灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的应用分析

2021-10-29张鼎民

四川水泥 2021年9期

张鼎民

（中国甘肃国际经济技术合作有限公司，甘肃兰州 730030）

1 灌注桩后注浆技术基本概述

1.1 灌注桩后注浆技术基本概述

建筑工程施工技术近些年有了飞速发展，其中灌注桩后注浆施工技术是最为主要的技术之一，就是指在灌注桩成桩、混凝土满足相应强度之后通过实现预埋在桩身内部的注浆管及与该注浆管相连接的侧装和桩端等位置上的注浆阀，通过高压注浆泵将水泥浆注入到桩端周围的土壤中，通过挤密、填充、劈裂、固结等众多作用，使水泥浆与周围的土壤相结合，提高了桩周围土体的承载能力，这样就能够有效增强桩承载力，最大程度减小桩基沉降的问题[1]。

1.2 灌注桩后注浆技术优点分析

近几年来，灌注桩后注浆技术得到了大力的发展，相对于传统的水泥注浆技术，有以下几点优势：

第一，应用范围广。灌注桩后注浆技术在实际应用时不会受到地质条件的影响，可以应用在多种地质情况下，例如常见的中风化岩层、强风化岩层等。与此同时，使用该技术我们可以通过相应的技术对提前预埋的注浆管进行检测，这样就可以保证预埋的注浆管的完整性，注浆后才能保证其有效强度。

第二，节省工程造价。

灌注桩后注浆技术相对于传统的水泥注浆技术可以有效的节省工程造价，对于那些大直径的超长桩来说节省经济效益更加的明显。灌注桩后注浆技术应用时能够缩短桩的长度，此外，由于我们采用该技术施工能有效的避免那些难以穿透的土层，这样可以有效的降低材料成本和人工成本，具有非常好的经济效益。

第三，能有效提高承载能力。此技术的有效应用能够解决泥皮、沉渣等问题，可以增加桩基承载性能，一般情况下细粒土土质可以提升60%承载力，粗粒土土质可以提升100%以上承载力[2]。

2 灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的应用分析

2.1 案例工程基本概况

某住宅建筑工程三期项目的各栋建筑基础采取的是灌注桩后注浆技术进行施工，该施工区域的地质主要状况如表1所示。

表1 施工场地地质情况

此工程桩基础最初设计方案采取的是钻孔灌注扩底桩，但通过分析计算得知单桩承载力无法满足工程的具体应用情况，另外此种施工技术需要消耗较高的费用和较长周期。为了能够控制费用投入、缩短施工周期，该工程最终决定采取灌注桩后注浆施工技术进行施工，在获取较好施工质量的同时能够缩短施工周期。

2.2 灌注桩后注浆技术施工工艺内容分析

第一，灌注桩后注浆施工工艺流程分析。虽然不同工程存在自身的特殊性，但是总体来说灌注桩后注浆施工要按照如下流程进行施工，具体为：进行注浆管阀的制作以及安装—对桩身进行混凝土浇筑—设置注浆设备—进行浆液的灌注—保持注浆的稳定性—对相应设备进行拆除。

第二，注浆所用浆液制备。对于后注浆施工技术来说，浆液的性质（特别是稠度、可灌性等指标）在很大程度上影响着施工质量，所以要按照施工区域地层的属性以及所用注浆泵的特点来制备注浆液，确定注浆稠度等指标。从现阶段来看，我国建筑工程后注浆施工主要采取水泥浆作为浆液，并按照具体需求添加外加剂。而在国际方面则更多采用无毒、凝结时间易控制的水玻璃类型浆液。

第三，后注浆施工机具。灌注桩后注浆施工时主要采用“地下注浆装置+地面注浆装置”的方式，通过地面装置生产并传输浆液，通过地下装置进行注入。

第四，注浆标准分析。现阶段注浆量还缺少较为准确的计算标准，更多是按照经验进行预算，并利用试验进行验证。对于后注浆施工来说，其最大注浆压力会受到多因素影响，例如场地土质属性、桩入土深度、桩长和直径、桩抗拔性能等等。在正式注浆之前需要参照以上因素进行最大注浆压力的预估，注浆时为了保证质量需要控制注浆压力要达到最大注浆压力且稳定一定时间后才可停止。除了控制最大注浆压力外，也要参照地质情况和承载力来明确注浆量，将其作为终止注浆的判定标准[3]。

第五，最佳注浆时间设定。从参考文献的灌注桩后注浆相关技术资料中能够得知，一般情况下后注浆都是在成桩之后的2—30d时间范围内进行的。注浆操作时要利用较高压力进行注入，所以为了确保整体稳定性需要保障桩自身要具有足够的强度。若是在桩身没有达到强度要求时就进行注浆，会对混凝土结构造成破坏，也可能因为桩侧阻力较低而引发浆液溢出。若是注浆过晚，那么桩身的泥皮会产生硬化，这容易将浆液挤入到周边土体当中而造成浆液逐渐向外流失，从而造成串孔的问题。因此在进行初期方案设计时要参照桩设计强度设定好最佳注浆时间。

