建筑工程灌注桩后注浆施工技术应用探究

2018-08-15郑伟

四川水泥 2018年9期

郑伟

（山西龙城建设集团有限责任公司，山西太原 030027）

科技与经济的不断发展为人们的生活带来了许多变化和进步，建筑行业需要满足的要求也越来越高。灌注桩后注浆施工技术是建筑工程中广泛应用的一种技术，此项技术能提高灌注桩的质量，延长其使用年限，节约工程成本，优化工程经济效益。灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中具有非常重要的作用，对其应用进行探究具有必要性。

1 灌注桩后注浆施工技术基本概念

在建筑工程施工中利用灌注桩后注浆技术可以实现对施工质量的有效控制，灌注桩后注浆技术可以有效解决建筑工程施工中灌注桩桩基沉渣、泥皮等问题，并增强桩基的整体承受能力，减少桩基沉降量，延长桩基寿命。为此，灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中具有重要地位，为满足施工要求，提高施工质量发挥了重要作用。笔者在下文对钻孔灌注桩后注浆工作机理进行了具体的阐述。

首先，在钻孔灌注桩施工过程钻头的冲击、切割、刮削会扰动持力层，导致桩基承载力降低，而钻孔灌注桩的沉渣问题也会影响桩基承载力，桩底沉渣厚度如果超标将直接降低桩基承载力，并增大桩沉降量。注浆施工技术能有效解决这些问题，该技术能挤密、固化桩基土层，从而显著提高桩基承载力。其次，钻孔灌注桩施工中的泥浆护壁成孔会使桩周出现薄弱的泥皮层。这个泥皮层会削弱桩土的相互作用，泥皮层含水量高、压缩性大、抗剪强度低，会减小桩侧的摩擦阻力。如果桩周形成的泥皮较厚，甚至会导致长桩出现桩侧摩擦阻力软化的情况，对灌注桩的承载力产生严重的消极影响。钻孔灌注桩泥浆护壁成孔过程孔壁侧向应力被解除，桩侧土体应力松弛，也会降低土体强度，减小桩侧摩擦阻力。对于这些问题，桩侧注浆施工技术能从以下方面发挥作用。第一，浆液的渗透、局部挤密、填充、固结作用能降低桩侧土孔隙率，提升土体的密度，产生渗透填充胶结作用。第二，劈裂注浆会形成网状浆脉，具有加筋作用，能提高桩侧土体的抗剪强度及桩侧摩擦阻力。第三，桩侧非注浆点会形成能与桩周泥皮发生固化反应的水泥浆薄壳，这二者的反应会使桩侧摩擦面积增大。最后，群桩桩端注浆后能产生人工加固地基，增强地基强度，减小桩基沉降差异，进而减小建筑的总沉降量。

2 灌注桩后注浆施工技术的优势

2.1 节约工程成本，优化经济效益

灌注桩后注浆施工技术与普通灌注桩或灌注桩后注浆技术相比具有显著的优势，不仅能有效缩减桩长、桩径，降低施工难度，加快施工速度，还能对桩身进行完整性的检测，在建筑工程施工中发挥了多方面的作用，切实节约了工程的成本，达到了优化工程经济效益的目的。后注浆技术使得建筑工程不必穿透难穿越的土层，其预埋的导管还能起到检测或替代的作用。在大直径的超长桩中应用灌注桩后注浆施工技术能取得明显的优化效果，有效缩减桩的直径和长度。

2.2 操作方便快捷

灌注桩后注浆施工技术在建筑工程中具有广泛的应用范围，其操作方便快捷，即将混凝土浇筑在下方钢筋笼和注浆管内，当整体硬度达到一定要求后进行注浆，在推广上具有明显的优势。灌注桩后注浆技术适用于绝大部分地质，主要被用于挖孔灌注桩、护壁钻孔、冲孔。

