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摘要：钻孔灌注桩广泛应用于我国的基础领域，可以适用在不同的条件下。本文就钻孔灌注桩桩底后注浆施工技术进行了探讨，并结合了具体的工程实例，对钻孔灌注桩后注浆法在桩基础工程施工中的技术应用情况作了详细的研究，同时对后注浆桩质量控制指标进行技术经济分析，旨在为更好地进行钻孔灌注桩桩底后注浆施工提供参考。
关键词：钻孔灌注桩；后注浆；施工技术
所谓的后注浆技术，就是指灌注桩成桩后一定时间，通过预设在桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆，使桩端桩侧土体（包括沉渣和泥皮）得到加固，从而提高单桩承载力，减少沉降。将后注浆技术应用于钻孔灌注桩施工中，可以在一定程度上能大幅度提高承载力，有效控制沉降，并且该技术设备简单，施工工艺不复杂，对各种地层有较好的适应性，具有不可替代的经济适用性等功能，近年来，钻孔灌注桩后注浆技术在建筑工程中得到了广泛的应用。
1 工程实例
某建筑工程，地下1层，地上14层，建筑物总高度56.5m，桩基础设计为摩擦型桩，采用钻孔灌注桩桩端桩侧复式后注浆施工法，钻孔灌注桩桩径0.80m，单桩竖向承载力3700kN，有效桩长40m，桩身钢筋笼有效长度27m，桩身混凝土为C35。
工程拟建场地较为平整，场地地貌单元属江汉冲积平原，地势较为平坦，浅部（地面下25m以内）的场地土以中软土及软弱土为主，下部为中硬土。根据工程勘察单位提供的地质勘察报告，除地表层①分布有杂填土（Q4ml）或水泥地坪外，其余地层②～⑨均为第四系全新统冲积成因的黏性土（Q4l）和砂性土（Q4al），各岩土层的空间分布及其物理力学性能指标见表1。
2 后注浆法原理与工艺流程
2.1 适用的地质土层
后注浆工法适用于各种地层土性条件下的泥浆护壁钻挖冲孔灌注桩，也适用于干作业钻挖孔灌注桩。对于卵石、砾石、粗粒土等土层构造比较复杂的大直径与超大型桩，改善桩基桩端、桩侧土层的摩擦力效果尤为显著。
2.2 钻孔灌注桩后注浆法施工工艺
施工准备阶段主要为：（1）完善专业队伍施工组织；（2）后注浆施工机具的调试和检查，仪表、仪器具等的检定；（3）钢筋笼、注浆管等后压浆系统的制作安装；（4）泥浆制备等。
钻孔灌注桩后注浆工法的施工工艺及顺序见图1。
2.3 钻孔灌注桩后注浆加固原理
后注浆技术是在钻孔灌注桩施工中将注浆钢导管沿桩钢筋笼外壁埋设，桩身混凝土强度满足要求后，将水泥浆液通过钢导管以压力作用压入桩端或桩侧的土层的孔隙中，使得原本松散的砂粒、碎石、砾石、土粒和裂隙胶结成一个高强度的结合体。对于单桩桩侧区域，向四周扩散相当于增加了桩侧地质土层与桩身的固结；对于桩端区域，向桩端地质土层扩散相当于增加了持力层土粒之间的粘结，组成了更大的土粒复合体。群桩区域所有的浆液连成一片，使得土粒层成为一个更大的复合体，组成相应地质土层的新的土层复合体，改变原来地质土层的摩阻力，从而提高了桩基的承载力，促进工程建设成本与施工进度的节约与合理优化。
3 钻孔灌注桩后注浆施工技术要点
后注浆技术采用压力注浆的方式，将调配的水泥浆液通过绑扎在钢筋笼上的注浆管压入桩端和桩侧的一定范围内的土层，当注浆压力增大到一定程度后致使桩周边的土层劈裂，浆液充填土层的缝隙，经过浆液化学反应和渗透固结效应形成结石层体，从而改善桩基础一定范围内的桩-土的相互作用力学性能，实现桩基持力土层承载力以及桩侧土层摩阻力的提高。
