钻孔灌注桩后注浆技术施工监理探讨
2007-03-20 10:38:13| 分类： 工程施工 | 标签：规范 技术 建筑 施工 |字号大中小 订阅
钻孔灌注桩后注浆技术施工监理探讨
作者：杨顺等
摘要：本文介绍了钻孔灌注桩后注浆技术施工监理的工作流程及控制要点。 关键词：钻孔灌注桩；后注浆；开塞
钻孔灌注桩以其低噪音、对周围环境影响较小、无挤土效应等特点，在高层建筑、旧城改造的桩基础中被广泛应用。但其在施工中形成孔底沉渣不易清除而影响桩端阻力发挥及侧壁因泥浆护壁形成泥皮而影响桩周阻力发挥。近年来，针对这一问题，不少工程采用了后注浆技术，在桩内预埋注浆管，并在灌注桩砼终凝到一定强度后通过预埋的注浆管，用高压注浆泵以一定的压力将预定水灰比的水泥浆压入桩底，对桩底沉渣，桩端持力层及桩周泥皮起到渗透，劈裂充填、压密和固结作用，以此来提高桩的承载力，减少其变形。
雅戈尔海景花园就采用了后注浆技术，其单桩承载力得到了明显的提高，并获得了较高的经济效益。 钻孔灌注桩后注浆技术，其包括了两个施工过程：一是钻孔灌注桩施工，二是后注浆施工。 一、方案审查
钻孔灌注桩后注浆技术施工，施工单位除了要编制钻孔灌注桩施工方案外，还需编制注浆技术的专项施工方案，提供各种注浆参数。后注浆技术是一种新技术，不同的施工单位，因其人员的技术水平、机械设备及工程所在地工程土物理力学性质和赋存状态的不同，选择的参数不尽相同。因此，监理人员要依据掌握的施工技术知识、实际经验、相关资料和有关规范、标准，对方案选取的参数进行认真的审查。审核的参数主要有：开塞时间、开塞压力、注浆压力、注入水泥的预控量。
二、钻孔控制
钻孔控制主要依据《建筑地基基础工程质量施工验收规范》（GB50202-2002）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）的相关要求和设计规范进行控制，重点控制孔深、孔径和垂直度，了解孔壁情况，及时了解孔内情况，是否有坍孔、漏水等现象，以便在后注浆施工时采取相应的技术措施。
三、注浆管制作、注浆设备、材料安设控制
对用于注浆的高压注浆泵、拌浆机等设备需进行检查。高压注浆泵的工作参数要满足方案要求；在使用前对高压注浆泵及管线的密封性要进行试运行；对注浆管，要检查注浆头的长度、出浆孔径、孔距是否符合方案要求；安设注浆管时，要检查注浆管与钢筋笼连接是否可靠、牢固；注浆头是否用合适的橡胶膜封闭、包裹；注浆管各节连接是否牢固、密封，及注浆管上端是否略高出地坪，并要有良好的封堵，以防止杂物进入堵塞注浆管。
四、浇砼控制
孔底沉渣厚度和泥浆的比重在满足设计规范标准要求后，方可进行浇砼。砼的初灌量要满足要求；拔管时要控制导管在砼中埋入深度，谨防导管拔出砼面造成夹泥状况；控制好砼灌注的充盈参数，使其保持在1.1-1.2之间，记录浇砼情况。
五、开塞控制
在浇砼后的3-5天，砼强度达到C10-C15时方可进行开塞。开塞时间的早晚，对注浆较为关键。能否顺利注浆，控制好注浆时间是重点。开塞时间早了，砼未形成一定的强度，在高压水的冲射下会破坏桩端的桩成形和砼强度；过迟，包裹注浆后的砼强度过大，会造成注浆头橡胶膜打不开现象，使预埋管报废，最终不能注浆。开塞时要在现场观察高压注浆泵的开塞压力，记录开塞情况，要写明开启一根、两根、还是未开启。
六、注浆控制
