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【摘 要】近年来，随着我国社会经济突飞猛进地发展，人们的生活水平得到了明显的提高，我国建筑行业得到了不断地发展和进步。在建筑工程中，对桩基础的承载力要求也越来越高，桩端地基不仅对建筑物的稳定性具有直接的影响，而且对建筑物的质量具有重要的影响。所以，在建筑工程实际的施工中，就需要提高桩基础的承载力，采取有效的措施降低建筑物沉降量的发生。因此，本文将对桩端地基加固技术在建筑工程施工中的应用，为同类工程提供可靠的依据。
【关键词】建筑工程；桩端地基加固技术；承载能力
随着我国建筑行业的发展，对地基承载力的要求越来越高，基础形式一般采取灌注桩基础。通过我国建筑施工人员多年的探索和施工经验，总结出了一套灌注桩后压浆法加固桩端地基的方法，采用后压浆技术对地基进行处理，不仅可以提高桩端地基的承载能力，还可以有效地较少沉降的产生，大袋节省了施工的成本，缩短施工的工期，以此实现经济效益最大化。
1.桩端地基加固机理及参数确定
1.1加固机理
桩端后注浆钻孔灌注桩技术是工业与民用建筑、道路桥梁等土木工程领域中，用于提高桩基单桩承载力、减小桩基变形的一项新技术。桩端后注浆是指钻孔、冲孔和挖孔灌注桩在灌注成桩初凝后，通过预埋在桩身中的注浆管，用高压注浆泵向桩端地层注入能固化的具有一定压力的浆液，对桩端虚土及桩端附近的桩周土层起到渗透、填充、置换、劈裂、压密及固结等多种形式组合的不同作用，消除虚土与泥皮，改变桩与岩、土之间的边界条件，从而提高桩的承载力并减少沉降量。
1.2压浆参数的设定
压浆参数主要包括压浆水灰比、压浆量以及闭盘压力，由于地质条件的不同，不同工程应采用不同的参数。在工程桩施工前，应该根据以往工程的实践情况，先设定参数，然后进行试桩；试桩完成后达到设计的强度，进行桩的静载试验，最终确定试验参数。
（1）水灰比：水灰比一般不宜过大或过小，过大会造成压浆困难，过小会使水泥浆在压力作用下形成离析，一般采用0.5～0.7，且先注稀浆，后注浓浆。
（2）压浆量：指单桩压浆的水泥用量，它与卵砾石含量以及桩间距有关，取决于卵砾石层的孔隙率。
（3）闭盘压力：指结束压浆的控制压力，一般来说什么时候结束一根灌注桩的压浆，应该根据事先设定的压浆量来控制，但同时也要控制压浆的压力值。
（4）终止压浆，总的控制原则是以压浆量为主，压力控制为辅。
2.灌注桩基承载力的作用
2.1沉渣的胶结固化作用
向桩底进行水泥浆注入时，浆液会从下往上渗透，浆液与桩底沉渣相结合，构成较高强度的结实，从而将桩底沉渣对单桩承载力的不利影响得到消除，提升了桩端的承载力，并使桩的沉降减小。
2.2桩周土体的挤密加固作用
通过水泥浆液的劈裂渗透：
（1）桩底土体被挤密压实，增强了土体的强度，提升桩端承载力。随着压浆力的进一步提升，逐渐增大了水泥浆液的扩散距离和可灌性，可在转周围受影响范围内构成厚度为2～20mm的水泥结石套，固化了桩侧泥皮，提升了摩擦系数和侧压力，使得侧阻力得打提升。
（2）预应力作用。
在桩端压力作用下，压浆桩对桩由下而上进行一个预应力的施加，能够微微上抬桩身，当竖向荷载对桩进行施加时，该反向预应力会对部分荷载进行承担，进一步提升了单桩的承载力。
3.建筑工程桩端地基加固施工技术
3.1施工工艺流程
灌注桩成孔钢筋笼制作→压浆管制作→灌注桩清孔→压浆管绑扎→下钢筋笼→灌注桩混凝土→后压浆施工。
3.2施工技术要点
3.2.1灌浆压力要求
①对抢险护坡混凝土面下的松散软弱土及坍塌物采用压力灌浆进行加固，灌浆压力为0.5～1.0MPa，水灰比为0.7，浆液凝固时间控制在15min以内。
②灌浆孔底以穿过抢险捣浇混凝土底，并伸至原有硬土层处。
③灌浆顺序要求：灌浆先从编号为1号的灌浆孔开始，然后进行编号为2号的灌浆孔的灌浆，最后才对其余灌浆孔进行灌浆。
3.2.2施工方法
按设计要求进行孔位放线定位，另鉴于现场情况，经与设计院协商，部分灌浆位置进行了适当调整。
