徐俊 刘小松 陈世伟
中国一冶集团有限公司 湖北武汉 430081
摘要：随着现代科学技术的发展，桩基的类型、施工工艺和设备、桩基理论都有了很大的进展。桩基深埋于地下，是个隐蔽工程.虽然桩基设计理论和施工方法已有了很大提高，然而地质条件的复杂性、岩土性质的多变性和现场施工的局限性，致使桩承载力的设计值与桩的实际承载能力有时还有较大的差别，在施工时桩身中也会出现各种缺陷，灌注桩桩端后注浆技术是一种新型的技术，其能有效提高单桩的承载极限，减少桩基的沉降量，减少桩基配筋。
关键词：桩基础、后注浆、承载力、沉降量
一、桩端后注浆技术原理
（1）渗入性注浆
试验和实践证明,注浆开始浆液总是先充填较大的空隙,然后在一定压力下渗入土体孔隙。对于水泥系粒状浆材,实施渗入性注浆的前提条件是浆材必须满足颗粒尺寸可注性的要求,即浆材颗粒尺寸小于孔隙尺寸；此外还应使浆液具有良好的流动性和稳定性。对砂土可用可注指数N判断渗入性注浆的可行性，N值愈大，可注性愈好。
（2）压密注浆
压密注浆是较稠的浆液在压力作用下强行挤向注浆点附近的薄弱区域,如果周围是弱透水性土,则浆液不能产生渗入性注浆,而是在注浆点集中地形成球形浆泡。通过浆泡挤压邻近土体,使土中孔隙水压力升高,随着超孔压的消散,土体压密,当注浆量和注浆压力大 到一定值时,就会在土层中产生劈裂缝或导致基桩和桩周土上抬。
（3）劈裂注浆
当钻孔中液体压力达到某一数值时,钻孔中液体突然流失,后来将这一现象发生的原因归结为钻孔中液体压力提高引起周围土体或岩体开裂。当注浆压力升高到一定值时,注浆压力会突然降落,进浆量明显增加。继续加大注浆量,则注浆压力气会缓慢升高。一般认为劈裂注浆机理是高压浆液克服土体最小主应力面或软弱结构面上的初始应力和抗拉强度,使其劈裂,浆液沿劈裂面进入土体。
二、桩端后注浆参数设定
由我单位施工的外环线东北部调线与津蓟快速路立交工程项目一标段中对旧桥加宽的桩基均采用桩端后压浆工艺。
后压浆施工控制标准：实行压浆量与压力双控，以压浆量（水泥用量）控制为主，注浆压力控制为辅。若注浆压力达到控制压力，并持荷 5 分钟，注浆量达到 80％，也满足要求。
注浆控制指标：
注浆量：参考值为 4m3 ,实际注浆前应进行试验注浆，根据实际情况最后确定注浆量。
注浆压力:2～6Mpa
注浆流速：50～100L/min
水灰比：平均 0.6
注浆终止条件：注浆量达到设计要求，如桩周地面冒浆,间歇2～3小时后再次补注，累计使注浆量达到设计要求。如泵压超过设计值时应停注 0.5～1小时，改注其他桩，然后回头再注。
三、后注浆施工工艺
1、后注浆工艺流程
制作注浆管→埋设注浆管→配制水泥浆→注浆泵、注浆管路连接→开始注浆→连续配制水泥浆和注浆→观察注浆压力表、稳压→统计注浆量→注浆结束。
（1）泥浆护壁成孔
成孔质量应满足有关的钻孔灌注桩施工要求；放钢筋笼及桩端压力注浆装置；压力注浆装置绑扎在钢筋笼内侧，随钢筋笼同步放入孔内；按有关规范、规程要求灌注混凝土；
桩基检测后进行压力注浆。通过地面压力系统经桩端压力注浆装置向桩端土层压浆。卸下注浆接头，成桩。
（2）注浆管设置
1）注浆管采用声测钢管制作，桩径小于等于1500mm的桩孔每孔设3根，桩径大于1500mm的桩孔每孔设4根，注浆管的长度应以插至孔底后上部露出地面50cm为宜，注浆管底部30cm范围内每隔10cm钻四排直径φ10的喷浆孔，并用胶带封闭，注浆管底端封闭，上端5cm范围内套国标螺纹扣，并配置相应直径的管箍，防止补浆管上部螺纹在后序施工过程中被损坏。
2）每下完一节钢筋笼后，必须在压浆管内注入清水，检查其是否密封，当压浆管内注满清水后，水面能够保持稳定且不下降，证明压浆管密封可靠，否则应提起钢筋笼检查漏水原因，待查明原因并处理后，再下钢筋笼并注水检查其密封性，直到满足要求后方可下另一节钢筋笼及压浆管。
3）注浆管安放时应安置在钢筋笼内，可绑扎在钢筋笼内侧，与钢筋笼同时安放，也可单独安放。
4）钢筋笼入孔吊放过程中不得反复向下冲撞和扭动；桩灌注完毕孔口回填后，应插有明显的标识，加强保护，严禁车辆碾压。
