要求时也可以终止注浆。由于注浆量的大小目前还没有成熟的公式可以预先计算，一般都是根据经验积累估算，通过试验来确定比较合理的注浆量。也可以采用注浆压力和注浆量双控制。

5.最佳注浆时间

根据中国建科院开发的泥浆护壁灌注桩后注浆成套技术资料显示，后注浆可在成桩后2～30d内实施。事实上，由于注浆是要通过高压注入，这就要求桩本身强度要足够。如果注浆过早，有可能因为桩身强度过低而破坏混凝土自身结构，或由于桩侧阻力不足导致浆液溢出地面；注浆过晚，则可能会因桩身泥皮硬化而影响浆液向上泛浆挤入桩身周围的土体，以致浆液向远处散溢流失，甚至引起串孔现象。所以在确定施工方案时一定要根据桩的设计强度来推算确定最佳注浆时间。

四、灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的应用工艺分析

灌注桩后注浆施工技术应用的覆盖面较为宽广，几乎可以在各种地质中应用，其在不同施工环节有其不同的效果体现，为了充分彰显灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的作用力，笔者针对灌注桩后注浆施工技术在建筑工程中的应用要点进行了如下分析：

1.注浆管制作与安装施工工艺

在注浆管制作过程中，一般应采用镀锌管或者是无缝焊管作为制作材料，其直径应控制在 25mm或者 30mm，当然在制作过程中需要全面考虑注浆管内的摩阻力给注浆施工带来的压力。注浆管在在制作工程中应将其结构分为三段进行制作，分别为注浆管端部花管、注浆管中部主管以及注浆管上部带丝扣的接头，对于花管段的侧壁设置应按照梅花形对出浆水孔进行设计，一般孔径应控制在6～7mm。另外在注浆管制作过程中要将花管段利用塑料膜、胶带或者是橡胶膜包好，然后用铁丝将其缠绕捆扎，以免注浆管在应用过程中发生渗漏现象，影响建筑工程整体施工进度。

2.压水试验施工操作

建筑工程施工中的压力试验基本上都是在灌注桩浇筑施工完毕后的5d内进行，在压水试验中主要对注浆管路和单向阀的畅通情况进行检查，与此同时还要将单向阀周边混凝土的泥浆或者沉渣清理出去。在压水试验过程中若发现桩端或者是桩侧出现塌孔、扩孔或者充盈系数较大的现象，应对建筑工程灌注桩浇筑施工提前进行压水试验，确保其能够将较厚的混凝土覆盖层冲开，在压水实验过程中应由相关技术人员准确记录灌注桩管路的疏通状况及冲破压力值。

3.注浆管的安装与下放

在进行注浆管安装工艺操作过程中应确保各个注浆管之间的准确对接，焊接时焊缝要连续、饱满、密封。在整个注浆管安装与下放过程中要严格按照安装施工规范进行操作，确保注浆管安装的密闭性与连续性。

4. 灌注桩注浆工艺

灌注桩注浆施工工艺属于灌注桩后注浆施工的最后环节，也是最为重要的环节，它与灌注桩后注浆整体施工质量有着直接性关系，因此准确操作灌注桩注浆施工尤为重要。在灌注桩注浆施工之前，要全面考虑影响灌注桩注浆施工质量的主要因素，比如注浆压力、注浆所掺入的水泥量及浆液水灰的配比等，这些因素直接关系着注浆施工质量，施工人员一定要根据相关指标与规范进行灌注桩注浆施工工艺。

5.灌注桩注浆顺序及时间

灌注桩注浆施工应在成桩后2d后进行注浆操作，最迟不能超出成桩30d后，在注浆施工中还要严格控制注浆施工作业点与已经成孔作业点的距离，一般情况下两者之间的距离不应该小于8～10m之间。另外对于不同的土质其灌注桩注浆顺序也是不同的，比如对于饱和土质，其注浆顺序应为先桩侧后桩端，而对于非饱和土质，其注浆顺序应为先桩端后桩侧，对于多断面桩侧灌注桩注浆顺序应为先上后下。在灌注桩注浆施工中桩端与桩侧的施工时间间隔应控制在2h或2h以上，当然不易过低也不易过高，具体间隔时间应结合工程实际情况加以控制。在灌注桩桩端注浆施工中对于同一根桩上的不同注浆导管应进行等量注浆操作。

6.灌注桩注浆参数与终注条件

灌注桩后注浆技术的压浆控制原则是以压浆量为主，以注浆压力控制为辅，对于灌注桩的注浆参数应结合建筑工程施工现场的地质条件进行准确计算。若桩端为卵石层或者砾石，应考虑采用比较大的压浆压力与压浆量，并将压浆量作为控制指标。若桩侧为砂土层，应将压浆压力作为注浆施工主要指标，将压浆量作为注浆施工的参考指标。

五、总结

综上所述，灌注桩后注浆技术是一项功能性较强的基础施工技术，其未来发展强劲十分可观。将其合理应用到建筑 工程施工中的多个环节，不仅可以提高桩基承载力，降低施工难度，同时还能够为建筑工程企业节约一定的施工成本，有效控制建筑工程施工造价，对建筑工程企业的发展具有现实意义。

参考文献：

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[3]罗重兵.灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的应用探析[J] 中华民居 2014（9）