后注浆技术在九堡大桥南接线桩基工程中的应用

摘要：介绍了桩底后注浆工艺及施工控制措施，对灌注桩成桩后的注浆技术进行分析研究,探讨后注浆技术控制具体方法,以此提高桩基承载力，可为类似工程施工提供参考依据。

关键词：钻孔桩、注浆、压力

中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：

前言

灌注桩桩底、桩侧后注浆是通过压浆，使桩周及桩底松软土体得到有效加强，从而大幅度提高灌注桩的桩侧阻力及桩端阻力，大幅度提高灌注桩的承载性能。其作用原理在桩体形成后，由桩端和桩侧的预埋管压入水泥浆，通过浆液的渗扩、挤密和劈裂压密等方式，消除泥皮和沉渣的固有缺陷，改善桩土界面，使桩周一定范围内的土体得到加固，土体强度增加，增大桩侧摩阻力和端承力，从而大幅度地提高桩的极限承载力和减少沉降量。杭州市九堡大桥南接线工程就采用后注浆补强技术来提高桩体承载力。

一、工程概况

九堡大桥南接线工程道路呈南北走向，南至机场路，全长约6.8km，道路规划宽度51m，城市快速路。快速路采用高架形式，

本工程基础为钻孔灌注桩，基桩选用直径1.0m、1.2m、1.5m、1.8m的钻孔灌注桩，基桩长度不一，长度范围49m～65m，持力层根据不同地质情况选用，均按摩擦桩设计，均采用水下C25混凝土进行浇筑，桩基总共1176根。为了提高桩基承载力，利用声测管对桩底进行压浆处理。

二、工程地质情况

根据地质报告，九堡大桥南接线工程地质从上而下地质情况大致为：

①a层杂填土：黄灰～灰色 ，层顶标高7.72～9.25m。

①b层素填土：黄灰色 ，层顶标高8.09～9.74m。

①c层塘泥：灰黑色，层顶标高2.92～5.60m。

②a层粉质粉土：黄灰色～灰色，层顶标高3.32～6.24m中压缩性。

②b层粉质粉土：灰色，层顶标高2.11～5.02m中偏低压缩性。

②c层粉质粉土： 黄绿灰～灰色 ， 层顶标高-0.40～2.90m。

③a层粉砂夹粉土： 绿灰～灰色，层顶标高-7.32～-2.87m高压缩性。

③b层粉质粉土：灰色层顶标高-9.20～-7.27m中压缩性。

④a层淤泥质粉质粘土： 灰色 层顶标高-11.66～-7.27m高压缩性。

⑤a层粉质粘土：黄绿～黄灰色，层顶标高-20.13～-15.74m ，中压缩性。

⑤b层粉质粘土：灰黄～棕黄色层顶标高-22.61～-18.65m，中压缩性。

⑥a层含砂粉质粘土：灰黄～棕黄色层顶标高-26.38～-21.55m中压缩性。

⑥b层砂砂：灰黄～棕黄色层顶标高-28.39～-23.00m中偏低压缩性

⑥c层砾砂： 棕黄色 层顶标高-28.89～-25.48m中偏低压缩性。

⑦a层圆砂： 黄灰色层顶标高-30.79～-22.78m中偏低压缩性。

⑦b层卵石：黄灰色层顶标高-32.86～-24.48m低压缩性。

三、施工工艺及参数

1、砼桩上注浆通道的控制

由于设计中要求对桩端砼和桩侧壁土体进行结构补强，为了施工方便和安全可靠，将声测管与注浆一并考虑，注浆孔道直接利用声测管。因此声测管畅通是实施桩底压浆的前提条件，因此，施工过程中必须严格把关，确保声测管的畅通。注浆管道可以直接利用声测管，在声测管底部安装直管出浆口，出浆口直管区域均匀钻8个φ8mm孔洞，并用δ=1.5mm的橡胶管包扎，声测管与钢筋笼下放一致，分为节段进行施工，每节每根声测管下放前必须进行注水施工，确保声测管内部始终处于满水状态，防止泥浆进入声测管内，同时每节声测管接缝处必须焊接（挤压）密实，技术员要对每节声测管焊接（挤压）处逐一检查，确保声测管的密封性和施工有效性。注浆管道及出浆口均在钢筋笼制作的同时同步进行，钢筋笼深度范围内通过铁丝绑扎定位，底部出浆口需通过钢板圈焊接固定，以保证在钢筋笼下放时不致于被损坏。