5）为防止水泥浆压注完毕因管内压力过大造成返浆现场，要求在压浆管口处安装相应规格的水管球阀，在压浆完毕后关闭球阀，待管内浆液压力释放完毕后方可拆除。
6） 压浆导管与钢筋笼固定采用12号铅丝十字绑扎或点焊固定方法，绑扎应牢固，绑扎点均匀，绑扎于加筋箍内侧，绑扎固定点为每一道加筋箍处。
（3）浆液的制备
水泥采用强度等级为P.O42.5的普通硅酸盐水泥，水灰比为0.6。开动浆液搅拌机，往浆液搅拌机中先注入清水，然后按比例加入水泥，搅拌时间不少于3分钟。
工程施工时，后压浆正式压浆作业前，应进行试压浆，对浆液水灰比、压浆压力、压浆量等工艺参数调整优化，最终确定工艺参数。刚开始拌制水泥浆液时，水灰比应适中，以便根据压浆情况上下调整水灰比。施工中，工程具体做法为:通过试压浆搅拌水泥浆液时确定各种水灰比浆液容量，在搅拌器中找出各水灰比浆液（如水灰比0.45\0.48\0.51\0.54\0.57\0.6）的高度刻度，并在搅拌筒的外侧壁标示出相应的刻度。搅拌时，先在搅拌桶内放入比现场所需刻度稍低的清水，然后加入水泥搅拌均匀，根据现场压浆情况确定所需要的水灰比再加水搅拌均匀，过滤后可放入储浆筒以备压浆，浆液在储浆筒内应不停搅拌，避免浆液长时间静置而沉淀。
（4）冲阀开塞
注浆前，为了使整个灌浆管道畅通，应先往注浆导管中注入清水，然后给水加压把底端的注浆阀给冲开。冲阀时应采用逐步升压法，当压力骤降，流量突增时，表明通道已开通，立即停机，防止大量水涌入地下。
（5）注浆
注浆管开塞后立即进行压浆，压浆应连续进行，压力采用由小到大逐级增加的原则。
压浆顺序
1）注浆以承台为单位，承台桩群注浆宜先外围，后内部。
2）具体注浆顺序以声测管检测完成时间为准，项目部制定严格的保证措施，保证后压浆不耽误整体施工进度。
注浆施工是用压浆泵将水泥浆压入导管而透入桩底孔隙中，水泥浆应连续压入，不得中断。对同一根桩的各注浆导管依次实施等量注浆。
（6） 封管清洗
每注完一管要及时将注浆导管的上口进行封堵，以免浆液回流。注浆过程结束后，要及时清洗干净输浆导管、浆液搅拌机和料斗等机具。
2、注意事项
施工单位要采用正确、科学以及合理的施工方法，防止构筑物出现损坏等现象，影响使用寿命。基于此，施工企业在桩基工程施工中，必须对其施工过程中存在的问题，加以重视，只有这样才能提高桩基施工的质量。
当压力大于10Mpa时，整个压浆喷头无法打开，这种情况下说明喷头位置已经损坏，此时不能强制性地扩大压力必须对另一根管实施压浆数量的补充。在压浆过程中，往往会出现沿着桩侧或其它位置水泥浆冒浆的情况，如从其他地方出现水泥浆冒浆情况，就说明桩底己经到达饱和状态，这个时候必须停止压浆作业。如果水泥浆冒浆情况从本桩侧壁出现，必须等到压浆量符合施工要求后，停止压浆作业。桩端后注浆技术在设计阶段考虑注浆对承载力提高有一定的帮助。降低了桩的数量，或者减少桩径和桩长;能够缩短施工周期，减少工作量，降低施工成本;注浆管可以置换桩基配筋，在设计桩基配筋时可以减少桩基配筋，技术经济效益显著，特别对于大直径，超长桩效果更为明显。改变了虚土沉渣的物理化学力学性能提高桩端阻力。能够显著地提高桩端持力层的性质;能够提高灌注桩的抗震能力和抗拔承载力。有效地提高桩与侧壁土层的摩擦力，再通过浆液的劈裂作用渗入地层，具有一定的加筋作用。对融岩地区注浆具有填充融洞的作用。对于持力层在卵石层厚度较厚地区，使不稳定地层形成整体。
五、结语
桩端后注浆技术是一项技术含量高的施工技术,其能够有效的提高单桩的承载极限，减少桩基的沉降量，减少桩基配筋，技术经济效益显著。因此，在桩基工程中应用桩端后注浆技术时，需要工艺合理、施工精心、严格管理、措施得当，这样才能真正提高工程桩基的质量,达到工程预期的效果。
参考文献:
[1]段红南.桩端后压浆技术在钻孔灌注桩桩基施工中的分析应用[J].广东建材，2010
[2]肖化楚.桩端后注浆施工技术在高层建筑桩基工程中的分析应用[J].四川建材，2010