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摘要：本文对桩底注浆施工技术进行了介绍，探讨了桩底注浆的施工工艺，并针对施工过程中出现的问题提出解决处理的方法。
-关键词：桩底注浆；施工工艺；试桩；参数
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
在钻孔灌注桩施工中，经常存在因沉渣难以处理干净而降低端阻，因泥浆护壁而降低侧阻的缺点。常在桩周及桩底形成软弱层，使得钻孔灌注桩摩擦力及端阻力不能有效的发挥。因此，如何提高钻孔灌注桩的侧阻和端阻，已经成为工程界极需要解决的问题。为解决该问题，工程上作了许多尝试，工程实践已证明，后注浆处理技术是较为有效的措施，可大幅度提高基桩承载力，目前在全国得到较为广泛的运用。
灌注桩后注浆技术是指在桩成孔后，对桩底、桩侧实施压力注浆。目的是改善桩底、桩侧土的物理性质和桩土作用性状，消除桩底沉渣隐患，增加桩的承载力，以减小桩的沉降量。除了特殊注浆工艺外，灌注桩后注浆的成孔工艺与普通灌注桩基本相同，对设备要求不特殊，例如选用GPS-15钻机和BW-150型泥浆泵及其配套机具，即可完成常规的灌注桩施工，而经过辅助的注浆处理即可完成桩底后注浆工艺。
二、桩底后注浆的机理
1．化学机理
普通硅酸盐水泥主要由CaO、SiO2等组成，这些矿物与水发生水化和水解反应，减少了被加固土体的含水量，增加了土粒间的粘结，同时生成氧化钙、水化硅酸钙等。
2．物理力学机理
刚开始的浆液对砂砾与沉渣起到压密作用，粗颗粒的沉渣被水泥浆固化后成为中低强度的混凝土，细沉渣、虚土则被固化为网状结石的符合土体，桩阻力由此得以提高。
随着注浆量的增加和注浆压力的提高，水泥浆液不断的向受泥浆浸泡而松软的桩端持力层中渗透，在桩端形成球形体。球形体的存在增加了桩端的承压面积，相当于对桩进行扩底，从而提高了桩端阻力。
当注浆压力升高，注浆量不断增加时，注入桩端的浆液在压力作用下，在桩端以上一定高度范围内会沿着桩和土体间泥皮向上移动，填充桩身和桩周土体的间隙并渗人到桩周土层一定宽度范围。另一方面浆液在桩侧凝结以后相当于增加了桩侧表面积。侧面积的增加与桩侧土强度与刚度的提高，都会调动起更大的范围土体参与桩的的受力，增大剪切面，改变桩与桩侧土体之间的性能，提升桩身的侧摩阻力。
三、工程实例
1．概况
浙江省某桥梁共92根钻孔灌注桩，直径φ1.8m、φ2.0m两种，所有桩基都需要压浆。每个桩基在钢筋笼内侧布置4根直径φ60mm×3.0mm无缝钢管作为声测管，将两根声测管在底部连接形成“U”型压浆管，底部设置压浆管。
2．主要施工工艺
（1）施工工艺流程
图1施工工艺流程图图2注浆管布置图
注浆管采用外径φ60mm×3.0mm无缝钢管制作，每根“U”型压浆管底部均匀布设16个φ8mm注浆孔，下层距桩底10cm，如图2所示。注浆孔外侧采用1.5mm的橡胶管套子包紧，并缠绕胶布保证封闭，防止混凝土浇注时漏浆。注浆器底部密封要可靠，即要保证不发生渗漏，又要保证能在混凝土浇注后，在2-5MPa泵压下顺利冲开橡胶皮。压浆管即声测管采用无缝焊管现场焊接接长的施工工艺，接头外套焊接形式。压浆管与钢筋笼等长度，接头布置在钢筋笼接头部位，与钢筋笼加强箍绑扎牢固，一起转运至现场。随钢筋笼下放整体接长下放，下放时注水检测密封情况，顶部接出钢护筒上口并用钢板封口。
当混凝土浇注完毕24～48小时内，用注浆泵注水将橡胶皮冲开，在压力突然下降时，表示管套已经裂开。此时均匀减小进水压力，防止高压水回流夹带杂质堵塞压浆孔，当管内存在压力时不能打开阀门，以防止水射出伤人。
（2）压浆施工
待桩基混凝土到达强度并超声波检测合格后，开始准备压浆设备（每班组）：注浆泵（两台，一台注浆，一台备用），浆液搅拌机，贮浆桶，压浆12MPa压力表，球阀，溢流阀，16目纱网。注浆必须配备卸荷阀。注浆泵量大流量不大于60L/min，为确保压浆过程中不因机械事故而停顿，压浆设备必须有备用件。
①浆液制备
浆液由水、水泥、膨润土、缓凝剂等组成，其浆液配置需满足以下要求：
a.水泥：压浆水泥采用P.O42.5R无结块的普通硅酸盐水泥。
b.水泥浆性能：水泥浆强度为C35，要求初凝时间2～3h，稠度14～18s。
