祝飞飞
东晟兴诚集团有限公司
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摘 要：随着建筑物层数的不断增多，大型建筑群越来越普遍，导致传统的钻孔灌注桩基础出现了桩基承载力不足和基础沉降超限等问题。后压浆技术有效提高了钻孔灌注桩单桩承载力且降低了桩的沉降量，解决了近几年来大型建筑和超大型建筑基础承载力不足和沉降量过大的问题。同时指出采用后压浆方法时应依据工程地质情况，合理设计压浆参数，施工过程中应严格按照设计参数和施工流程，做好数据收集和数据记录工作。
关键词：钻孔灌注桩；后压浆；承载力；沉降量
1 引言
随着经济的快速增长，城市用地面临快速减少的趋势，为了满足更多人的购房需求，建筑物的层数不断增加，涌现出大批的大型建筑群。建筑的高度不断增加，传至基础的荷载不断增大，导致基础设计不断有新的问题出现，尤为显著的是桩基承载力和基础沉降的问题。建筑高度的增加使得基础沉降增大，超出规范的限制范围，桩基的根数变多，桩基的布置无法满足规范的要求。因此需要有新的工艺来解决桩基承载力和基础沉降问题。
钻孔灌注桩是一种常用的基础形式，可用于一般地质土层，也可用于特殊地质土层，可用于小型建筑，也可用于大型建筑，甚至用于跨海大桥、地下工程、高速公路等，具有工程造价低和工程效率高的优点。但也存在以下不足：（1）为了减少钻孔灌注桩缩颈、塌孔的不足，在实际工程钻孔时常采用泥浆护筒，会在孔壁留下一层筒状的泥皮，这些泥皮在桩-土间挤压、摩擦，使得泥皮表面变光滑，桩-土之间的相对位移增大，从而使桩的承载力变低和沉降量增大。有数据表明，相比不采用泥浆护筒的钻孔灌注桩，采用了泥浆护筒的钻孔灌注桩承载力降低了40%~50%。（2）钻机破坏了钻孔周边土的原有平衡，促使力向钻孔方向扩散，桩周土摩阻力降低，土体松塌，上部建筑的沉降增大。从上文可以看出钻孔灌注桩的使用范围广泛，由于其施工工艺简便，且经济性较高，所以要是能有效的加大桩承载力和缩小基础沉降量，钻孔灌注桩的利用率将会更高。在国内外的工程项目中将后压浆技术应用于钻孔灌注桩，在加大桩承载力和降低基础沉降量方面取得来不错的成效。
2 工程案例
2.1 工程概况
扬州市商住项目，总建筑面积约16万平方米，整个建筑项目中房屋有高层和多层，高层主要为剪力墙结构，多层为框架结构。根据其岩土地质勘察报告，土层依次为填土、粉质粘土、黏土、黏质粉细砂、黏质粉细砂混砂卵石、砂卵石、粉质泥岩、石英砂岩。依据本工程实际情况，多为高层建筑，柱底的荷载较大，该工程采用钻孔灌注桩，各栋楼都将砂卵石层作为持力层。依据设计单位提出试桩要求，在高层住宅和商业建筑中采用钻孔灌注桩后压浆方法，因地下室有四层，开挖较深，灌注桩兼有抗拉和抗压要求，不采用后压浆方法。
2.2 后压浆施工工艺
后压浆方法能否按照设计顺利进行，关系着工程效果的好坏。故施工单位应严格按照设计要求完成施工流程，做好检查、观察和数据记录工作，确保工程效果和质量。
本工程的施工流程、设计要求和参数为：（1）首先需要将压浆管打扫干净，为了保持压浆管的干净，防止其他东西进入，需将压浆管放置在指定的位置。其次等混凝土浇筑完20~50小时后，打开压浆阀，先给注浆管里注入清水，保证注浆路通畅后向注浆管里注入浆液。压浆前应把每次的浆液量计算清楚，装入塑料袋内，在塑料袋上清楚的标明浆液量和名称。（2）本工程在桩身对称设计两根注浆管，用特殊的防水布密封接口，通过焊接连接导管，应用桩端开放的注浆装置。