3.1 后注浆装置的设置
鉴于场地土层②～⑨均为第四系全新统冲积成因的黏性土（Q41）和砂性土（Q4al），承载力增幅要求较高且设计桩长超过30m。沿钢筋笼圆周对称设置2根后注浆钢制导管，且与桩钢筋笼的主筋和加劲筋绑扎固定或焊接，钢筋笼下笼时不得撞笼、墩笼、扭笼。综合地层情况、桩长和承载力增幅要求等因素，在离桩底5～15m以上、桩顶8m以下，每隔6～12m设置一道桩侧注浆阀。注浆阀具备逆止功能，可承受1MPa以上的静水压力，注浆阀外部保护层可抵抗砂石等硬物质的刮撞而不致使注浆阀受损。
3.2 后注浆施工技术参数
（1）水泥浆液的水灰比根据土层的饱和度、渗透性定为0.5～0.7。
（2）按照施工图设计要求，注浆管端须进入桩底⑨细砂土层，终止注浆压力根据土层性质及注浆点的深度确定为不小于4.0MPa。
（3）根据桩径、桩长、桩端桩侧土层性质，和单桩承载力增幅及是否复式注浆等因素确定，单桩注浆量按下式进行估算：
Gc=Ap×d+As×n×d （1）
式中：Ap、As—分别为桩端、桩侧注浆经验系数，Ap=1.5～1.8，As=0.5～0.7；
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）。
对于独立单桩、桩距大于6d的群桩和群桩初始注浆的数根基桩的注浆量按上述估算值乘以1.2的系数。
（4）后注浆作业开始前进行压（注）浆试验，注浆流量不宜超过75L/min。
3.3 后注浆施工作业工序要求
按照先桩端后桩侧、先上后下的顺序，成桩2d后开始进行注浆作业，桩侧桩端注浆间隔时间不少于2h，注浆作业点与成孔作业点的距离不小于8～10m。
单桩各注浆导管依次实施等量注浆，群桩注浆宜先外围、后内部。当注浆总量和注浆压力均达到设计要求，或者注浆总量已达到设计值的75%，且注浆压力超过设计值时，可终止注浆过程。若出现注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔串浆的情况，可调低浆液水灰比或改为间歇注浆，时间间隔宜为30～60min。
3.4 后注浆施工记录资料与内容 后注浆施工过程中应做好施工作业记录，主要内容包括施工机械型号、施工作业日期和天气、压浆起止时间、压浆量等信息，同时还需要记录后注浆施工过程中出现冒浆、单桩注浆量不足或压浆喷头（或压浆阀）打不开等异常情况及其处理措施等内容。
灌注桩后注浆工程质量检查和验收项目包括后注浆施工完成后应提供水泥检验报告、压力表检定证书、试注浆记录、设计工艺参数等资料。
4 后注浆技术质量控制
4.1 工程灌注桩技术设计要求
桩基工程按照施工设计图纸技术交底的要求，结合工程地质情况，达成一致的控制钻孔灌注桩施工技术参数和关键点。采用旋转式钻机成孔，成孔深度按自然地面进深46m，残渣厚度控制不大于50mm，桩端主要支承在⑨细砂土层，桩端进入持力层不小于2.0m。
4.2 后注浆施工技术的选择
结合工程试桩的试验结果和场地地质勘察资料分析，依据《建筑桩基技术规范（JGJ94—2008）》，确定采用后注浆施工的技术方法：
（1）后注浆管端进入桩底⑨细砂土层，在桩身钢筋混凝土施工过程中，确保注浆管的喷浆口不被堵塞，混凝土浇筑完成12～24h内用清水将喷口冲开。
（2）每根桩对称设置两根管径30mm，且壁厚大于3mm的注浆钢管。钢管上部高出自然地面300mm，钢管最上面的一个接头距地面不小于5m，露出地面的注浆管口用堵头封堵，涂上红油漆，不得碰撞。