主要材料：采用普通硅酸盐32.5R水泥；根据设计单位提出对浆液固化时间要求，技术人员经研究分析，选择水玻璃（40玻美度）以及其它化学材料进行配制灌浆；用于拌和浆液的水，不得含有油、酸、盐类、有机物及其他对注浆材料等产生不良影响的物质，不得使用pH值小于4.0的酸性水，及硫酸盐含量按S4O2计算超过水重1%的水。
施工参数：①钻孔深度以进入原状硬土层0.5m进行控制。②依据设计要求，注浆压力为0.5～I.0MPa，具体根据现场实际进行调整控制，如1号孔灌浆压力不宜过大，避免浆液流失至塌方基坑内而造成浪费，1号孔灌浆压力暂定为不大于0.6MPa。③化学水泥浆：水泥浆水灰比0.7，化学浆：水泥浆=1：1，其中化学浆中水玻璃用量占双液灌浆量中水泥用量的14～17%，并配有一定量的其它化学浆材。④注浆结束标准： 1号孔与2号孔可在0.5～0.6MPa灌浆压力下稳压10rain进行终止灌浆；近办公楼下的斜孔灌浆压力不宜太大，并且须在严格监测条件下对终灌标准进行调整，原则上该部分孔位灌浆压力不大于0.6MPa；其他孔位可在0.8～1.0MPa灌浆压力时稳压5min即可终止灌浆；另外应严密监控灌浆施工过程，在发现地面出现严重漏浆、孔位窜浆等情况下须终止灌浆。
灌浆处理工艺：①根据设计方案，放线定位，将钻机平衡牢固安装在预定孔位，钻机的垂直偏斜度不超过1%；由于表面均有1.5m～4m的抢险混凝土，因而须用金刚石钻头进行开孔（开孔孔径为Φ91mm），其下采用Φ75mm合金钻头钻至预定位置。钻孔过程中应做好完整有编录工作，尤其是松散软弱土层的实际情况进行详细描绘，为该孔位灌浆施工提供有效依据。②当钻孔完成后.根据钻孔资料情况在适当部位下入注浆管至孔底。③按设计要求与现场施工情况配制浆液，浆液应搅拌均匀，随搅随用，并在初凝前用完，防止其它杂物混入浆液。 4.建筑工程桩端地基加固质量保证措施
4.1布孔措施
布置工程中的孔位时，应探明受塌方影响且对该楼不安全因素造成威胁部位的范围、深度和位置，为后续灌浆材料、加固范围及灌浆工艺等提供相应的依据。
4.2保障钻孔质量的措施
造孔之前，应与设计要求相结合，将钻孔孔位和标记做好，控制钻孔方向较低，使其达到1%的误差范围内。在钻孔施工中，若有容易塌孔等现象产生，可运用优质砂浆实施护壁钻进，应详细、完整地做好施工记录，详细记录混凝土加固的厚度及塌孔导致的松散土方深度等数据和钻孔难易等内容，并将其进行存档备查。
4.3灌浆质保措施
灌浆材料应根据具体要求、钻孔资料等情况确定，采用合适浆液配比；配制浆液所所用的水不应影响水泥正常凝结和硬化的有害物质，不应使用污水；浆液应搅拌均匀。搅拌时间在 3～5min 以上，严格按照设计施工要求进行浆液配制，随搅随用，并应在初凝前用完；浆液使用前采取过滤措施，清除其中的粗颗粒，以免堵塞灌浆管道，影响灌浆进度与效果；灌浆泵的压力应符合设计要求，并应考虑输浆过程中管路损失对灌浆压力的影响，确保足够的压力；灌浆过程中，严格以执行灌浆结束标准，单次灌浆量太大时，可采取间歇方式予以处理或调整浆液类型；灌浆过程应作详细、完整的施工记录；灌浆时原则上先进行外围部分孔位施工，以对加固区域先行围封，一方面减少浆液流失，另一方面可提高加固区域的加固效果。
4.4灌浆速度的控制
灌浆速度不宜过快，以避免灌入的浆液对对已发生坍塌部位受到过度挤压而对该区域产生不利影响。灌浆速度具体根据吸浆量与灌浆压力情况进行动态控制。靠近承台底灌浆斜孔的灌浆压力以不引起新浇承台上抬及室内地台开裂为宜，施工过程中认真做好实时监测及室内察看工作。
5.结束语
综上所述，由于桩端地基加固技术具有提高单桩承载力，提高生产率以及节约建设资金的优点，还可以有效地降低工程成本，缩短施工工期。因此，桩端地基加固技术在我国建筑工程施工中得到了普遍的应用。
【参考文献】
[1]张清川.桩底压浆钻孔灌注桩工作机理分析及承载力计算[J].四川建筑，2002（4）.