2.3 提高桩承载能力

灌注桩后注浆技术具有胶结作用，能对灌注桩中的沉渣、泥皮起到固化作用，从而增强桩的承载能力。调查统计结果显示，利用灌注桩后注浆施工技术后，建筑工程施工中桩基对粗粒土和细粒土的承载力都得到了显著的提升，其中对粗粒土的增加范围为50%至150%，对细粒土的增加范围则为30%至70%。可以说，灌注桩后注浆施工技术在提高桩基承载能力方面发挥了十分重要的作用。

3 灌注桩后注浆施工技术的原理

就目前而言，建筑工程中应用的灌注桩后注浆施工技术由渗透注浆技术和劈裂注浆技术结合而成，并不是一种独立的技术。劈裂注浆技术内容如下：在地层中预埋注浆管，从管的一端注入水泥浆料，借助压力作用使水泥浆料到达底层空隙，水泥浆料与土体调和后可以变得更加坚固、密实，结构松散的土体中具有空隙被水泥浆料填充，使土层变成了一个结构紧密的整体。劈裂注浆技术能有效增强土层密实度，增加桩的摩擦系数，从而提高桩的稳定性。水泥浆料被压力压入土层能促使土层初始压应力减小，出现自然劈裂，而水泥浆料可以通过劈裂填充空隙。当土层中被注入了一定量的水泥浆料后，土层中的许多空隙都得到了填充，原本结构松散的土层会与水泥浆料结合变成另一种强度较高的整体，其物理性能、化学性能也会随之改变。

4 灌注桩后注浆施工技术的工艺

4.1 钻孔施工

灌注桩后注浆施工技术的施工工艺首先是钻孔施工。进行这一工艺前应做好准备工作，准备好需要的钻孔设备，并设定测量基线，明确钻孔位置。钻孔施工中还应注意孔应布在灌注桩和钢筋内侧距离五至十厘米的位置，三个孔洞成 120

的角，准确布置好孔洞后再通过钻孔设备进行钻孔。钻孔施工过程中应特别注意孔的深度，将钻孔的深度控制在低于桩底半米以上的范围。

4.2 孔洞清理

当钻孔施工完成后，施工人员需要进行孔洞清理工作。进行孔洞清理时，清理人员所用的清理设备对于清理效果和效率具有重要的影响。为此，清理人员应根据施工现场的具体条件和情况合理的选择设备。旋转式高压喷钻机是一种很好的孔洞清理设备，它能旋转喷出高压水流，通过喷射的水流对孔洞进行清理，将孔洞中的碎屑、土坯等杂质冲出孔洞。利用旋转式高压喷钻机清理孔洞时应注意，当孔洞中流出的水是清澈的时候才表示孔洞已经清理干净，可以停止喷射。

4.3 准备注浆管道

钻孔施工，孔洞清理，接下来的一道工艺是准备注浆管道。不同的施工要求适用的注浆管道也不同，为了确保注浆管道具有科学性、合理性，能准确满足施工要求、要求，应以施工条件和相关要求为依据准备水泥注浆管道。若只是为了加固土层，则可选用钢制或塑料注浆管道；若是为了提高岩层承载力和强度，则钢制管道更为合适。一般情况下，灌注桩后注浆施工中都采用长度比钢筋笼略大的无缝、密封钢制管道。为了使水泥浆料能被压力从桩底压出，灌注桩底部会设置一些喷孔，注意控制喷孔总面积小于管道截面。

4.4 安装注浆管道

当选择好合适的注浆管道后，就需要进行管道的安装工作。注浆管道的安装施工中最重要的内容就是安装钢筋笼。安装人员需要将注浆管道固定在钢筋笼内，再将钢筋笼安装入清理好的孔洞。将固定了注浆管道的钢筋笼安装到孔洞中后，施工人员应确保注浆管道的底部没有超出钢筋笼，离钢筋笼底部的距离最近不能超过200到300毫米。如果注浆管道超出钢筋笼，则应对超出部分进行密封处理。