（3）桩端后注浆喷口设置在注浆管底部500mm的范围内，喷口直径3mm，间距80mm，梅花状设置，且采用具有单向阀功能的喷口保护装置。
（4）采用42.5MPa硅酸盐水泥，水灰比0.5，注浆压力4.5MPa，单桩压浆量水泥重2.8t，注浆参数以注浆量控制为主、注浆力控制为辅。
4.3 工程试桩静载试验及其技术经济分析
桩基工程开始正式施工前，分别按照不注浆、桩端注浆、桩端桩侧复式注浆三种不同注浆工艺安排3根试桩，其中试桩的桩侧在距离桩底8m和16m处设置两道注浆阀，3根试桩的桩长（自然地面以下46m）、桩直径以及成桩的混凝土标号均保持一致，以便对比分析。依据《建筑地基基础检测技术规范（DB42/269—2003）》，采用堆载加载方式、慢速维持荷载的检测方法，工程试桩静载试验报告结果的部分指标见表2。
从表2可以看出，桩端注浆相对不注浆的试桩极限承载力增加15%，沉降略降低约12%；而桩端桩侧注浆方式相对不注浆的试桩极限承载力增加29%，沉降略增加约15%。与文献[1-2，5]等分析结果相比，桩基沉降变动范围较小，而极限承载力提高幅度不大。参考该试桩静载检测报告和相关工程实例经验，设计单位将原设计的灌注桩（自然地面以下桩长46m，桩直径800mm，设计有效桩长40m，单桩承载力3700kN）桩端桩侧复式注浆工艺修改为桩端注浆工艺，从而适当降低工程造价。因此，采用灌注桩后注浆技术可直接提高单桩的应用效益，桩基施工工艺的简化，项目开发工期也会随之缩短，技术经济效益十分明显。
5 结语
综上所述，随着建筑施工技术的不断发展与完善，在施工的过程中钻孔灌注桩后注浆技术也在不断地发展，被广泛的应用在各种建筑施工中。为了保障建筑工程的施工质量，就要做好钻孔灌注桩的施工工程，运用好后注浆技术。相信后注浆技术一定会有着重要的现实经济意义和广阔的应用前景。
参考文献：
[1]于洋.钻孔灌注桩后注浆施工技术探讨[J].城市建设理论研究.2012（07）.
[2]王文.钻孔灌注桩桩端后注浆技术及其在台州市的应用[J].浙江大学.2008.
关键词：钻孔灌注桩；后注浆；施工技术
所谓的后注浆技术，就是指灌注桩成桩后一定时间，通过预设在桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆，使桩端桩侧土体（包括沉渣和泥皮）得到加固，从而提高单桩承载力，减少沉降。将后注浆技术应用于钻孔灌注桩施工中，可以在一定程度上能大幅度提高承载力，有效控制沉降，并且该技术设备简单，施工工艺不复杂，对各种地层有较好的适应性，具有不可替代的经济适用性等功能，近年来，钻孔灌注桩后注浆技术在建筑工程中得到了广泛的应用。
1 工程实例
某建筑工程，地下1层，地上14层，建筑物总高度56.5m，桩基础设计为摩擦型桩，采用钻孔灌注桩桩端桩侧复式后注浆施工法，钻孔灌注桩桩径0.80m，单桩竖向承载力3700kN，有效桩长40m，桩身钢筋笼有效长度27m，桩身混凝土为C35。
工程拟建场地较为平整，场地地貌单元属江汉冲积平原，地势较为平坦，浅部（地面下25m以内）的场地土以中软土及软弱土为主，下部为中硬土。根据工程勘察单位提供的地质勘察报告，除地表层①分布有杂填土（Q4ml）或水泥地坪外，其余地层②～⑨均为第四系全新统冲积成因的黏性土（Q4l）和砂性土（Q4al），各岩土层的空间分布及其物理力学性能指标见表1。
2 后注浆法原理与工艺流程
2.1 适用的地质土层
后注浆工法适用于各种地层土性条件下的泥浆护壁钻挖冲孔灌注桩，也适用于干作业钻挖孔灌注桩。对于卵石、砾石、粗粒土等土层构造比较复杂的大直径与超大型桩，改善桩基桩端、桩侧土层的摩擦力效果尤为显著。