[2]张奇.钻孔灌注桩桩底压浆试验与效益综述[J].湖南交通科技，2002（2）.
【关键词】建筑工程；桩端地基加固技术；承载能力
随着我国建筑行业的发展，对地基承载力的要求越来越高，基础形式一般采取灌注桩基础。通过我国建筑施工人员多年的探索和施工经验，总结出了一套灌注桩后压浆法加固桩端地基的方法，采用后压浆技术对地基进行处理，不仅可以提高桩端地基的承载能力，还可以有效地较少沉降的产生，大袋节省了施工的成本，缩短施工的工期，以此实现经济效益最大化。
1.桩端地基加固机理及参数确定
1.1加固机理
桩端后注浆钻孔灌注桩技术是工业与民用建筑、道路桥梁等土木工程领域中，用于提高桩基单桩承载力、减小桩基变形的一项新技术。桩端后注浆是指钻孔、冲孔和挖孔灌注桩在灌注成桩初凝后，通过预埋在桩身中的注浆管，用高压注浆泵向桩端地层注入能固化的具有一定压力的浆液，对桩端虚土及桩端附近的桩周土层起到渗透、填充、置换、劈裂、压密及固结等多种形式组合的不同作用，消除虚土与泥皮，改变桩与岩、土之间的边界条件，从而提高桩的承载力并减少沉降量。
1.2压浆参数的设定
压浆参数主要包括压浆水灰比、压浆量以及闭盘压力，由于地质条件的不同，不同工程应采用不同的参数。在工程桩施工前，应该根据以往工程的实践情况，先设定参数，然后进行试桩；试桩完成后达到设计的强度，进行桩的静载试验，最终确定试验参数。
（1）水灰比：水灰比一般不宜过大或过小，过大会造成压浆困难，过小会使水泥浆在压力作用下形成离析，一般采用0.5～0.7，且先注稀浆，后注浓浆。
（2）压浆量：指单桩压浆的水泥用量，它与卵砾石含量以及桩间距有关，取决于卵砾石层的孔隙率。
（3）闭盘压力：指结束压浆的控制压力，一般来说什么时候结束一根灌注桩的压浆，应该根据事先设定的压浆量来控制，但同时也要控制压浆的压力值。
（4）终止压浆，总的控制原则是以压浆量为主，压力控制为辅。
2.灌注桩基承载力的作用
2.1沉渣的胶结固化作用
向桩底进行水泥浆注入时，浆液会从下往上渗透，浆液与桩底沉渣相结合，构成较高强度的结实，从而将桩底沉渣对单桩承载力的不利影响得到消除，提升了桩端的承载力，并使桩的沉降减小。
2.2桩周土体的挤密加固作用
通过水泥浆液的劈裂渗透：
（1）桩底土体被挤密压实，增强了土体的强度，提升桩端承载力。随着压浆力的进一步提升，逐渐增大了水泥浆液的扩散距离和可灌性，可在转周围受影响范围内构成厚度为2～20mm的水泥结石套，固化了桩侧泥皮，提升了摩擦系数和侧压力，使得侧阻力得打提升。
（2）预应力作用。
在桩端压力作用下，压浆桩对桩由下而上进行一个预应力的施加，能够微微上抬桩身，当竖向荷载对桩进行施加时，该反向预应力会对部分荷载进行承担，进一步提升了单桩的承载力。
3.建筑工程桩端地基加固施工技术
3.1施工工艺流程
灌注桩成孔钢筋笼制作→压浆管制作→灌注桩清孔→压浆管绑扎→下钢筋笼→灌注桩混凝土→后压浆施工。
3.2施工技术要点
3.2.1灌浆压力要求
①对抢险护坡混凝土面下的松散软弱土及坍塌物采用压力灌浆进行加固，灌浆压力为0.5～1.0MPa，水灰比为0.7，浆液凝固时间控制在15min以内。
②灌浆孔底以穿过抢险捣浇混凝土底，并伸至原有硬土层处。
③灌浆顺序要求：灌浆先从编号为1号的灌浆孔开始，然后进行编号为2号的灌浆孔的灌浆，最后才对其余灌浆孔进行灌浆。
3.2.2施工方法
按设计要求进行孔位放线定位，另鉴于现场情况，经与设计院协商，部分灌浆位置进行了适当调整。
主要材料：采用普通硅酸盐32.5R水泥；根据设计单位提出对浆液固化时间要求，技术人员经研究分析，选择水玻璃（40玻美度）以及其它化学材料进行配制灌浆；用于拌和浆液的水，不得含有油、酸、盐类、有机物及其他对注浆材料等产生不良影响的物质，不得使用pH值小于4.0的酸性水，及硫酸盐含量按S4O2计算超过水重1%的水。