施工时应按设计图纸的要求加工，特别是桩端管道应作加强。桩端注浆管道上留出注浆小孔，并用橡胶皮包裹，铁丝扎紧，防止杂质堵塞注浆孔。注浆管道的所有接口应连接牢靠，施工质量应严格把关，防止在钢筋笼运输、下放、基桩砼浇筑过程中管道脱开。

为了方便检测基桩，注浆管道顶口标高与主护筒顶口标高一致，注浆管道上口采用木塞封闭，下口采用小块钢板焊接封闭。

详见附图：

2、注浆量的确定

注浆量由注浆范围和岩土中的空隙决定。注浆的目的基本确定了注浆的范围。但是考滤到压浆桩端均处在卵石层或砂层中，注浆液在高压下的扩散，浆液注浆实际范围比计划需要的范围要大，浆液实际扩散范围包括：浆液在桩端桩孔孔隙及碴空隙扩散范围；浆液在桩端卵石层中一定的扩散范围；浆液在一定高压注浆压力下沿桩砼壁和钻孔壁孔隙；及砼壁中局部扩散部位的扩散范围；在桩侧土层中的扩散。

注浆范围确定后，根据经验给出注浆范围的孔隙率，注浆量基本确定了。

3、注浆压力

既要把浆扩散到实际需要的部位，又工使桩端浆液在砂卵石层中及桩侧土中不致扩散的过远。注浆压力又不能取的太大。注浆压力的选用应取压水试验测得的静水压力2～2.5倍，并小于桩体砼实际强度的一半。

4、注浆结束标准

桩径Φ1.0mΦ1.2m和Φ1.5m的桩基总压浆量达到2100升（2.1m3）；桩径Φ1.8m的桩基总压浆量达到2800升（2.8m3）；所有管道压浆压力均达到5Mpa；桩体总上浮15mm。达到以上三者任一数值则表示本桩压浆全部结束。

5、注浆施工控制技术

为保证注浆质量和效果，注浆控制要做好过程控制和标准控制，过程控制是把浆液控制在所要注的范围内；标准控制(即质量控制)是控制浆液达到注浆要求。

过程控制主要调整浆液的性能和注浆压力，流量，使浆液既能扩散在预定的注浆范围又不能过多跑出注浆范围而流失掉。

注浆标准控制方法有定量控制法，定压控制法和定时控制法。

桩端土体和桩体侧壁土体注浆加固，一方面靠注进土体的浆液起作用。别一方面靠浆体对土体挤压作用使土体力学指标提高反过来土体体密实度增加又使浆体强度充分发挥作用，形成桩端或桩侧壁复合土体。因此注浆最终压力对加固效果起主要作用。考虑本工程的注浆目的，决定采用注浆总量控制、定压控制法为主，定时控制为辅，在最大注浆压力下，控制注浆总量，力争大于注浆总量。

四、质量事故预防

(1) 压水开环时，若水压突然下降，表明单向阀已打开，此时应停泵封闭阀门10～20min，以消散压力。当管内存在压力时，不能打开闸阀，以防止承压水回流。

(2) 注浆工作一般在混凝土浇筑完毕后3～7天进行。也可根据实际情况，待桩的声测工作结束后进行。

(3) 在压浆过程中，若发生不正常现象（如注浆泵压力表越来越高或突然掉压，地面冒浆等）时，应暂停压浆，查明原因后再继续压浆。

(4) 专人负责纪录压浆的起止时间、注入的浆量、压力。

五、质量检验和控制措施

(1)严格检查进场施工材料质量，注浆管材和水泥要有进场合格证，并经送检合格。

(2)注浆前应做好压水试验，测定静水压，检查管路渗露和为合理确定注浆压力提供依据。

(3)施工过程中机械操作人员和施工技术人员应掌握并经常检查注浆压力、注浆液流量、注浆时间、浆液水灰比及外加剂掺量等施工参数是否符合要求。