2.2 钻孔灌注桩后注浆法施工工艺
施工准备阶段主要为：（1）完善专业队伍施工组织；（2）后注浆施工机具的调试和检查，仪表、仪器具等的检定；（3）钢筋笼、注浆管等后压浆系统的制作安装；（4）泥浆制备等。
钻孔灌注桩后注浆工法的施工工艺及顺序见图1。
2.3 钻孔灌注桩后注浆加固原理
后注浆技术是在钻孔灌注桩施工中将注浆钢导管沿桩钢筋笼外壁埋设，桩身混凝土强度满足要求后，将水泥浆液通过钢导管以压力作用压入桩端或桩侧的土层的孔隙中，使得原本松散的砂粒、碎石、砾石、土粒和裂隙胶结成一个高强度的结合体。对于单桩桩侧区域，向四周扩散相当于增加了桩侧地质土层与桩身的固结；对于桩端区域，向桩端地质土层扩散相当于增加了持力层土粒之间的粘结，组成了更大的土粒复合体。群桩区域所有的浆液连成一片，使得土粒层成为一个更大的复合体，组成相应地质土层的新的土层复合体，改变原来地质土层的摩阻力，从而提高了桩基的承载力，促进工程建设成本与施工进度的节约与合理优化。
3 钻孔灌注桩后注浆施工技术要点
后注浆技术采用压力注浆的方式，将调配的水泥浆液通过绑扎在钢筋笼上的注浆管压入桩端和桩侧的一定范围内的土层，当注浆压力增大到一定程度后致使桩周边的土层劈裂，浆液充填土层的缝隙，经过浆液化学反应和渗透固结效应形成结石层体，从而改善桩基础一定范围内的桩-土的相互作用力学性能，实现桩基持力土层承载力以及桩侧土层摩阻力的提高。
3.1 后注浆装置的设置
鉴于场地土层②～⑨均为第四系全新统冲积成因的黏性土（Q41）和砂性土（Q4al），承载力增幅要求较高且设计桩长超过30m。沿钢筋笼圆周对称设置2根后注浆钢制导管，且与桩钢筋笼的主筋和加劲筋绑扎固定或焊接，钢筋笼下笼时不得撞笼、墩笼、扭笼。综合地层情况、桩长和承载力增幅要求等因素，在离桩底5～15m以上、桩顶8m以下，每隔6～12m设置一道桩侧注浆阀。注浆阀具备逆止功能，可承受1MPa以上的静水压力，注浆阀外部保护层可抵抗砂石等硬物质的刮撞而不致使注浆阀受损。
3.2 后注浆施工技术参数
（1）水泥浆液的水灰比根据土层的饱和度、渗透性定为0.5～0.7。
（2）按照施工图设计要求，注浆管端须进入桩底⑨细砂土层，终止注浆压力根据土层性质及注浆点的深度确定为不小于4.0MPa。
（3）根据桩径、桩长、桩端桩侧土层性质，和单桩承载力增幅及是否复式注浆等因素确定，单桩注浆量按下式进行估算：
Gc=Ap×d+As×n×d （1）
式中：Ap、As—分别为桩端、桩侧注浆经验系数，Ap=1.5～1.8，As=0.5～0.7；
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）。
对于独立单桩、桩距大于6d的群桩和群桩初始注浆的数根基桩的注浆量按上述估算值乘以1.2的系数。
（4）后注浆作业开始前进行压（注）浆试验，注浆流量不宜超过75L/min。
3.3 后注浆施工作业工序要求
按照先桩端后桩侧、先上后下的顺序，成桩2d后开始进行注浆作业，桩侧桩端注浆间隔时间不少于2h，注浆作业点与成孔作业点的距离不小于8～10m。
单桩各注浆导管依次实施等量注浆，群桩注浆宜先外围、后内部。当注浆总量和注浆压力均达到设计要求，或者注浆总量已达到设计值的75%，且注浆压力超过设计值时，可终止注浆过程。若出现注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔串浆的情况，可调低浆液水灰比或改为间歇注浆，时间间隔宜为30～60min。