桩端与单向注浆阀相连，在注浆前首先需要通过试水试验来检测注浆管道的密封性，如发现漏水，需检查注浆管道和注浆阀，找出原因跟换配件，再次进行试水试验，确保注浆管道和压浆阀密封严实。然后将注浆装置绑扎在钢筋笼上，随钢筋笼一同安放到孔底，注浆阀插到孔底沉渣中，然后浇筑混凝土，浇筑混凝土时注意注浆管道不要变形和移位，不要被混凝土堵住，以此确保之后浆液在桩端土体中发挥作用。当混凝土达到60~80%硬度时可以开始注浆。地面上的压力泵应与所有注浆装置联通通畅，在高压作用下，浆液由地表压入桩侧和桩端，冲破阀门保护层冲入桩侧和桩端土体之间。为了防止注浆阀破坏，通常在注浆阀的表面设置保护层，保护层应能承受坚硬物质的碰撞，设计时应根据地质情况需考虑此荷载。本工程整个注浆过程中，为防止不均匀沉降，每个桩体应等量注浆。（3）在注浆过程中，以注浆量为主，注浆压力为辅来把控注浆变化和停止时间，当注浆量和注浆压力都达到设计值时可停止注浆，当注浆压力超过注浆时间3min，注浆量达到设计的80%时可停止注浆。施工单位在整个注浆过程中应记录好注浆量、注浆压力、注浆时间以便了解注浆过程，遇到问题能及时做出应对措施，确保工程效果。
2.3 后压浆试桩结果
本工程取8根试验桩，其中4根为采用钻孔灌注桩后压浆技术，该4根桩的单桩竖向极限抗压承载力（kN）分别为20400、15300、21600、21600，沉降量（mm）分别为29.76、44.01、31.11、78.59；剩余4根为不采用后压浆技术的钻孔灌注桩，其单桩竖向极限抗压承载力（kN）分别为：13600、13600、17000、16200，沉降量（mm）分别为46.62、43.61、74.62、88.69。
从上述数据中可以看出：与未采用后压浆技术的钻孔灌注桩相比，采用了后压浆技术的钻孔灌注桩单桩竖向极限抗压承载力有明显提高，承载力均值提高了约30.6%，最多提高约58.8%，其提高数值可观，承载力提高效果明显；中柱荷载高达60000kN,依据设计单位提供的试桩要求单桩极限承载力为17000 kN，则一个中柱下约需要布置7~8根桩，如果采用提高后的均值极限承载力，一个中柱下约需要布置6~7根桩，每个中柱约能少1根桩。在桩长、桩径、桩型号不变的情况下，总桩数减少，桩的利用率有所提高。同时采用了后压浆技术的钻孔灌注桩与未采用后压浆技术的钻孔灌注桩相比沉降也降低，能满足设计要求。本工程通过采用后压浆技术弥补了钻孔灌注桩承载力底、沉降量大的缺点，有效减少了桩数，提高了桩基础的经济性。在工程实际中，不同的土体，不同的地质情况采用了后压浆技术的钻孔灌注桩的效果不同，因此在实际工程中应依据工程地质情况，合理选择设计参数，注浆流程，严格依据设计施工工艺，已达到后压浆钻孔灌注桩的效果和质量。
3 结语
本文详细阐述了钻孔灌注桩未采用后压浆施工工艺的优缺点，以及采用后压浆施工工艺后不仅保留原有优势，还可以增大钻孔灌注桩的承载力并缩小其沉降量，并结合工程实例来验证了压浆法的真实性和可靠性。但是后压浆技术的施工工艺受工程地质情况影响较大，必须由设计单位根据地质情况做出详细的施工工艺设计才可以使用，所以该技术的应用仍不广泛。但是为了降低工程造价，提高经济效益，该工艺还是很值得推广的。
参考文献
[1]靳皓宇，钻孔钻孔灌注桩后压浆技术在武汉地区的应用[D].浙江海洋大学，2017
[2]高振鑫，公路桥梁钻孔灌注桩后压浆技术应用研究[D]. 长安大学，2012
[3]杨志武，天津地区钻孔灌注桩后注浆技术与工程应用研究[D].中国地质大学，2014