首先检查水泥，其不能有结块现象。核实进场的水泥量及水泥浆的水灰比，掺外加剂的，检查外加剂的掺量。检查高压注浆泵的压力表、阀门、管线完好状况。注浆开始记录注浆压力。注浆压力过小，对桩端土、桩周土加固范围渗入充填强度、深度小，加固作用小；注浆压力过大，可能会损坏注浆管。因此要控制一个较合适的注浆压力，
一般为开塞压力的一半。注浆一般以注入水泥量为主控因素，水泥注入量达到预定量，无特殊情况即可停止注浆。预定量可根据第一、二根的注浆情况进行修正。现场监理人员要记录每次水泥的用量，保证水泥的注入量达到要求。
钻孔灌注桩后注浆技术已作为建设部推广应用的新技术，在今后的建筑工程桩基础施工中将会广泛的进行使用，对其施工监理过程我们将进一步进行探讨，以提高监理控制的效果。
桩端后注浆钻孔灌注桩技术在老西门新苑工程中的应用与研究
常规的泥浆护壁钻孔灌注桩由于施工工艺的限制，使得成桩的离散性较大、施工质量得不到保证。桩端后注浆钻孔灌注桩技术是工业与民用建筑、道路桥梁等土木工程桩基领域中用于提高单桩承载力、减小桩基变形的一项新技术。90年代末期，该项技术被引入上海软土地区后，应用趋势及范围加大，后注浆技术也初步得到了工程界的认可。
桩端后注浆是指钻孔、冲孔和挖孔灌注桩在成桩后，通常通过预埋在桩身中的注浆管，向桩端地层注入能固化的浆液，对桩端虚土及桩端附近的桩周土层起到渗透、填充、置换、劈裂、压密及固结等多种形式组合的不同作用，消除虚土与泥皮，改变桩与岩、土之间的边界条件，从而提高桩的承载力并减少沉降量。
在上海地区，2000年以来，特别是2003年应用趋势及范围加大，但后注浆钻孔灌注桩还没有统一的全国设计、施工规程，在合理注浆量、单桩承载力和注浆成功率等设计、施工技术上的关键问题上还有待进一步的解决。
由于老西门工程的实际需求，及桩端后注浆技术在上海地区的发展前景，本课题通过桩端后注浆钻孔灌注桩技术在该工程的应用，主要的研究内容与创新性成果有：
1.采用静载荷、高低应变、自平衡法等检测手段，对桩端后注浆钻孔灌注桩的承载与变形进行试验，全面深入分析了上海软土地区桩端后注浆钻孔灌注桩，桩身荷载传递规律、侧摩阻的分布规律与发挥特性、及端阻工作特性，并深入认识后注浆的加固机理；
2.结合本工程，提出了桩端后注浆单桩合理注浆量的估算公式，并提出了预制桩法、经验值法、扩径法三种不
同的桩端后注浆桩的单桩承载力估算方法，供设计参考；
3.提出后注浆技术在施工设备、工艺流程、控制参数及质量控制等关键问题在老西门程中的解决方案。研究出适合于上海软土地区的新型桩端后注浆的注浆器，大大提高注浆成功率；
4.初步总结桩端后注浆钻孔灌注桩的设计、施工、检测建议。桩端后注浆钻孔灌注桩技术在老西门新苑工程得到成功应用，注浆成功率达97%，试桩的承载力均达到设计要求，回弹率皆大于80%，单桩承载力大幅提高，变形大大减小，节约桩基投资总额140余万元，缩短工期18天。
老西门新苑桩基工程采用桩端后注浆技术不仅获得可观的经济效益，同时通过该工程中后注浆钻孔灌注桩设计计算方法与施工工艺的研究与应用，证明采用桩端后注浆技术比常规钻孔灌注桩施工质量更有保证，桩基沉降明显减小。桩端后注浆技术的相关研究成果及在老西门新苑工程的成功应用，将为上海地区类似工程提供有益的参考，同时又为工程设计人员提供了一种新的桩型选择。\桩端后注浆钻孔灌注桩技术在老西门新苑工程中的应用与研究\对认识上海软土地区桩端后注浆钻孔灌注桩的荷载传递规律和承载特性，完善该地区桩端后注浆钻孔灌注桩的设计理论与施工方法有重要的参考价值与广阔的应用前景。
