后注浆专项施工方案

知识点：后（重复）高压注浆

一、 工程概况

略

二、设计要求及质量控制标准

1、设计要求

①、本工程Ф800mm钻孔灌注桩工程桩在成桩后进行桩底后注浆，注浆水泥采用PO42.5水泥，桩身砼强度等级为C40，注浆根数为1600根；

②、注浆管采用2根公称口径Ф32钢管；

③、浆液水灰比为0.6，注浆水泥量：Ф800mm钻孔灌注桩每根桩端注浆量约2000Kg，注浆压力4MPa；

④、注浆阀应能承受1MPa以上静水压力，注浆流量不宜超过75L/min。桩端后注浆以注入水泥量为主控项目，以注浆压力为辅助控制。

2、质量控制标准

① 严格按照设计图纸要求施工；

② 桩基施工、验收按照以下规程、规范：

⑴《建筑桩基技术规范》（JGJ94）；

⑵《建筑地基基础设计规范》（GB50007）；

⑶《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202）；

⑷《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106）。

第三章  施工方案及主要技术措施

一. 钻孔灌注桩后压浆施工工艺

    1. 工艺流程

    准备工作→按设计水灰比拌制水泥浆液→水泥浆经过滤至储浆桶（不断搅拌）→注浆泵、加筋软管与桩身压浆管连接→打开排气阀并开泵放气→关闭排气阀先试压清水，待注浆管道通畅后再压注水泥浆液→桩检测

    2. 注浆设备及注浆管的安装

    (1) 高压注浆系统由浆液搅拌器、带滤网的贮浆斗、高压注浆泵、压力表、高压胶管、预埋在桩中的注浆导管和单向阀等组成。

    (2) 高压注浆泵系统的选型：

    高压注浆泵是实施后压浆的主要设备，高压注浆泵一般采用额定压力6～12MPa，额定流量30～100L/min的注浆泵；高压注浆泵的压力表量程为额定泵压1.5～2.0倍。考虑到压浆过程中流量和压力调整的方便，本工程选用了2TGZ-120/105型高压注浆泵。

 浆液搅拌器的容量应与额定压浆流量相匹配，搅拌器浆液出口应设置水泥浆滤网，避免水泥团进入贮浆筒后吸入注浆导管内而造成堵管或爆管事件。

高压注浆泵与注浆管之间采用能承受2倍以上最大注浆压力的加筋软管，其长度不超过50cm，输浆软管与注浆管之间设置卸压阀。

    3. 浆液

    采用与灌注桩混凝土同强度等级的普通硅酸盐水泥与清水拌制成水泥浆液，水灰比根据地下土层情况适时调整，水灰比初步按0.6控制。

    4. 开塞

    注浆前，为使整个注浆线路畅通，先用压力清水开塞，开塞的时机为桩身混凝土初凝后、终凝前，用高压水冲开出浆口的管阀密封装置和桩侧混凝土（桩侧压浆时）。开塞采用逐步升压法，当压力骤降，流量突增时，表明通道已经开通，立即停机，防止大量水涌入地下。压水量一般控制在0.2—0.6 m3，压水时间3—5分钟，压水压力0.5—1.0Mpa。

    5. 注浆

    注浆应连续进行，压力采用由小到大逐级增加的原则。群桩按先外后里的顺序注浆；尽量先注主体外围的桩。

二. 后压浆技术的施工要点及要求

    1. 压浆管制作

    压浆竖管采用外径为30mm、壁厚为3mm的钢管制作，接长采用接头丝扣连接。加工前应检查制作压浆管的钢管是否有裂缝、孔洞、堵塞等缺陷。每根桩按轴心对称布置2根压浆管，每节压浆管连接丝扣加工长度不少于30 mm，并保证丝扣的正直，以确保压浆管连接牢固和正直。下管端出浆部分长为500 mm制作成压浆喷头（俗称花管），钻4排4出浆孔，梅花型设置，孔上下间距50 mm，钻孔完毕应将管内铁屑清理干净，以免将注浆孔堵塞。出浆孔由防水胶布、橡皮等包裹严密。并用细铁丝将其固定。压浆管的长度根据桩深确定，一般高出地面300mm，下部伸出钢筋笼底部以下200mm，压浆管最上面一个接头距自然地面不应小于5m。

