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摘要：灌注桩因其承载力高，无挤土，低噪音等优点，在建筑工程中得到了广泛的应用。但常规湿作业灌注桩施工技术存在一定的缺点，如桩底沉渣清理不彻底影响端阻发挥，泥浆护壁形成的泥皮影响侧阻发挥，导致单桩承载力不高，沉降偏大，造成桩基成本的大量增加。相关工程技术人员利用桩底、桩侧后注浆工艺，该工艺可以加固桩端及桩侧土地，有效地提高了桩基单桩承载力，减少变形量，提高了桩基的经济效益，其在工程应用日益广泛。
关键词：建筑工程；灌注桩；后注浆工艺
1灌注桩后注浆工艺在建筑工程中应用的必要性
随着我国国民经济的高速发展，高层、超高层越来越多，灌注桩因其承载力高、适用性强等优点，在建筑工程中得到广泛应用，成为城市建设中主要的桩基形式之一。但是由于施工工艺的限制，湿作业灌注桩存在桩端沉渣不易清除，桩侧泥皮过厚等缺点，进而影响桩基承载力的发挥，整体基础变形也较大。对于高层、超高层，较低的桩基承载力导致桩基设计困难，极大得增加了桩基成本。为了改善上述缺点，近些年，相关工程技术人员提出通过桩端、桩侧后注浆的工艺，有效解决了桩底沉渣偏厚问题，极大提高了单桩承载力，减少桩数，缩短桩长，降低了桩基成本，降低了工程造价，大量工程实践，采用后注浆工艺的桩基其承载力可以提高20%~100%，具有很好的经济效益和社会效益。
2灌注桩后注浆工艺加固机理
在灌注桩钢筋笼上预埋两根注浆管，底部带有注浆阀，注浆阀具有止逆功能。在桩身混凝土浇筑完成一定时间后，先用清水开塞。在合适的时间，开始注浆，将配置好的水泥浆液注入桩底，随着水泥浆的注入，桩底的沉渣内的空隙被浆液填满，挤密，与桩底土一起在压力作用下与水泥浆充分混合，形成水泥土浆，随着水泥的固化反应，土体强度和变形模量大幅提高。还有一部分水泥浆沿着桩身侧壁上升，充填于桩侧壁与孔壁之间，进而改善了桩侧泥皮厚带来的问题。通过后注浆，改善了常规湿作业灌注桩的缺点，大幅提高了单桩承载力。后注浆根据工艺也分为桩端后注浆、桩端桩侧复式注浆。桩端后注浆仅桩端有出浆口，主要通过加固桩端土体，通过返浆，适当加固了桩端以上一段桩侧。桩端桩侧复式注浆，不仅在桩端有出浆口，在桩侧也有一定数量的出浆口，不仅加固桩端土体，桩侧土体也得到了最大程度的加固，其注浆量更大，承载力更高。后注浆工艺其主要工作流程包括：注浆止逆阀安装→注浆管安装→注浆管下放、连接→预压注浆管道→压水试验→注浆一注浆结束。
3 灌注桩后注浆工艺技术控制要点
1）注浆管安装。注浆管的气密性是注浆成功与否的关键，由于灌注桩一般都较长，注浆管需要引到场地地面，长度更长。因此必须保证注浆管接头、注浆阀与注浆管连接的严密性。注浆管端部安装具有止逆功能的注浆阀，注浆管提前进行套丝，注浆阀必须缠生胶带与注浆管拧紧，防止注浆阀接驳处漏气。注浆管采用采用外加套管套丝连接，避免焊接无法严格密封，除第一节注浆管外，其他注浆管均采用现场边下钢筋笼边套丝方式连接，确保连接处密闭，每节注浆管连接后向管内注满水以检查连接处的密闭性。注浆管安装完成后，在灌注桩钢筋笼搬运时应注意防护，防止刮碰，钢筋笼下笼完成，做好外露注浆管的标识，其上端应露出地面0.2～0.3m。注浆管的外口用胶带包裹，防止杂物堵塞注浆管。
2）注浆参数的确定。注浆参数包括泥浆水灰比，最大注浆压力，注浆量等。注浆参数关系到工程质量，必须根据具体工程的土质的饱和度和渗透性等进行试验来确定合适的注浆参数，而水灰比大小还要考虑注浆量，看最终注浆量能否满足工程设计需要。一般对于饱和土，水灰比宜为0.45~0.65；对于非饱和土，水灰比宜为0.7~0.9（松散的碎石土、砾砂宜为0.5~0.6）。对于风化岩、非饱和粘性土及粉土，注浆压力宜为3~10Mpa；对于饱和土层注浆压力宜为1.2~4Mpa，软土宜取低至，密实粘性土宜取高值。
