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1、砼灌注桩后压浆技术与质量控制培训教材,前言:,钻孔灌注桩以其低噪音、对周围环境影响较小、无挤土效应等特点，在高层建筑、旧城改造的桩基础中被广泛应用。但其在施工中形成孔底沉渣不易清除而影响桩端阻力发挥及侧壁因泥浆护壁形成泥皮而影响桩周阻力发挥。近年来，针对这一问题，不少工程采用了后注浆技术，在桩内预埋注浆管，并在灌注桩砼终凝到一定强度后通过预埋的注浆管，用高压注浆泵以一定的压力将预定水灰比的水泥浆压入桩底及桩侧，对桩底沉渣，桩端持力层及桩周泥皮起到渗透，劈裂充填、压密和固结作用，以此来提高桩的承载力，减少其变形。90年代末期，该项技术被引入上海软土地区后，应用趋势及范围加大，后注浆技术也初步得到
2、了工程界的认可。,加固机理,在灌注桩施工中将钢管沿桩钢筋笼内外壁埋设，桩混凝土强度满足要求后，将水泥浆液通过钢管由压力作用压入桩端的碎石、土层孔隙中，使得原本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙胶结成一个高强度的结合体。水泥浆液在压力作用下由桩端在碎石层的孔隙里向四周扩散，对于单桩区域，向四周扩散相当于增加了端部的直径，向下扩散相当于增加了桩长；群桩区域所有的浆液连成一片，使得底层成为一个整体，从而使得原来不满足要求的底层满足结构的承载力要求。在钻孔灌注桩施工过程中，无论如何清孔，孔底都会留有或多或少的沉渣；在初灌时，混凝土从细长的导管落下，因落差太大造成桩底部位的混凝土离析形成“虚尖”、“干碴石”；
3、孔壁的泥皮阻碍了桩身与桩周土的结合，降低了摩擦系数，以上几点都影响到灌注桩的桩端承载力和侧壁摩阻力。浆液压入桩端后首先和桩端的沉渣、离析的“虚尖”、“干碴石”相结合，增强该部分的密实程度，提高了承载力；浆液沿着桩身和土层的结合层上返，消除了泥皮，提高了桩侧摩阻力，同时浆液横向渗透到桩侧土层中也起到了加大桩径的作用。以上几点均对提高灌注桩的单桩承载力起到不可忽视的作用。,目前质量现状：工程项目管理人员对其技术性能和质量要求了解存在较多盲点，严重者甚至发生桩基施工过程中管理方疏于管理，而依赖於专业桩基劳务单位自我管理和纠正，给工程质量带来较大的隐患.,资源管理,项目管理,分包管理,专业化监理平台,
4、方案审查,钻孔灌注桩后注浆技术，其包括了两个施工过程：一是钻孔灌注桩施工，二是后注浆施工。钻孔灌注桩后注浆技术施工，施工单位除了要编制钻孔灌注桩施工方案外，还需编制注浆技术的专项施工方案，提供各种注浆参数。后注浆技术是一种新技术，不同的施工单位，因其人员的技术水平、机械设备及工程所在地工程土物理力学性质和赋存状态的不同，选择的参数不尽相同。因此，监理人员要依据掌握的施工技术知识、实际经验、相关资料和有关规范、标准，对方案选取的参数进行认真的审查。审核的参数主要有：注浆时间、开塞压力、注浆压力、注入水泥量等预控措施。,施工工艺流程图,主要执行标准,1、灌注桩后压浆技术规程(Q/JY14-1999
5、)2、建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202-2002 3、建筑桩基技术规范 JGJ94-20084、建筑基桩检测技术规范 JGJ106-2014,做好施工前的质量和安全技术交底 1做好监理交底 2监督施工交底,钻孔控制,钻孔控制主要依据建筑地基基础工程质量施工验收规范（GB50202-2002）、建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）的相关要求和设计规范进行控制，重点控制孔深、孔径和垂直度，了解孔壁情况，及时了解孔内情况，是否有坍孔、漏水等现象，以便在后注浆施工时采取相应的技术措施。,注浆管制作、注浆设备、材料控制,对用于注浆的高压注浆泵、拌浆机等设备需进行检查。高压注浆泵的工作