    2. 压浆管安装

    压浆竖管应采用丝扣连接并缠紧生胶带，不易采用焊接。安装压浆竖管时，必须对每节压浆管进行注水检验：如果水面下降，则应对已安装的压浆管进行更换，检验合格后用绑丝将其与钢筋笼绑扎固定，绑扎间距为2m，压浆竖管应采用丝扣连接并缠紧生胶带，不易采用焊接，压浆管随同钢筋笼应徐徐放人，严禁强力下放及来回猛力转动，防止压浆管端部橡皮破损，以免泥浆灌人堵塞压浆管。压浆管上口应用堵头封住，以避免泥浆或其它杂物落人堵塞浆管。

    3. 压浆管的成品保护

    露出地面的压浆管应用堵头封住，涂上红油漆或在压浆管附近插上小红旗，不得碰撞和挤压压浆管，在施工部署中应考虑不要在有压浆管处留设临时道路，严禁机械设备碾压压浆管。

    4. 水泥浆配制

    先根据试验按搅拌筒上对应刻度确定出一定水灰比的水泥浆液，在正式搅拌前，将一定水灰比水泥浆液的对应刻度在搅拌筒外壁上做出标记。配制水泥浆液时先在搅拌机内加一定量的水，然后边搅拌边加入定量水泥，根据水灰比再补加水，水泥浆搅拌好后达到对应刻度。搅拌时间不少于3min，浆液中不得混有水泥结石、水泥袋等杂物。水泥浆搅拌好后，过滤后放入储浆筒，水泥浆在储浆筒内也保证不断搅拌。

    5. 注浆

    (1) 正式注浆作业之前，应进行试注浆，对浆液水灰比、注浆压力、注浆量等工艺参数调整优化，最终确定工艺参数。

    (2) 在注浆过程中，严格控制单位时间内水泥浆注入量和注浆压力。注浆速度一般控制在30～50L/min。注浆是注浆工艺中的最后环节，注浆过程要着重控制好注浆压力、浆液水灰比、注浆水泥量这三个指标。注浆压力并不是一个固定的指标，操作者应根据压水试验结果，结合土的类别、土的饱和度、地层岩土性状、桩的长度等因素适当调整，并通过现场试注浆最终确定。通常以压水压力作为注浆的起始压力，注浆终压应力为初压的２--３倍。注浆水灰比控制原则是一般先用稀浆，再用中等浓度浆液，最后注浓浆。水灰比控制：地下水位以下(0.45--0.7):1；地下水位以上(0.7--0.9):1为宜。注浆时应根据桩端持力层的岩土性状和沉渣量等因素，事先计算所需注浆量。注浆结束的标准是注浆压力达到终压，此时吸浆量逐步变小并稳定在５分钟，完成设计的注入浆液体积，终压稳定条件下达到大于设计要求的浆液注入量。

    (3) 被压浆桩离正在成孔桩作业点的距离不小于10d，桩底压浆应对两根注浆管实施等量压浆，对于群桩压浆，应先外围，后内部。

    (4) 在压浆过程中，当出现下列情况之一时应改为间歇压浆，间歇时间30～180min。间歇压浆可适当降低水灰比，间歇时间超过60min，应用清水清洗注浆管和管阀，以保证后续压浆能正常进行。

    a） 注浆压力长时间低于正常值；

    b） 地面出现冒浆或周围桩孔串浆。

    (5) 注浆过程采用“双控”的方法进行控制，注浆终止条件，当满足下列条件之一可终止压浆：

    a） 压浆总量和注浆压力均达到设计要求；

    b） 压浆总量已经达到设计值的70%，且注浆压力达到设计注浆压力的150%并维持5min以上；

    c） 压浆总量已经达到设计值的70%，且桩顶或地面出现明显上抬。桩体上抬不得超过2mm。

    (6) 压浆作业过程记录应完整，并经常对后压浆的各项工艺参数进行检查，发现异常情况时，应立即查明原因，采取措施后继续压浆。

三. 注意事项

      1. 为防止水泥浆从空孔部分的压浆管接头处压出，空孔部分的压浆管接头应采用生料带进行密封，并且空孔部分的钢管均应采用整根长钢管连接。

      2. 压浆应低档慢压，先稀后浓。低档慢压既能有效防止压力突然增大无法压浆的情况，也能防止浆液顺着桩身上窜或从其他的地方冒出，使桩端或桩周土体被水泥浆液逐步填充，随着压浆量的增加，压力自然形成逐渐增加的状况。