c.外加剂：采用缓凝减水剂≤5%，膨润土≤7%。
根据要求，其浆液配合比：水泥：膨润土：缓凝减水剂：水=1:0.05:0.01:0.53。浆液配制时依次放入水、水泥和膨润土（慢搅30s）外加剂（快搅2min）静置2min。
制浆时严格控制浆液配比，搅拌时间不少于2min，浆液应具有良好的流动性，不离析、不沉淀，浆液进入贮浆桶时必须用16目纱网进行过滤，防止杂物堵塞压浆孔及管路，浆液制备后应放置5分钟后才能使用，以消除浆液中的空气。
②压浆施工
正式开始压浆前检查注浆管内水头是否注满，如果发现未满先用清水注满后再接压浆管开始压浆。压浆时按理论注浆量分两次通过注浆管循环间隔压浆，每次循环间歇不得超过2小时。
专人负责记录压浆的起止时间、注入的浆量、压力。每次压浆完毕，必须经监理工程师签字认可。压浆过程中用水准仪观测桩基上浮量，当桩体总体上浮量达设计要求时停止注浆。
③压浆终止标准
a.本工程每根桩4根压浆管总压浆量：φ2.0m桩达到4400；φ1.8桩达到4000升；
b.所有管道压浆压力达到8MPa；
c.桩体总体上浮15mm。
达到以上三者任一数值则表示本桩压浆全部结束。
3.压浆前后桩身试桩的相关参数
本工程在PN2-17桩基进行试桩，桩径φ2.0m，实际桩顶标高-2.5m，实际桩底标高-96.35m，荷载箱标高-82.6m。
采用自平衡试验方法进行的检测（自平衡试桩法是接近于竖向抗压桩实际工作条件的试验方法，其加载设备采用荷载箱，它与钢筋笼连接后安装在桩身，并将高压油管和压力管和位移棒一起引到地面）。
试桩参数
四、结束语
从试桩参数表中的数据可以看出桩底注浆后的单桩极限承载力均大于未注浆的承载力，桩端阻力也明显提高。
从理论上讲，只要浆液能注入土中，宜用低压、慢速注浆，这样可以让浆液在桩底或桩侧较均匀渗透和缓慢刺入，以達到最佳效果。
后注浆法是提高钻孔灌注桩垂直承载力及减小承载力离散性的一项有效措施，有明显的经济效益和社会效益。经过注浆后的桩基其沉降量较未注浆桩要小，对重要工程中单根钻孔灌注桩的基础，注浆尤为必要。
参考文献：
[1] 史佩栋:《桩基工程手册》[M]，人民交通出版社，2008.
[2] 刘金砺:《桩基础设计与计算》[M]，中国建筑工业出版社，1990.
-关键词：桩底注浆；施工工艺；试桩；参数
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
在钻孔灌注桩施工中，经常存在因沉渣难以处理干净而降低端阻，因泥浆护壁而降低侧阻的缺点。常在桩周及桩底形成软弱层，使得钻孔灌注桩摩擦力及端阻力不能有效的发挥。因此，如何提高钻孔灌注桩的侧阻和端阻，已经成为工程界极需要解决的问题。为解决该问题，工程上作了许多尝试，工程实践已证明，后注浆处理技术是较为有效的措施，可大幅度提高基桩承载力，目前在全国得到较为广泛的运用。
灌注桩后注浆技术是指在桩成孔后，对桩底、桩侧实施压力注浆。目的是改善桩底、桩侧土的物理性质和桩土作用性状，消除桩底沉渣隐患，增加桩的承载力，以减小桩的沉降量。除了特殊注浆工艺外，灌注桩后注浆的成孔工艺与普通灌注桩基本相同，对设备要求不特殊，例如选用GPS-15钻机和BW-150型泥浆泵及其配套机具，即可完成常规的灌注桩施工，而经过辅助的注浆处理即可完成桩底后注浆工艺。
二、桩底后注浆的机理
1．化学机理
普通硅酸盐水泥主要由CaO、SiO2等组成，这些矿物与水发生水化和水解反应，减少了被加固土体的含水量，增加了土粒间的粘结，同时生成氧化钙、水化硅酸钙等。
2．物理力学机理
刚开始的浆液对砂砾与沉渣起到压密作用，粗颗粒的沉渣被水泥浆固化后成为中低强度的混凝土，细沉渣、虚土则被固化为网状结石的符合土体，桩阻力由此得以提高。
随着注浆量的增加和注浆压力的提高，水泥浆液不断的向受泥浆浸泡而松软的桩端持力层中渗透，在桩端形成球形体。球形体的存在增加了桩端的承压面积，相当于对桩进行扩底，从而提高了桩端阻力。
当注浆压力升高，注浆量不断增加时，注入桩端的浆液在压力作用下，在桩端以上一定高度范围内会沿着桩和土体间泥皮向上移动，填充桩身和桩周土体的间隙并渗人到桩周土层一定宽度范围。另一方面浆液在桩侧凝结以后相当于增加了桩侧表面积。侧面积的增加与桩侧土强度与刚度的提高，都会调动起更大的范围土体参与桩的的受力，增大剪切面，改变桩与桩侧土体之间的性能，提升桩身的侧摩阻力。
