建筑设计论文：钻孔灌注桩滞后压浆技术的施工要点

　　钻孔灌注桩滞后压浆技术的施工要点
　　1岳福恩2连金岩
　　黑龙江龙华岩土工程有限公司黑龙江省哈尔滨市150046
　　摘要：钻孔灌注桩在各类工程中广泛应用,施工属于隐蔽工程,成桩的好坏（承载力）直接影响到安全使用功能，本文阐述了钻孔灌注桩在施工阶段的要点。
　　关键词：钻孔灌注桩压浆承载力
　　一、前言
　　随着城市超高层建筑的迅速发展，采用钻孔灌注桩基础的比例越一越大。回顾钻孔灌注桩施工技术走过的历程，展望今后发展，可归纳为三个阶段：正循环成孔工艺；反循环成孔工艺；正、反循环加滞后压浆增强技术。
　　钻孔灌注桩滞后压浆工艺，在成桩一段时间后，利用事先预埋好的管道系统，用一定压力把配制好的固化浆液压入桩周土体内，通过充填、挤密、劈裂及胶结作用，使桩周土体的物理力学性质得到改善，提高单桩承载力。
　　钻孔灌注桩滞后压浆技术，可根据不同地区的岩土工程地质特征，采用不同配方的水泥浆液，按一定的量进行桩端或桩侧预定截面的压将方案，达到有效是高桩的端承力和侧摩阴力的目的，有效解决了超高层建筑桩身长、嵌岩过深、桩孔过密的矛盾。在满足设计要求的前提下（与普通钻孔灌注桩相比），能减少桩数、缩短桩长，达到省钱、省料、省时的多重效益。
　　二、钻孔灌注桩滞后压浆工艺提高单桩竖向承载力的机理
　　桩端、桩侧压浆法是将配制好的水泥浆液用灰浆泵通过预埋好的压浆管分别向已成形的钻孔灌注桩的端部和其某段侧面压入，使其向柱状扩散。
　　压浆加固推辞用主要有三点：渗透、挤密、劈裂。
　　渗透灌浆是指在压力作用下，使浆液充填土的孔隙和岩石的裂隙，排挤出孔隙中存在的自由水和气体，而基本上不改变原状土的结构和体积。一般只能在中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石各有渗透作用。挤密作用是指在较高的压力作用下使粘性土变在喷浆口附近形成“浆泡”，浆泡硬化后形成压缩性很小的球体（高压浆液可使喷浆口附近2～3m范围的土体得到加固）。劈裂作用是指在压力作用下，浆液克服地层的初始应力和抗拉强充，引起岩石和土体结构的破坏和扰动，促使浆液的可灌性和扩散距离增大（压入的浆液锲入桩周土与孔壁的坏状间隙2～6cm，沿桩土界面影响范围可达10～15m）。而所用灌浆的压力相对较高。
　　根据有关资料，水泥浆在粉层中的渗透半径约为0.45m左右，而在砾卵石怪中的扩散半径可达0.75m以上。
　　地基土中集聚了大量的水泥颗粒后，除具有挤密作用外，更重要的是水泥颗粒水化作用与桩底沉渣或桩周土粒胶结成一体，殂成强度较高的水泥土，大大改善了土的力学性质，增大了桩的端承力和桩侧摩阻力。桩端土被水泥浆胶结形成一个扩大头，桩侧水泥土与桩胶结形成“糖葫芦”形也是提高钻孔灌注桩承载力的主要因素。
　　压浆压力，初始压力均在2～5Mpa，正常压力多维持在2.0Mpa左右。
　　三、施工参数
　　（一）浆材的先用及配比
　　水泥宜选525#普硅水泥，水灰比为0.5~0.7，为了提高可泵性及强度，在浆液中可配减水剂（木钙），其掺量为水泥用量的0.6%。
　　（二）压浆速度、压力、时间的选择
　　（1）压浆速度控制在25～50L/min范围内。
　　（2）泵压初始压力2.0~5.0Mpa，正常压力1.6Mpa左右，最大压力2.0Mpa左右，时间维持10分钟左右。当在粘性土或岩石裂隙中压浆时，最大压力可达10Mpa以上。压浆压力大小与地层特征、喷管埋置深度、压浆管直径和压浆泵操作参数有关。