随着我国高层建筑的发展，对桩基础承载力的要求越来越高，桩径、桩长相应增大，因此钻孔灌注桩的应用也将越来越多。但钻孔灌注桩施工中也存在端阻和侧阻降低的缺点，从而使钻孔灌注桩的极限侧阻和端阻比打入式预制桩低。特别是在上海软土地区，为了适应高层建筑与大荷载的要求，所采用的桩往往为大直径、超长桩，增加了工程造价，桩的施工难度，且质量难以保证。在工程实践中，桩端注浆和桩侧注浆是提高桩承载力、降低沉降的有力措施之一。该项目针对上海软土地基的特点，对桩端后注浆钻孔灌注桩承载特性、设计计算理论与方法、施工工艺与设备等核心技术进行研究，积累了相应的经验，对今后的工程设计、施工具有重要的指导意义，具有推广价值和较好的应用前景。在该技术的推广应用中，本课题的研究成果可以以专利转让、技术咨询和完成单位继续应用等方式体现于工程建设中大直径钻孔灌注桩后压浆技术提高桩基承载力应用研究本项科技成果依托北京至球海车辆道主干线新乡至郑州段高速公路黄河公路特大桥试桩工程，对联30、131、132号墩处6根试验桩开展了压浆技术提高桩基承载力的试验研究。试桩直径达2.2m，是国内首次对大直径钻孔灌注桩基础进行后压浆技术研究。钻孔灌注桩后压浆技术操作简单，容易掌握，所需设备简单，材料及人力投入少，成本低廉。采取后压浆技术，极大地改善了桩底及桩周土体力学性能，从而提高桩基承载力，可以相应地修改桩基设计参数，减短桩长，降低工程造价，具有
较好的经济效益。自平衡加载方法与堆载法相比，可减少加载材料的采购和运输费用，更节约，更安全。自平衡加载方法与锚桩法相比，可以节省反力梁和锚桩的设计及施工费用。自平衡加载方案采用机电一体化设计，所有数据自动采集，操作简单，节省投资。采用自平稀加载方法，比以往任何加载方法所能达到的加载吨位都更高，更容易达到设计极限荷包载临界状态，压注水泥浆，经稳定后，加载到荷包载箱最大设计加载能力。
桩端后注浆技术在红楼饭店工程中的应用
论文作者：杨顺
摘要：目前高层建筑大多采用钻孔灌注桩基础，而钻孔灌注桩最大的缺点就是：桩底虚土较难清理，桩身泥皮影响侧摩阻力进一步发术可较好地解决这些难题。杭州红楼饭店改扩建工程正是由于成功地运用了这一技术，起到了固结桩底虚土、提高桩端承载力的作用。
关键词：地基基础桩基施工 1 概述
目前高层建筑大多采用钻孔灌注桩基础，而钻孔灌注桩最大的缺点就是：桩底虚土较难清理，桩身泥皮影响侧摩阻力进一步发挥；或为获得良好的持力层不得不穿越厚实的饱和性土层而达到坚硬的风化层，但这不利于钻进、清孔和浇捣等。采用桩端后注浆技术可较好地解决这些难题。
杭州红楼饭店改扩建工程正是由于成功地运用了这一技术，起到了固结桩底虚土、提高桩端承载力的作用。该工程位于城东铁路新客站广场西侧，建筑面积35913m2，主楼25层，裙楼5层，地下室2层，总投资近1.4亿元，由省级机关事务管理局筹建，省建科院设计所设计，省地矿工程公司施工桩基础部分，浙江泛华工程监理公司监理。
表1 红楼饭店静载荷试验成果
桩底注浆 桩号 桩(m) 长桩(mm) 径成桩天数极限承载力(kN) (d) 最终沉降(mm)