      3. 同一根桩的压浆管，如其中一根确实无法压浆或压浆量不够，另一根压浆管压浆时应补足相应的压浆量。邻近桩的相邻压浆管也应补足相应的压浆量。

      4. 如压浆量未达到设计要求，就出现浆液冒出地面时，应暂停压浆，并将压浆管内的水泥浆用缓凝型的水泥浆置换出，停止1h 左右再进行复压，如此往复，直至达到设计压浆量。

      5. 当场地附近出现渗浆现象或压浆量满足要求、但压力较小时，不能盲目地认为压浆量达到要求就终止压浆。此时应采用间隔复压、掺早强剂、封闭渗浆通道等方法，保证有效压浆量。

      6. 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0.45～0.65；对于非饱和土，水灰比宜为0.7～0.9（松散碎石土、砂砾宜为0.5～0.6）；低水灰比浆液宜掺入减水剂。

      7. 浆液水灰比是根据大量工程实践经验提出的。水灰比过大容易造成浆液流失，降低后注浆的有效性，水灰比过小会增大注浆阻力，降低可注性，乃至转化为压密注浆。因此，水灰比的大小应根据土层类别、土的密实度、土是否饱和诸因素确定。当浆液水灰比不超过0.5时，加入减水、微膨胀等外加剂有利于增加浆液的流动性和对土体的增强效应。

      8. 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，非饱和黏性土及粉土，注浆压力宜为3～10MPa，最大不超过16MPa；对于饱和土层注浆压力宜为1.2～4MPa，软土宜取低值宜为2MPa，密实黏性土宜取高值。

      9. 注浆压力不得超过桩周土的上覆盖自重和强度，以免上覆土层破坏，导致桩身上抬。

      10. 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，以得到最佳加固效果。规范规定注浆流量不宜超过75L/min。

      11. 后压浆施工过程中，应经常对后压浆的各工艺参数进行检查，发现异常立即采取处理措施。

      12. 压浆作业过程中，应采取措施防止爆管、甩管、防漏电等安全措施。

      13. 操作人员应佩戴安全帽、防护眼镜、防尘口罩。

【钻孔灌注桩后注浆技术介绍】

      随着我国高层建筑的大规模开发以及城市环境保护要求的日益提高，采用钻孔灌注桩作为工程桩的建设项目日益增多。钻孔灌注桩具有适用于不同地质条件，桩径桩长变幅大，噪声震动小等优点，但传统的施工工艺由于桩底沉渣、桩侧泥皮、桩侧土松弛及桩端土层回弹等各项因素的影响，成桩质量离散性大，单桩承载力较不稳定且桩基费用较高。为提高单桩承载力、节约工程造价并减小成桩质量的离散性，灌注桩后注浆技术已逐步得到应用和推广，其对提高钻孔灌注桩的承载力、减小桩基沉降等方面作用获得了广泛的认可。该技术在浙江台州等土质空隙大、扩散性好的软土层或碎石层丰富地域尤为适用，可大幅度提高桩强度。

一、技术简介及原理

钻孔灌注桩后注浆是指在钻孔灌注桩成桩且桩身混凝土达到预定强度后，采用高压注浆泵通过预埋注浆管注入水泥浆液的施工技术。该技术通过浆液渗透到疏松的桩端虚尖周围的土壤中,结合形成强度较高的混凝土，并随着注浆量的增加，水泥浆液不断向由于受泥浆浸泡而松软的桩端持力层中渗透，增加了桩端的承压面积，同时相当于对钻孔桩进行扩底。当水泥浆液渗透能力受到周围致密土层的限制，使压力不断升高，对桩端土层进行挤压、密实、充填、固集、渗透，将使桩底沉渣、桩端受到扰动的持力层得到有效的加固或压密，改善了桩、土之间的联系，提高了桩周围土体的承载力，从而提高了单桩承载力和基础的沉降、不均匀沉降。

二、施工工艺和要点

钻孔灌注桩施工→钢筋笼预置注浆管→浇注桩体混凝土后12h内清水疏通注浆管→7天后开启注浆管，使浆液均匀加入，加固土体→注浆量（或注浆压力）达到设计要求后，停止注浆。

（1）压浆管的制作

在制作钢筋笼的同时制作压浆管。压浆管采用直径为25mm的黑铁管制作，接头采用丝扣连接，两端采用丝堵封严。压浆管长度比钢筋笼长度多出55cm，在桩底部长出钢筋笼5cm，上部高出桩顶混凝土面50cm 但不得露出地面以便于保护。压浆管在最下部20cm制作成压浆喷头（俗称花管），在该部分采用钻头均匀钻出4 排（每排4个）、间距3cm、直径3mm的压浆孔作为压浆喷头；用图钉将压浆孔堵严，外面套上同直径的自行车内胎并在两端用胶带封严，这样压浆喷头就形成了一个简易的单向装置：当注浆时压浆管中压力将车胎迸裂、图钉弹出，水泥浆通过注浆孔和图钉的孔隙压入碎石层中，而混凝土灌注时该装置又保证混凝土浆不会将压浆管堵塞。

