钻孔灌注桩后注浆技术在工程中的应用研究
田春阳
摘 要：在建筑工程中，钻孔灌注桩后注浆施工技术应用的较多，具有较强的适应性，能够使桩的承载力得到有效提升，保障最终的经济效益。分析这项技术现实意义重大，基于此，本文详细探讨了其概念和应用流程等，希望给实际施工提供借鉴，保障建筑工程的最终质量。
关键词：建筑工程;钻孔灌注桩;后注浆施工技术;应用要点;工程案例
DOI：10.12249/j.issn.1005-4669.2020.25.296
1 钻孔灌注桩后注浆施工技术概述
钻孔灌注桩后注浆技术的原理非常简单，主要是将压浆管路埋设在桩端、桩侧，成桩后进行压浆，在固化作用下，浆液相互渗透、填充并发挥出固结效果，使周边土体更加紧密和坚实，单桩承載力得到有效提升，沉降量也大大减小。钻孔灌注桩后注浆技术的优势主要如下：传统灌注桩各项优点得到保留，桩基坚固性明显提升，不会发生明显沉降，桩基承载力、减小沉降量;能够使用简单的压浆设备，根据场地状况灵活操作，在较低的施工成本下，实现相对理想的施工效果，获得良好的技术经济效益显著;成桩后2～30d内可以进行注浆作业，加快施工进度;可以将注浆量与注浆压力相互结合，进行双向控制，保证注浆的最终质量。根据实践和相关经验显示，应用后注浆钻孔灌注桩技术，对于普通钻孔灌注桩，可以100%提高承载力，对于软土和黏土施工地区，提高承载力的幅度一般大于30%。可以在现场试验之后，确定基底的净反力，以此选择竖向抗压承载力达标的单桩，选择最佳的桩型，达到理想的施工效果。
2 钻孔灌注桩后注浆施工技术类型
注浆工艺主要分为两种，一种是封闭式注浆，成桩后，在弹性胶体内注入水泥浆液，等到腔体扩大后，将桩端沉渣和土体进行机密压实，对于部分桩端土体，可以使用浆液置换。这种方法能够充分利用浆液，具有较强的控制性，但是会花费较高的成本。第二种是开放式注浆，将注浆阀安装在注浆管端部，与钢筋笼一起，在桩孔固定位置进行下放，成桩后，在桩端注入水泥浆液。这项施工工艺相对简单，注浆浆液帆布范围和浆液流向不容易被控制，因此得到了良好的推广，操作起来相对简便。
注浆部位分为三个部分，一个是桩端注浆，只对桩端土体进行注浆，能够使桩端土体承载性能得到有效改善，泥皮会得到固化，桩侧的土体性能也明显提升，因此应用较为广泛。一个是桩侧注浆，只对桩侧某一部位或者固定部位土体进行注浆，在黄土地区应用较多。最后是桩端桩侧联合注浆，将上述两种方法交叉使用，施工工艺相对复杂，但是能够有效提升桩端和桩侧的阻力，实现理想的施工效果。
注浆管埋设方式分为两种，一种是预埋管注浆法，成孔后，在灌注混凝土前，在孔底下放钢筋笼和注浆装置;另一种是钻孔埋管注浆法，成桩后，将孔钻取在桩身中心或者桩外侧，如果桩基承载力不足，或者在处理桩基事故的时候，通常采用这种方法。
3 实例探析
1）工程概况。本工程项目组成主要为主楼和裙房，主楼部分地上40层，地下2层，180m为建筑高度，框架剪力墙结构为室外地面至屋顶板顶的结构形式，裙房部分地上和地下分别为三层，平均高度为15m，结构形式为框架结构。该建筑建设场地内，120.00m为埋深范围，按照成因年代，地基土分为12层，承载力为80～250KPa的黏土组成了地基土。采用桩基础，保证单桩竖向抗压承载力的特征值在750吨以上。2）基础设计。对于本工程来讲，桩筏基础是主要部分，1500mm为筏板厚度。桩体直径为800mm，桩顶和桩尖的相对标高分别为-8.3m和-61.3m，桩的有效长度为46m，桩身缓凝图选择C40。如：9#楼共计40层，结构主体高度109.730m，257496kN为基底荷载总值，502kN/m2为平均荷载量。分析之后，采用桩侧与桩端后注浆工艺，单桩竖向承载力为5500kN，使用69根桩，可以将桩布在墙下，将板厚和板配筋适当缩减，68mm为桩沉降计算值。
4 钻孔灌注桩后注浆施工技术应用要点