6、参数要满足方案要求；在使用前对高压注浆泵及管线的密封性要进行试运行；对注浆管，要检查注浆头的长度、出浆孔径、孔距是否符合方案要求；安设注浆管时，要检查注浆管与钢筋笼连接是否可靠、牢固；注浆头是否用合适的橡胶膜封闭、包裹；注浆管各节连接是否牢固、密封，及注浆管上端是否略高出地坪，并要有良好的封堵，以防止杂物进入堵塞注浆管。,底部注浆导管埋设要求,（1）注浆导管等距离绑扎在钢筋笼的内侧且与桩轴平行。（2）每段注浆导管采用套丝或焊接连接，丝扣应使用缠生料带连接接头处不得渗漏。（3）注浆导管必须超出钢筋笼，并伸入孔底，伸出地面的注浆导管采用护帽封口，以防杂物落入管内造成测管的堵塞。,侧注浆导管埋设要求
7、,（1）侧注浆导管采用钢管沿钢筋笼外侧布置，通过三通与环状喷头连接。每桩设两组环型喷头每组两根，环管使用壁厚3mm的柔性高压塑料管，在沿钢筋笼外侧布置，侧注浆喷头管的外侧打孔间距25mm，单向阀结构，最外缠防水塑料带进行保护。（2）环状喷头位于钢筋笼外侧，通过绑扎与钢筋笼固定连接。注浆顺序宜先上后下，逐段进行桩侧注浆，最后进行桩端注浆，每段之间的间隔7天。桩侧注浆导管见下图：,后注浆装置的设置,应符合下列规定：1 后注浆导管应采用钢管，且应与钢筋笼加劲筋绑扎固定或焊接；2 桩端后注浆导管及注浆阀数量宜根据桩径大小设置：对于直径不大于1200mm的桩，宜沿钢筋笼圆周对称设置2根；对于直径大于12
8、00mm而不大于2500mm的桩，宜对称设置3根；3 对于桩长超过15m且承载力增幅要求较高者，宜采用桩端桩侧复试注浆；桩侧后注浆管阀设置数量应综合地层情况、桩长和承载力增幅要求等因素确定，可在离桩底515m以上、桩顶8m以下，每隔612m设置一道桩侧注浆阀，当有粗粒土时，宜将注浆阀设置于粗粒土层下部，对于干作业成孔灌注桩宜设于粗粒土层中部；4 对于非通长配筋柱，下部应有不少于2根与注浆管等长的主筋组成的钢筋笼通底；5 钢筋笼应沉放到底，不得悬吊，下笼受阻时不得撞笼、墩笼、扭笼。,后注浆装置检测,主要检测注浆导管内是否有异物、水或泥浆。可用带铅锤的细钢丝探绳进行检测。检测可能出现以下情况：探绳
9、直接放至注浆导管底，无水、泥浆、异物，此为理想状态；注浆导管底部有少量的清水，可能焊接口或导管本身存在细小的砂眼，可不做处理；注浆导管内有大量的泥浆，应将钢筋笼提出孔外，查找原因后重新放入预钻孔内。检验合格，用管箍和丝堵将注浆导管上部封堵保护。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。,浇砼控制,孔底沉渣厚度和泥浆的比重在满足设计规范标准要求后，方可进行浇砼。砼的初灌量要满足要求；拔管时要控制导管在砼中埋入深度，谨防导管拔出砼面造成夹泥状况；控制好砼灌注的充盈参数，使其保持在1.05-1.2之间，记录浇砼情况。,开塞控制,在浇砼后的2-5天，砼强度达到C10-C15时方可
10、进行开塞。开塞时间的早晚，对注浆较为关键。能否顺利注浆，控制好注浆时间是重点。开塞时间早了，砼未形成一定的强度，在高压水的冲射下会破坏桩端的桩成形和砼强度；过迟，包裹注浆后的砼强度过大，会造成注浆头橡胶膜打不开现象，使预埋管报废，最终不能注浆。开塞时要在现场观察高压注浆泵的开塞压力，记录开塞情况，要写明开启一根、两根、还是未开启。,注浆控制,首先检查水泥，其不能有结块现象。核实进场的水泥量及水泥浆的水灰比，掺外加剂的，检查外加剂的掺量。检查高压注浆泵的压力表、阀门、管线完好状况。注浆开始记录注浆压力。注浆压力过小，对桩端土、桩周土加固范围渗入充填强度、深度小，加固作用小；注浆压力过大，可能会损