3）注浆过程中压力和注浆速度的控制。注浆的目的是能够在桩端一定范围内加固土地，并且通过返浆加固桩侧土体。实际工程中应特别注意注浆过程中的压力变化，如发现注浆压力上升很慢，注浆压力很低，即便降低水灰比，注浆压力也上不去。此时应考虑间歇注浆，不要将全部浆液一次性注入完毕，可先注浆50%后，间隔2小时，通过间歇时间的休止使已压入的浆液提高浆液流失阻力，以保证所注浆液能有效加固桩端及桩侧，不至于流失浪费。
4）注浆顺序、浆液串管的控制。注浆过程中，有可能出现从同桩其他注浆管内冒出，或从相邻桩内的注浆管内冒出的情况。出现冒浆的情况一般由于止逆阀失效或者导管破损。可用冒浆注浆管进行注浆，注浆完成后，采用生料带+止逆阀进行注浆管逆向封堵，防治后续注浆作业出现冒浆导致浆液流失。对于群桩，注浆顺序宜先外围，后内部。
4 灌注桩后注浆工艺在实际工程中的应用
1）工程概况
杭州萧山某项目，位于浙江省杭州市萧山区北干街道，总用地面积约25800m2，总建筑面积约115075m2（地上建筑面积76450m2，地下建筑面积38625m2），主要由3幢26层高层住宅、1幢22层商业办公，1幢13层安置房，5幢7层住宅组成，下设1层整体地下室，局部下设2层地下室。
地勘揭露土层自上而下依次为：①层杂填土；①1层粘质粉土；②2层淤泥质粉质粘土；③2层淤泥质粉质粘土；④2层淤泥质粉质粘土；④3层粉质粘土夹粉砂；⑤1层粉质粘土；⑤3层粉砂；⑥3层圆砾。
2）桩基础设计
本场地基底土为①1层粉质粘土，承载力低，天然基础不能满足上部荷载的要求，故需要采用桩基础。又由于有桩侧有较厚的淤泥质土层（②2层、③2层、④2层），考虑灌注桩，桩端持力层采用⑥3层圆砾，按地勘计算的单桩承载力为：600直径灌注桩承载力Ra=1700kN，700直径灌注桩承载力Ra=2000kN，即便按满堂布置，桩间距3D，其能提供的承载力折合每平方分别为520kN、450kN，难以满足26层高层住宅的荷载要求，亟需提高单桩承载力，方便布桩，提高经济性。经过比选采用600直径灌注桩，桩端持力层⑥3层圆砾，桩端进持力层3m，有效桩长43m，采用桩端后注浆，端阻提高系数按2.3，预估单桩承载力Ra=2300kN进行桩基设计，比非后注浆，单桩承载力提高了35%。基础采用平筏板基础，筏板厚度1000mm。进经济性测算，采用后注浆方案可比常规方案节约成本50万（25%）。
3）试桩结果
灌注桩后注浆大幅提高了单桩承载力，其承载力需要通过单桩静载荷试验确定。本项目进行了三根施工前试桩，为设计提供依据。试桩结果表明，单桩承载力在扣除地下室埋深范围内的侧阻后，仍能满足设计时预估的值，且变形较小，具有继续加载的潜力。
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图1、试桩Q-s曲线 图2、试桩s-lgt曲线
5 结论
1）灌注桩后注浆工艺在高层、超高层建筑工程中应用，具有明显的技术经济效益，特别在圆砾层中效果良好。
2）本工程应用后注浆工艺，通过试桩承载力试验数据，验证了灌注桩后注浆工艺对提高单桩承载力、降低沉降中发挥的重要作用。
参考文献：
[1]马志海.钻孔灌注桩后注浆工艺的质量控制[J].建筑施工，2017，（03）：299-301.
[2]马际．建筑工程施工中灌注桩后注浆施工技术的应用[J]．建筑工程技术与设计，2020，（22）：158．