1）施工前准备。调查注浆前地质。实际施工前，需要根据勘查报告，详细调查周边环境，对桩端桩侧地层的渗透性进行分析，以此确定注浆的可行性。同时，了解各层地下水的特性，具体包括上层潜水层、下层承压水层以及地下水等的物化性质，详细记录各层情况以及相关数据，得出具体结论。2）安装注浆设备和注浆管。注浆设备包括高压注浆泵、配置筛网的贮浆斗、注浆管、高压胶管等，检查注浆管的细节部分，并进行焊接，避免出现漏气漏水的情况;布置注浆管的时候需要按照对称原则，与钢筋笼内侧紧贴在一起，在下放钢筋笼的同时对注浆管进行接长;将止浆阀与高压管设置在地上并进行连接，为后续施工奠定基础。3）确定注浆参数。第一、注浆量：以桩端持力层情况、桩长、桩径、注浆压力以及桩承载力等规定要求，对注浆量进行确定，要求等合理确定注浆量，注浆压力与浆液浓度和注浆量呈正比，因此，加大注浆压力，能够实现较好的加固效果。第二、注浆压力：根据注浆点深度和土层性质等，对注浆压力进行确定;第三、浆液浓度：浆体特性不同，需要结合压水试验的数值，对初次注浆浓度进行计算，之后逐步将浆浓度增加。4）预埋注浆管。根据设计图纸的要求，将桩底的压浆管进行断料，入土深度为200～500mm，顶部露出长度为200mm，加上孔深，作为桩底压浆管长度。在制作压浆管的时候，先对焊接钢管进行输送，可以采用φ57×3低压流体，将向阀式注浆器连接在底部，沿着桩长，设4道注浆断面在桩侧后。连接钢筋笼主筋与后压浆管，之后进行下放，两个管应套箍，焊接之后进行连接，如果压浆管露出孔口，必须使用堵头拧紧，避免杂物进入，防止出现堵塞现象。同时，以桩孔中心为基准，导管中心保持对准，两者不能碰撞，浇灌混凝土到桩身后，劈裂开阀可以使用分量适中的清水，等到相互贯通之后，可以停止灌水操作。5）压浆施工。首先开塞，配置合适的设备，结合工程的实际情况，成桩后，在大约10h的时候，使用清水进行开塞，0.8～1.2MPa为开塞压力，以设计参数为标准，保证实际桩身混凝土强度达到70%以上，可以开始注浆施工。各个设备的参数如下：6～12MPa为高压注浆泵的额定压力，
30～100L/min为额定流量;12MPa为地面输浆双层钢丝纺织胶管的最小耐压值，60mm为其内径。之后进行试压浆操作，先对工艺参数进行调整，以注浆深度处土层压力为基准，注浆压力应大于前者，
75L/min为注浆最大流量，选用合适的水泥配置注浆液，桩端浆液水灰比为0.50～0.60，桩侧的为0.60～0.70，细化处理湿磨机，之后注入浆液，桩底注浆水泥用量为1.6t，桩侧的为0.5t，具体视情况而定。应对每根压浆管进行检查，成桩2d后，按照“先周边、后中间”的施工顺序，顺利进行压浆，两根压浆管压浆时间的间隔控制在12h内。压浆施工过程中，采用“注浆量+注浆压力”方法进行压浆，实现双控的目的，注浆总量达到80%、注浆压力大于2MPa后，注浆施工可以停止。如果注浆压力长时间低于正常值，地面出现冒浆或者周边桩孔串浆，可以采用间歇注浆施工方法，30～60min为间歇时间，或者将浆液水灰比适当降低。6）桩检测结果。对于本工程来讲，加载使用千斤顶进行试桩试验，共计9级。2280kN为首级荷载，1090kN为每级加载量，最终实现了较为理想的试桩试验结果。以9#楼3根试桩为研究对象，47m为桩长，在各级荷载下，保持了较为稳定的状态，没有发生明显的沉降，各个数值相对均衡，无沉降突变值，10.34mm、14.21mm、13.31mm分别为最大沉降量，符合规定的设计要求。
5 结束语
综上所述，钻孔灌注桩后注浆施工技术，不仅能够使单桩承载力得到提升，还能增强土体强度，具有较好的技术经济性。因此，需要对施工参数进行控制，按照规定步骤，通过切实可行的方法，有效保障承载力的提升，与实际工程需求相满足，起到良好的推动效果。基于现有的工程情况，这项施工技术的应用前景良好，必须关注施工质量，促进建筑工程事业的进步。
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