11、坏注浆管。因此要控制一个较合适的注浆压力，一般为开塞压力的一半。注浆一般以注入水泥量为主控因素，水泥注入量达到预定量，无特殊情况即可停止注浆。预定量可根据第一、二根的注浆情况进行修正。现场监理人员要记录每次水泥的用量，保证水泥的注入量达到要求。,浆液配比、终止注浆压力、流量、注浆量等参数,1 浆液的水灰比应根据土的饱和度，渗透性确定，对于饱和土，水灰比宜为0.450.65；对于非饱和土，水灰比宜为0.70.9(松散碎石土、沙砾宜为0.50.6）；低水灰比浆液宜掺入减水剂；2 桩端注浆终止注浆压力应根据土层性质及注浆点深度确定，对于风化岩、非饱和粘性土及粉土，注浆压力宜为310MPa；对于饱和土
12、层注浆压力宜为1.24MPa，软土宜取低值，密实粘性土宜取高值；3 注浆流量不宜超过75L/min;4 单桩注浆量的设计应根据桩径、桩长、桩端桩侧土层性质、单桩承载力增幅及是否复试注浆等因素确定，可按下列估算：Gc=apd+asnd式中 ap、as-分别为桩端、桩侧注浆量经验系数，ap=1.51.8,as=0.50.7;对于卵、砾石、中粗砂取较高值；n-桩侧注浆断面数；d-基桩设计直径（m）；Gc-注浆量，以水泥质量计（t).对独立单桩、桩距大于6d的群桩和裙装初始注浆的数根基桩的注浆量应按上述估算值乘以1.2的系数；5 后注浆作业开始前，宜进行注浆试验，优化并最终确定注浆参数。,后注浆作业起
13、始时间、顺序和速率,应符合下列规定：1 注浆作业宜于成桩2d后开始；不宜迟于成桩30d后；2 注浆作业与成孔作业点的距离不宜小于810m;3 对于饱和土中的复试注浆顺序宜先桩侧后桩端；对于非饱和土宜先桩端后桩侧；多断面桩侧注浆应先上后下；桩侧桩端注浆间隔时间不宜少于2h;4 桩端注浆应对于同一根桩的各注浆导管依次实施等量注浆；5 对于桩群注浆宜先外围、后内部。,终止注浆,当满足下列条件之一时可：1 注浆总量和注浆压力均达到设计要求；2 注浆总量已达到设计值的75%，且注浆压力超过设计值。3 当注浆压力长时间（10分钟）低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔串浆，应改为间歇注浆，间歇时间宜为3060
14、min，或调低浆液水灰比。4 后注浆施工过程中，应经常对后注浆的各项工艺参数进行检查，发现异常应采取相应处理措施。当注浆量等主要参数达不到设计值时，应根据工程具体情况采取相应措施。,终止注浆,做好桩基施工记录,A、记录表上应体现每根桩的编号、开钻时间、终成孔时间、孔深、桩顶标高、泥浆比重、钢筋笼及注浆管隐蔽验收、砼浇筑时间、异常情况、注浆量与压力及施工质检员签字。B、带桩号图纸复印后上墙，每天施工记录后在图上标记。C、做好施工日记。D、旁站记录。施工记录是处理异常情况及办理桩基结算的重要依据。后注浆施工完成后应提供水泥材质检验报告、压力表鉴定证书、试注浆记录、设计工艺参数、后注浆作业记录、特殊
15、情况处理记录等资料；,施工期间安全控制,a.吊钢筋笼 b.旁站人员在机器移动时c.空桩洞口及泥浆坑防护d.试验时配重吊装、是否倾斜e.临时用电,施工结束后的质量检测,施工结束后,应作承载力和桩身完整性检验，进行承载力检验的桩应选取有代表性或施工质量有怀疑的桩。在桩身混凝土强度达到设计要求的条件下，承载力检验应在注浆完成20d后进行，浆液中掺入早强剂时可于注浆完成15d后进行。承载力检测的桩数不应小于总数的1,桩体质量检测根数不应少于总数的20,最后复测管桩桩顶标高,未发生浮桩现象然后做低应变检测和静载检测,结果要求全部合格且满足设计要求。,几个问题讨论,(1)浆液浓度对注浆效果的影响(2)注浆