三、工程实例
1．概况
浙江省某桥梁共92根钻孔灌注桩，直径φ1.8m、φ2.0m两种，所有桩基都需要压浆。每个桩基在钢筋笼内侧布置4根直径φ60mm×3.0mm无缝钢管作为声测管，将两根声测管在底部连接形成“U”型压浆管，底部设置压浆管。
2．主要施工工艺
（1）施工工艺流程
图1施工工艺流程图图2注浆管布置图
注浆管采用外径φ60mm×3.0mm无缝钢管制作，每根“U”型压浆管底部均匀布设16个φ8mm注浆孔，下层距桩底10cm，如图2所示。注浆孔外侧采用1.5mm的橡胶管套子包紧，并缠绕胶布保证封闭，防止混凝土浇注时漏浆。注浆器底部密封要可靠，即要保证不发生渗漏，又要保证能在混凝土浇注后，在2-5MPa泵压下顺利冲开橡胶皮。压浆管即声测管采用无缝焊管现场焊接接长的施工工艺，接头外套焊接形式。压浆管与钢筋笼等长度，接头布置在钢筋笼接头部位，与钢筋笼加强箍绑扎牢固，一起转运至现场。随钢筋笼下放整体接长下放，下放时注水检测密封情况，顶部接出钢护筒上口并用钢板封口。
当混凝土浇注完毕24～48小时内，用注浆泵注水将橡胶皮冲开，在压力突然下降时，表示管套已经裂开。此时均匀减小进水压力，防止高压水回流夹带杂质堵塞压浆孔，当管内存在压力时不能打开阀门，以防止水射出伤人。
（2）压浆施工
待桩基混凝土到达强度并超声波检测合格后，开始准备压浆设备（每班组）：注浆泵（两台，一台注浆，一台备用），浆液搅拌机，贮浆桶，压浆12MPa压力表，球阀，溢流阀，16目纱网。注浆必须配备卸荷阀。注浆泵量大流量不大于60L/min，为确保压浆过程中不因机械事故而停顿，压浆设备必须有备用件。
①浆液制备
浆液由水、水泥、膨润土、缓凝剂等组成，其浆液配置需满足以下要求：
a.水泥：压浆水泥采用P.O42.5R无结块的普通硅酸盐水泥。
b.水泥浆性能：水泥浆强度为C35，要求初凝时间2～3h，稠度14～18s。
c.外加剂：采用缓凝减水剂≤5%，膨润土≤7%。
根据要求，其浆液配合比：水泥：膨润土：缓凝减水剂：水=1:0.05:0.01:0.53。浆液配制时依次放入水、水泥和膨润土（慢搅30s）外加剂（快搅2min）静置2min。
制浆时严格控制浆液配比，搅拌时间不少于2min，浆液应具有良好的流动性，不离析、不沉淀，浆液进入贮浆桶时必须用16目纱网进行过滤，防止杂物堵塞压浆孔及管路，浆液制备后应放置5分钟后才能使用，以消除浆液中的空气。
②压浆施工
正式开始压浆前检查注浆管内水头是否注满，如果发现未满先用清水注满后再接压浆管开始压浆。压浆时按理论注浆量分两次通过注浆管循环间隔压浆，每次循环间歇不得超过2小时。
专人负责记录压浆的起止时间、注入的浆量、压力。每次压浆完毕，必须经监理工程师签字认可。压浆过程中用水准仪观测桩基上浮量，当桩体总体上浮量达设计要求时停止注浆。
③压浆终止标准
a.本工程每根桩4根压浆管总压浆量：φ2.0m桩达到4400；φ1.8桩达到4000升；
b.所有管道压浆压力达到8MPa；
c.桩体总体上浮15mm。
达到以上三者任一数值则表示本桩压浆全部结束。
3.压浆前后桩身试桩的相关参数
本工程在PN2-17桩基进行试桩，桩径φ2.0m，实际桩顶标高-2.5m，实际桩底标高-96.35m，荷载箱标高-82.6m。
采用自平衡试验方法进行的检测（自平衡试桩法是接近于竖向抗压桩实际工作条件的试验方法，其加载设备采用荷载箱，它与钢筋笼连接后安装在桩身，并将高压油管和压力管和位移棒一起引到地面）。
试桩参数
四、结束语
从试桩参数表中的数据可以看出桩底注浆后的单桩极限承载力均大于未注浆的承载力，桩端阻力也明显提高。
从理论上讲，只要浆液能注入土中，宜用低压、慢速注浆，这样可以让浆液在桩底或桩侧较均匀渗透和缓慢刺入，以達到最佳效果。
后注浆法是提高钻孔灌注桩垂直承载力及减小承载力离散性的一项有效措施，有明显的经济效益和社会效益。经过注浆后的桩基其沉降量较未注浆桩要小，对重要工程中单根钻孔灌注桩的基础，注浆尤为必要。
参考文献：
[1] 史佩栋:《桩基工程手册》[M]，人民交通出版社，2008.
[2] 刘金砺:《桩基础设计与计算》[M]，中国建筑工业出版社，1990.