　　（3）压浆时间选择在成桩后3～7天为宜。
　　（三）施工工艺
　　1、施工工艺流程
　　反循坏钻进成孔→一次清孔→下钢筋笼及压浆管→反循环二次清孔→灌注混凝土→桩身混凝土养护三天→超声波检测桩身质量→分别对桩端、桩侧压浆
　　2、压浆设备
　　松散层后压浆先用BW—150灰浆泵， WKY—350型水泥制浆机。基岩压浆选用SNS——2000/10型灰浆泵。
　　（四）施工要点
　　（1）成孔时要保证钻孔垂直度，尽量避免缩颈以及减少孔底沉渣厚度，保证钢筋笼和压浆管顺利下入，否则钢筋笼上下窜动多次会将包扎于压浆管喷口片的防水胶皮擦破，导致水泥浆进入压浆管造成堵塞，日后地法压将。
　　（2）桩身配筋宜设计通长钢筋笼。压浆管直径选用φ105mm为宜（实践表明）。端压浆桩，由两根压浆管对称绑扎在钢筋外侧（便于操作），压浆管端部加工一段长500mm花管喷头，喷头底端封死，侧面钻4排φ6mm小孔，每排5孔，孔间距@100（或单向阀），花管外部用自行车内胎包紧，孔眼用防水胶带缠牢，以避免泥浆及水泥浆进入管内。喷头超出钢筋笼底端300～500mm，喷头靠钢筋笼自重压入桩端土或孔底沉渣内。
　　需要侧压浆的桩，用φ15mm的铁管对称绑扎在钢筋笼外侧，其长度与设计压浆部位的孔深相等，管底端配三通和短接，再将PVC高压软塑管（每隔100mm钻φ6mm的小孔一个）环绕在钢筋笼上（或单向阀），两头与短接联接牢固。侧压浆PVC管比钢筋笼外周长20～30cm，并用铁丝将基在钢筋笼上固定成花瓣形。其凸出部分为喷浆孔段。凸出部分离钢筋笼外侧最近距离为5~8cm，以免被桩身混凝土包裹死，影响压浆。
　　（3）下铜锈前，应先检侧孔径，发现有缩径或孔斜超标、沉渣过多等现象，必须及时处理后才能下钢筋笼。压浆管接头要接牢固、密封。每接一根管后注清水检查是否有渗漏现象（还有平衡管内外压力的作用）。每套压浆管的顶端宜高出自然地面20cm，并用堵头封死，以孩泥浆进入管内。
　　（4）成桩3天后，对压浆管用清水冲洗，其目的是在桩身混凝土强度较低时将喷浆孔冲开，以便日后压浆能顺利开展。
　　（5）浆液流程为：吸浆管→压浆泵→高压胶管→三通(有时排入空气和污水)→预埋的压浆管→喷浆孔→桩端或桩侧土。
　　（6）压浆前检查设备能否正常运转，地面管道连接是否牢固（以防高压脱扣伤人）。压浆完毕及时清洗地面管道及压浆泵。在条件时，可尽量回收上部压浆管（虚孔部分），节省材料。
　　四、结语
　　（1）钻孔灌注桩滞后压浆工艺，可提高钻孔灌注桩竖向承载力20%～80%，提高幅度随地层特征、压浆段数及压浆量而变化。
　　（2）从经济角度考虑，虽然压浆多耗材料，如压浆管、水泥等，加工工序多耽误工期，多耗劳力等，但由于单桩承载力提高，桩数减少，总的来说，耗资将较大幅减少。同时也消除了一些事故隐患，经济效益是可观的。
　　（3）实践表明，采用φ15mm的压浆管与较大直径的压浆管有同等效果。
　　（4）在相同地层中，桩侧压浆效果往往比桩端压浆效果更好，建议超长钻孔灌注桩施工中，宜增加桩侧压浆的段数（应视地层条件而论）。压浆法在厚度较大、粒径较粗（尤其砾卵石层）、埋藏较浅的砂性土中应用效果更佳。
　　（5）当试桩采用锚桩作反力系统时，若桩间净距小于后压浆影响范围时，可能使压桩和锚桩在压浆范围内胶为一体，作静载试验时，可能出现压力与拉力互相牵制现象，产生单桩承载力提高幅度过大，当提高幅度大于50%时，请设计谨慎采用。
　　（6）由于该工艺尚未成熟，影响因素也很复杂，计算模式难以确定息，请同仁们积累资料，不断进行完善。