16、压力对注浆效果的影响(3)注浆量、渗透半径,结论及前景,(1)桩端后注浆技术，使桩底虚土得到固结挤密；减少了群桩的桩土相对变形，降低了桩群内部侧阻力发挥，提高了桩周下部侧摩阻力和端阻力且使沉降变形减小而均匀。因而使桩承载力得到提高，在相同条件下可优化桩长、桩数、桩径、桩距。(2)所用浆液为水泥类浆液，来源广泛易控制。(3)双层管双栓塞注浆法即SRF法，由于可在不同地层不同时间注浆，有逐渐取代本工程花管法的趋势，但其成本较高，注浆所需压力也较大。(4)压力注浆理论很早就被广泛用于地铁、盾构隧道的加固及坝基帷幕等工程，随着城市高层建筑的不断开发及旧城改造中深基坑开挖场地狭小的限制，灌注桩桩端后注浆
17、自1994年被开发利用后，已越来越广泛地应用于土建工程，其设计、施工、检测经验也将日臻成熟，前景看好。,1几点经验,(1)串孔现象：由于地层空隙率及持力层裂隙的存在，在A桩进行注浆时可能会有水泥浆从邻近B桩已开塞但未注浆的管中喷出，造成注浆管堵塞，致使B桩今后可能注浆失败。这种串孔扩散现象还可能引起周边土体固结，造成邻近桩机难以钻进，为避免因串孔而造成注浆失败，应采用分片注浆的施工流水作业。从场地外围向内共分34片完成全场注浆任务。至于何时开始注浆，其实只要桩身混凝土强度大于土体强度且不致因高压注浆而破坏混凝土自身结构即可。(2)注浆管：注浆是通过注浆管来完成的。若注浆管长度不够，则桩底承载力
18、得不到加强，影响桩端承载力。若注浆管焊接质量不高，则在高压力下，浆液会在接缝处逸出，压力骤变，导致注浆失败。若用回转盘式钻机成孔，则注浆管不宜高出孔身太多，否则影响钻机移位。(3)二次注浆：若采取二次注浆则效果可能会更好。一般二次注浆量约为第一次的1314，水灰比可适量提高。(4)在钢筋笼吊放及砼灌注过程中，必须保证接头的密封性，严禁划伤、划破注浆导管；钢筋笼吊放不得反复冲撞孔壁，钢筋笼不得悬吊。(5)注浆压力：压力逐渐上升，但达不到要求的压力，这可能是浆液在粘土中形成脉状劈裂渗透，或浆液浓度低、凝胶时间长，或部分浆液逸出。注浆开始后压力不上升，甚至离开初始压力值呈下降趋势，这可能是浆液外逸。
19、压力上升后突然下降，这可能是浆液从注浆管周围溢走，或注速过大，扰动土层，或遇到空隙薄弱部位。压力上升很快，而速度上不去，表明土层密实或凝胶时间过短。压力有规律上升，即使达到容许压力，注浆速度也很正常(变化不大)，这表明注浆是成功的。压力上升后又下降，而后再度上升，并达到预定的要求值，可以认为是第种情况的空隙部位已被浆液填满，这也是注入成功的例子。,2几点经验,建议使用PO型普通硅酸盐水泥或高早效强水泥，而不选用PS型矿渣水泥，后者早期强度低，干缩性大，且抗碳化能力差。注浆作业宜在成桩2天后开始。注浆作业离成孔作业点的距离不宜小于810 m；对于饱和土中的复式注浆顺序宜先桩侧，后桩底；对于非饱和
20、土宜先桩底，后桩侧；多断面桩侧注浆宜先上后下；桩侧、桩底注浆的间隔时间不宜小于2小时；桩底注浆宜对同一根桩的各注浆导管依次实施等量注浆；对于桩群注浆宜先外围，后内部；露出地面的注浆导管标识、保护措施，并且在露出地面的注浆导管上写出桩号及成桩时间，用透明胶带缠好。底部注浆导管同辅助钢筋必须超出钢筋笼约300mm。,3几点经验,后注浆特殊问题处理 注浆装置随钢筋笼就位后，如对其检验不合格，而钢筋笼又不能拔出检查原因，需采取以下措施：（1）混凝土灌注桩完成后，6h内完成后注浆；（2）后注浆所采用的水灰比在0.5左右；（3）应对事故桩周围的桩加大水泥注入量，可较正常注入量增加1.2倍以上。（4）根据地质条件，成桩工艺分析造成此事故的原因，避免类似情况发生。（5）桩侧压浆量未达到设计标准，可按其不足量的1.2倍由桩端压浆补入。（6）出现注浆压力310分钟后低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔串浆，改为间歇注浆，间歇时间为30-60min，或调低浆液水灰比及调整桩侧与桩底的注浆顺序。,