（2）压浆管的布置

按图纸要求，将2根压浆管对称绑在钢筋笼外侧。成孔后清孔、提钻、下钢筋笼，在钢筋笼吊装安放过程中要注意对压浆管的保护，钢筋笼不得扭曲，以免造成压浆管在丝扣连接处松动，喷头部分应加混凝土垫块保护，不得摩擦孔壁以免车胎破裂造成压浆孔的堵塞。按照规范要求灌注混凝土。

（3）压浆时间的选择

根据以往工程实践，在碎石层中，水泥浆在工作压力作用下影响面积较大。为防止压浆时水泥浆液从临近薄弱地点冒出，通常压浆的桩在混凝土灌注完成7天后，并且该桩周围至少8m 范围内没有钻机钻孔作业，该范围内的桩混凝土灌注完成也应在3天以上。

（4）压浆施工顺序

压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆，压浆先施工周圈桩位再施工中间桩；压浆时采用2根桩循环压浆，即先压第1 根桩的A 管，压浆量约占总量的70 %（111～114t 水泥），压完后再压另1 根桩的A 管，然后依次为第1 根桩的B 管和第2 根桩的B 管，这样就能保证同一根桩2 根管压浆时间间隔30～60min 以上，给水泥浆一个在碎石层中扩散的时间。压浆时应做好施工记录，记录的内容应包括施工时间、压浆开始及结束时间、压浆数量以及出现的异常情况和处理的措施等。

三、施工要点

(1)注浆工艺各项标准

①本项目灌注桩为桩端后注浆，注浆用水泥采用42.5级新鲜普通硅酸盐水泥,浆液水灰比控制在0.6，水泥用量为每根桩大约1.8吨(?700)。

②在灌注桩身混凝土前,先预埋二根 ?50x3.8底端带单向筏的注浆钢管,注浆管必须定位准确，保证注浆头畅通。

③注浆管应与钢筋笼的加劲筋绑扎固定或焊接，上部注浆管应采用丝扣连接,并使注浆管底部喷浆头插至桩孔底部(进入桩端≥5cm)。待桩身混凝土初凝后,用高压水(8.0MPa)开塞,一周后开始压浆，压力控制在2~5MPa。

④后注浆阀应具备下列性能：a)应能承受1Mpa以上静水压力；b)其外部保护层应能抵抗砂石等硬质物的刮撞而不受损；c)其应具备逆止功能。

(2)后注浆作业要求

①注浆作业宜于成桩7d后开始，不宜迟于成桩30d后；

②注浆作业与成孔作业点距离不宜小于8～10m；

③桩端注浆应对同一根桩的各注浆导管依次实施等量注浆；

④对于桩群注浆宜先外围后内部；

⑤满足下列条件之一时可终止注浆：注浆总量超过1.8吨(?700)，且注浆压力达到1.2~4MPa或注浆总量超过75%和注浆压力超过4MPa；

⑥注浆总量超过75%，注浆压力小于1.5MPa，应调小水灰比，连续压浆至1.5MPa且注浆总量不低于设计量要求。若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，应改为间歇注浆，间歇时间宜为30～60min，重新注浆并达到前述终止条件方可停止注浆。

四、常见问题及对应措施

压浆喷头无法打开？

压力达到10MPa 以上仍然打不开压浆喷头，说明喷头部位已经损坏，不要强行增加压力，可在另一根管中补足压浆数量。

桩侧等部位出现冒浆？

压浆时，注浆压力保持不变但注浆速度明显下降或停止时，说明桩底已经饱和，可以逐步减少注浆直至停止压浆；若从本桩侧壁冒浆且压浆量较少，可将该压浆管用清水或用压力水冲洗干净，等到第2天原来压入的水泥浆液终凝固化、堵塞冒浆的毛细孔道时再重新压浆。

单桩压浆量不足？

压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆，压浆先施工周圈桩形成一个封闭圈，再施工中间，能保证中间桩位的压浆质量，若出现个别桩压浆量达不到设计要求，可视情况加大临近桩的压浆量作为补充。

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