3.4 后注浆施工记录资料与内容 后注浆施工过程中应做好施工作业记录，主要内容包括施工机械型号、施工作业日期和天气、压浆起止时间、压浆量等信息，同时还需要记录后注浆施工过程中出现冒浆、单桩注浆量不足或压浆喷头（或压浆阀）打不开等异常情况及其处理措施等内容。
灌注桩后注浆工程质量检查和验收项目包括后注浆施工完成后应提供水泥检验报告、压力表检定证书、试注浆记录、设计工艺参数等资料。
4 后注浆技术质量控制
4.1 工程灌注桩技术设计要求
桩基工程按照施工设计图纸技术交底的要求，结合工程地质情况，达成一致的控制钻孔灌注桩施工技术参数和关键点。采用旋转式钻机成孔，成孔深度按自然地面进深46m，残渣厚度控制不大于50mm，桩端主要支承在⑨细砂土层，桩端进入持力层不小于2.0m。
4.2 后注浆施工技术的选择
结合工程试桩的试验结果和场地地质勘察资料分析，依据《建筑桩基技术规范（JGJ94—2008）》，确定采用后注浆施工的技术方法：
（1）后注浆管端进入桩底⑨细砂土层，在桩身钢筋混凝土施工过程中，确保注浆管的喷浆口不被堵塞，混凝土浇筑完成12～24h内用清水将喷口冲开。
（2）每根桩对称设置两根管径30mm，且壁厚大于3mm的注浆钢管。钢管上部高出自然地面300mm，钢管最上面的一个接头距地面不小于5m，露出地面的注浆管口用堵头封堵，涂上红油漆，不得碰撞。
（3）桩端后注浆喷口设置在注浆管底部500mm的范围内，喷口直径3mm，间距80mm，梅花状设置，且采用具有单向阀功能的喷口保护装置。
（4）采用42.5MPa硅酸盐水泥，水灰比0.5，注浆压力4.5MPa，单桩压浆量水泥重2.8t，注浆参数以注浆量控制为主、注浆力控制为辅。
4.3 工程试桩静载试验及其技术经济分析
桩基工程开始正式施工前，分别按照不注浆、桩端注浆、桩端桩侧复式注浆三种不同注浆工艺安排3根试桩，其中试桩的桩侧在距离桩底8m和16m处设置两道注浆阀，3根试桩的桩长（自然地面以下46m）、桩直径以及成桩的混凝土标号均保持一致，以便对比分析。依据《建筑地基基础检测技术规范（DB42/269—2003）》，采用堆载加载方式、慢速维持荷载的检测方法，工程试桩静载试验报告结果的部分指标见表2。
从表2可以看出，桩端注浆相对不注浆的试桩极限承载力增加15%，沉降略降低约12%；而桩端桩侧注浆方式相对不注浆的试桩极限承载力增加29%，沉降略增加约15%。与文献[1-2，5]等分析结果相比，桩基沉降变动范围较小，而极限承载力提高幅度不大。参考该试桩静载检测报告和相关工程实例经验，设计单位将原设计的灌注桩（自然地面以下桩长46m，桩直径800mm，设计有效桩长40m，单桩承载力3700kN）桩端桩侧复式注浆工艺修改为桩端注浆工艺，从而适当降低工程造价。因此，采用灌注桩后注浆技术可直接提高单桩的应用效益，桩基施工工艺的简化，项目开发工期也会随之缩短，技术经济效益十分明显。
5 结语
综上所述，随着建筑施工技术的不断发展与完善，在施工的过程中钻孔灌注桩后注浆技术也在不断地发展，被广泛的应用在各种建筑施工中。为了保障建筑工程的施工质量，就要做好钻孔灌注桩的施工工程，运用好后注浆技术。相信后注浆技术一定会有着重要的现实经济意义和广阔的应用前景。
参考文献：
[1]于洋.钻孔灌注桩后注浆施工技术探讨[J].城市建设理论研究.2012（07）.
[2]王文.钻孔灌注桩桩端后注浆技术及其在台州市的应用[J].浙江大学.2008.