2.3 灌注桩后注浆技术施工要点分析

之所以灌注桩后注浆技术有了非常广泛的应用，主要是由于此技术不会受到地质影响，能够应用在不同施工环境当中。在应用灌注桩后注浆技术时，需要对施工关键点内容进行有效控制，保证最终的施工效果。

第一，注浆管的制作以及安装内容。为了保证注浆管应用的耐久性和稳定性，一般采取镀锌管、无缝焊管等（管径可以采用25mm或者30mm等）进行注浆管的制作。在进行注浆管制作时一定要全方位考量注浆管内部摩擦阻力对于注浆施工所产生的压力问题，为了提升注浆管制作便利性，在实际制作时可以将整个注浆管分成花管、主管、扣接头等部分。对于花管来说，在设置时将其设定为梅花形状的出浆孔，为了保证出水的顺畅性要控制孔径大小（一般在6/7mm左右）。除此之外，在注浆管制作时为了避免后续实际应用时出现渗漏问题，往往通过相应材料（包括塑料膜、胶带、橡胶膜等等）对花管段进行包裹，之后通过铁丝等对其绑扎牢固，防止对后续建筑工程施工造成影响[4]。

第二，进行压水试验施工。压水试验是确保后注浆施工质量的重要基础，一般情况下压水试验主要是在灌注桩浇筑完成后的5天之内来进行的，压水试验过程中重点关注注浆管路、单向阀等部件的通畅性，为了避免对单向阀等造成堵塞需要将其周边杂物彻底清理干净。对于容易产生坍塌等问题的建筑工程来说，为了保证压水试验的有效性，最好在灌注桩浇筑施工之前进行，这样能够确保较厚混凝土覆盖层被冲开。为了确保试验的有效性，在进行压水试验时需要安排专门人员对灌注桩管路通畅性、冲破压力值等指标进行记录，以便确定试验的最终效果，能够为后续施工提供参考依据。实际操作时要将高压水连续不断的注入到注浆管路当中（一般连续保持3—5min），在此过程中要时刻关注高压水压力变化情况（控制水压在0.5—1MPa范围内）。

第三，进行注浆管的安装和下放。注浆管安装后务必要确保浆液顺利通过，所以注浆管安装时要确保紧密连接且轴线的一致性。焊接过程中要确保焊缝的质量，保证其连续性、饱满性等特点。在进行注浆管安装以及下放过程中要严格遵照标准规范来进行，最大程度确保注浆管满足密封性、连续性指标满足标准要求。

第四，灌注桩注浆工艺分析。对于灌注桩后注浆施工来说，注浆工艺是最主要的环节，同时也是最后的施工环节，注浆的施工质量决定着整个灌注桩后注浆的施工质量，因此一定要加强注浆施工质量的控制。在正式进行灌注桩施工前一定要全方位分析考量灌注桩注浆施工质量影响因素（例如注浆压力、浆液水灰比、浆液掺入水泥量等等），明确这些因素对注浆施工质量的影响程度。要按照施工所在区域地质、气候情况控制注浆压力，同时要参照压水试验所得参数值进行压力控制，必要情况下可以先实施试注浆，确保压力的准确性。注浆过程中要按照注浆管的长度情况设定注浆压力值，若是压力较小时可以对注浆时间进行调整，提升每一段注浆过程的间隔，从而保证浆液可以充分注入。在所注浆液量达到标准要求情况下需要对注浆质量实施检验，确保桩体的有效加固。

第五，灌注桩注浆的顺序和时间。一般情况下在成桩2—30天范围内实施灌注桩注浆施工，为了保证注浆效果，在进行注浆施工时需要对注浆施工作业点和成孔作业点间距进行控制，正常情况下控制此距离在8—10m之上。在进行注浆时要参照具体的土质情况调整注浆顺序，例如土质较饱和情况下需要按照“先桩侧后桩端”的顺序进行注浆，土质不饱和情况下需要按照“先桩端后桩侧”的顺序进行注浆，而对于多断面桩侧进行灌注时需要按照从上到下的顺序来进行。一般情况下在进行注浆施工时，要保证中桩端和桩侧施工时间间隔在2小时以上，实际间隔时间需要按照工程具体情况进行必要调整。

第六，灌注桩注浆参数和终止条件。灌注桩后注浆施工时需要按照压浆量、注浆压力等来控制浆液情况，在实际应用时具体设定的注浆参数需要按照建筑工程施工所在地的具体地质情况来进行，对于桩侧属于砂土层的地质情况来说，那么注浆时主要参照压浆压力来进行，同时辅以压浆量指标；如果桩端属于砾石或者卵石等地质情况，那么就要一定程度上增加压浆压力以及压浆量，同时将压浆量作为关键性控制指标[5]。