后注浆技术减小基础沉降的作用和原因

1、后注浆技术减小基础沉降的作用和原因-结构理论本文介绍灌注桩后注浆技术的机理和设计要点，通过工程实例进一步 阐述后注浆技术减小基础沉降的作用和原因，并提出建议。【关键词】后注浆技术；灌注桩；基础沉降；桩侧；桩端一、灌注桩后注浆技术介绍灌注桩后注浆技术是压力注浆理论的基础上发展起来的， 它是土 体加固技术与桩工技术的有机结合，分为桩身后注浆与桩端后压浆。 要点是在桩身砼达到预定强度后，用注浆泵将水泥浆或水泥与其它材 料的混合浆液，通过预置于桩身中的注浆导管压入桩周或桩端土层中，桩周（身）压浆会使桩土间界面的几何和力学条件得以改善， 桩端压浆将使桩底 沉渣、施工桩孔时桩端受到扰动的持力层得到有效的加

2、固或压密，进而提高桩的承载能力。灌浆主要有以下四种方法：a）渗入性灌浆。在灌浆压力作用下，浆液克服各种阻力而渗入 孔隙和裂隙。b）劈裂灌浆。在灌浆压力作用下，浆液克服地层的初始应力和 抗拉强度，引起岩石或土体结构的破坏和扰动， 使原有的孔隙或裂隙 扩张，或形成新的裂缝或孔隙，从而使低透水性地层的可灌性和浆液 扩散距离增大。c）压密灌浆。通过钻孔向土层压入浓浆，使地层局部隆起，许多工程采用这方法纠正地面建筑物的不均匀沉降。d）电动化学灌浆。灌注桩的后注浆基本上属于劈裂注浆与渗透注浆相结合。 如注浆 区在桩底，则浆液首先在桩底沉渣区劈裂和渗透， 使沉渣及桩端附近 土体密实，产生 扩底”效应，使端承

3、力提高，如注浆区在桩侧某部位， 则该部位也同样出现 扩径”效应。从大量试桩实测资料可看出，桩底注浆后不仅桩 的端承力提高了，在桩端以上5m甚至更大范围内的桩侧摩阻力也有 较大提高。如果在桩侧某断面注浆，同样该断面以上一定范围内的桩 侧摩阻力也有明显提高。二、灌注桩后注浆的设计应用灌注桩后注浆技术是一种实践性很强的技术，为了更好地满足设计要求，需密切配合施工方的各个工序，其工序主要为：成孔T吊放钢筋笼（同时预埋注浆管）T浇注混凝土 T成桩后二次注浆。施工过 程中，需严格控制好各个工序，首先要对后注浆施工方案进行审查，方案通过后，才 能开始施工；施工时要做好 五控制”成孔控制，注浆管制作、注浆 设

4、备、材料安设控制，浇砼控制，开塞控制，注浆控制。施工控制又 需严格按照设计要求进行，如现场有变动需马上和设计方联系并修改方案。设计上，要求在钢筋笼上预埋注浆管和注浆阀， 对于非通长的配 筋桩，下部应有2根以上与注浆管等长的主筋组成的钢筋笼通底。 注 浆管宜用镀锌钢管或黑铁管，注浆阀应具备逆止功能，以单向截流阀 为佳。在灌注桩成桩后一定时间内，宜成桩两天后且不迟于成桩后三十天， 实施桩侧 和桩底后注浆，一是加固桩底沉渣和桩侧泥皮；二是对桩底和桩侧一 定范围的土体通过渗入、劈裂和压密而起到加固作用，从而增强桩 侧阻力和桩端阻力，提高单桩承载力，减小沉降。灌注桩后注浆示意图见图 1所示。 浆液采用4

5、2.5R普通硅酸盐水泥，水灰比为0.450.65, 般采用0.5; 每立方浆液水泥用量为600700Kg,浆液宜掺入水泥用量0.7%的减 水剂。注浆需控制好压力，注浆压力与岩层地质的渗透性、浆液浓度有关。初始压 力为0.51MPa，正常压力为12MPA，最大压力为310MPa，稳 压时间为15min。对独立单桩、桩距大于6d的群桩和群桩初始注浆的数根基桩的 注浆量应按式（1）的估算值乘以1.2的系数。经工程实际经验证明，在不同的地质条件下，特别是在砂层区， 优化了施工工艺，桩基沉降减小30% ;灌注桩后注浆可使单桩承载力提咼40%-85%。后注浆对灌注桩桩基沉降的影响可参考图 2。三、工程实例

6、某公寓位于广州市区，地上5层，由于公寓建筑沿山坡边设计， 所以建筑呈S型纵向布置，公寓基础下的地质情况比较复杂， 综合考 虑了各种情况，基础形式采用了直径为 1.0m1.4m的冲孔桩。由于 桩端的持力层-微风化岩层的分布沿建筑的纵长方向落差比较大， 如果全部桩均设计为 端承桩且端承在微风化岩层，则出现建筑物右边微风化岩层分布较浅 部分的桩长为10m12m，但越往建筑物左边，微风化岩层就分布就 越深，且下降趋势较快，则出现此部分桩的桩长大部分都需长于25m才能达到微风化岩层根据工程地质勘察报告知道本场地的地质特征自上而下为：人工填土，粉质粘土，砂质粘性土，全风化岩，强风化岩，微风化岩。 从经济的

7、角度出发，设计人员决定桩长超过 20m的冲孔桩均采用摩 擦端承桩（桩底持力层为强风化岩层），桩长控制在20m以内。因为本工程上部建 筑共为5层，总荷载不算太大，摩擦端承桩对于本工程的承载力经计 算均满足竖向荷载的要求，其主要问题是建筑物的地基变形问题。 规 范规定建筑相邻桩基的沉降差允许值为0.002L（ L为相邻柱距），而桩底不同持力层 间的柱距最小为8m,所以允许的最大沉降差为 0.002x8000= 16mm。 经计算出的沉降值，经对比发现最大处的沉降差达到 22m m,不满足 规范要求0.002L （16mm）的要求。为控制好桩基础的沉降，满足规范要求， 经业主、设计、施工、监理各方共

8、同研究，决定对不满足沉降差要求 的桩基础进行灌注桩后注浆加固处理。施工时，首先控制好钻孔，重 点控制孔深、孔径和垂直度，及时了解孔壁和孔内情况，以便在后注浆施工时采取 相应的技术措施。本工程后注浆导管采用无缝 DN32 x 3mm钢管，注浆阀采用单向DN32止回阀。桩侧注浆阀和桩端注浆阀示意图详见图3。后注浆导 管与钢筋笼加劲筋绑扎固定或者焊接牢固， 导管必须经过检查，无锈 蚀，无裂痕，耐压性能好。后注浆导管的数量：对于直径小于1200mm的桩，沿钢筋笼圆周对称设置4根（桩侧、桩底注浆各2根）；对于直径大于等 于1200mm的桩，对称设置6根（桩侧、桩底注浆各3根）。成孔检 查合格后，后注浆导管随钢筋笼下入孔内，由于桩底土层比较坚硬， 想将注浆阀压入桩底土下，容易破坏注浆阀，开会研究后决定将桩端 注浆管的注浆阀设置在高度距孔底约 300mm左右，且向内弯曲1