施工参数：①钻孔深度以进入原状硬土层0.5m进行控制。②依据设计要求，注浆压力为0.5～I.0MPa，具体根据现场实际进行调整控制，如1号孔灌浆压力不宜过大，避免浆液流失至塌方基坑内而造成浪费，1号孔灌浆压力暂定为不大于0.6MPa。③化学水泥浆：水泥浆水灰比0.7，化学浆：水泥浆=1：1，其中化学浆中水玻璃用量占双液灌浆量中水泥用量的14～17%，并配有一定量的其它化学浆材。④注浆结束标准： 1号孔与2号孔可在0.5～0.6MPa灌浆压力下稳压10rain进行终止灌浆；近办公楼下的斜孔灌浆压力不宜太大，并且须在严格监测条件下对终灌标准进行调整，原则上该部分孔位灌浆压力不大于0.6MPa；其他孔位可在0.8～1.0MPa灌浆压力时稳压5min即可终止灌浆；另外应严密监控灌浆施工过程，在发现地面出现严重漏浆、孔位窜浆等情况下须终止灌浆。
灌浆处理工艺：①根据设计方案，放线定位，将钻机平衡牢固安装在预定孔位，钻机的垂直偏斜度不超过1%；由于表面均有1.5m～4m的抢险混凝土，因而须用金刚石钻头进行开孔（开孔孔径为Φ91mm），其下采用Φ75mm合金钻头钻至预定位置。钻孔过程中应做好完整有编录工作，尤其是松散软弱土层的实际情况进行详细描绘，为该孔位灌浆施工提供有效依据。②当钻孔完成后.根据钻孔资料情况在适当部位下入注浆管至孔底。③按设计要求与现场施工情况配制浆液，浆液应搅拌均匀，随搅随用，并在初凝前用完，防止其它杂物混入浆液。 4.建筑工程桩端地基加固质量保证措施
4.1布孔措施
布置工程中的孔位时，应探明受塌方影响且对该楼不安全因素造成威胁部位的范围、深度和位置，为后续灌浆材料、加固范围及灌浆工艺等提供相应的依据。
4.2保障钻孔质量的措施
造孔之前，应与设计要求相结合，将钻孔孔位和标记做好，控制钻孔方向较低，使其达到1%的误差范围内。在钻孔施工中，若有容易塌孔等现象产生，可运用优质砂浆实施护壁钻进，应详细、完整地做好施工记录，详细记录混凝土加固的厚度及塌孔导致的松散土方深度等数据和钻孔难易等内容，并将其进行存档备查。
4.3灌浆质保措施
灌浆材料应根据具体要求、钻孔资料等情况确定，采用合适浆液配比；配制浆液所所用的水不应影响水泥正常凝结和硬化的有害物质，不应使用污水；浆液应搅拌均匀。搅拌时间在 3～5min 以上，严格按照设计施工要求进行浆液配制，随搅随用，并应在初凝前用完；浆液使用前采取过滤措施，清除其中的粗颗粒，以免堵塞灌浆管道，影响灌浆进度与效果；灌浆泵的压力应符合设计要求，并应考虑输浆过程中管路损失对灌浆压力的影响，确保足够的压力；灌浆过程中，严格以执行灌浆结束标准，单次灌浆量太大时，可采取间歇方式予以处理或调整浆液类型；灌浆过程应作详细、完整的施工记录；灌浆时原则上先进行外围部分孔位施工，以对加固区域先行围封，一方面减少浆液流失，另一方面可提高加固区域的加固效果。
4.4灌浆速度的控制
灌浆速度不宜过快，以避免灌入的浆液对对已发生坍塌部位受到过度挤压而对该区域产生不利影响。灌浆速度具体根据吸浆量与灌浆压力情况进行动态控制。靠近承台底灌浆斜孔的灌浆压力以不引起新浇承台上抬及室内地台开裂为宜，施工过程中认真做好实时监测及室内察看工作。
5.结束语
综上所述，由于桩端地基加固技术具有提高单桩承载力，提高生产率以及节约建设资金的优点，还可以有效地降低工程成本，缩短施工工期。因此，桩端地基加固技术在我国建筑工程施工中得到了普遍的应用。
【参考文献】
[1]张清川.桩底压浆钻孔灌注桩工作机理分析及承载力计算[J].四川建筑，2002（4）.
[2]张奇.钻孔灌注桩桩底压浆试验与效益综述[J].湖南交通科技，2002（2）.