建筑桩基工程施工中桩端后压浆技术分析

朱晓云

(安徽省核工业勘查技术总院，安徽 芜湖 241000)

在各建筑桩基工程中，由于地质、气候等施工条件不同，容易导致桩基产生断裂、塌孔等多种问题，对施工质量与施工安全产生严重影响。而通过采用桩端后压浆技术能够高效应对其中存在的各种问题并加以解决，从而保证建筑桩基工程整体质量。

1 桩端后压浆技术的适用范围与优势

由于桩端后压浆技术对外界条件要求较低，普适性较强，所以适用范围非常广，几乎可以应用于各类地质环境中与各类桩基建设工程中，包括砂性土与黏性土等较难施工的地质环境，以及摩擦桩或柱桩等桩基环境。另外，此项技术也可用于桩基补强或缺陷桩基的加固处理工程。

桩端后压技术与其他同类型技术相比在多方面均具有较大优势，其中包括以下几点：一是装置构造简单，具有较强可靠性，且成本较为低廉；二是使桩基变形减小，可减轻沉降度达20%，更适用于对沉降敏感度较高的工程；三是桩端与周围土壤的黏结力得以改善，降低摩擦力与承载力，释放土层应力，改善支撑效果；四是，桩端沉渣处理较为妥善，清理效率较高；五是，施工噪声较小，属绿色施工，受到建设部门推荐[1]。

2 桩端后压浆技术的施工工艺

2.1 施工准备

在实际作业正式开始之前，要对工程施工所需条件进行准备，主要包括以下几个方面：

(1)施工材料的准备，如水泥、水、灌浆、注浆管管材等，其中水泥以普通硅盐酸水泥为主，要求将强度水平控制在32.5以上，水中的硫酸盐含量要控制在0.1%以下、氯化钠含量则要控制在0.5%以下，灌浆材料选取水灰比范围为0.4～0.6的净水泥浆，注浆管管材选择DN25普通钢管即可。

(2)确定材料配比，由于各工程的外界施工条件不同，导致其建筑材料的实际配比将出现细微差别，在施工开始之前，再对施工地条件进行勘测，并以此为基础通过实验确定浆液配比、流量及注浆量等相关参数。

(3)调试机械设备，要检查各项设备仪器的基本性能是否工作正常，避免在施工过程中由于设备等问题对施工造成不必要的影响。

(4) 确保工人素质，工人是工程施工的主体，因此要做好施工人员的岗前培训工作，且在培训后进行业务能力考核，合格后方能进入施工现场作业，以保证施工工作人员具备良好的安全意识与技术水平，进而保证工程质量。

2.2 灌注桩成孔

灌注桩成孔是桩端后压浆技术进行实际操作的第一个步骤。常见的成孔方法主要有以下几种：

(1)长螺旋钻机成孔法:主要利用动力旋转钻杆，以螺旋叶片进行削土、排土等工序。此种成孔方法较为简单快捷，且部分机器为液压履带式，进一步增强了其便捷性，但由于不采取护壁措施，存在仅适用于地下水位以上的填土、黏性土等土层的特点，因而适用范围较窄。

(2)冲击钻成孔法：以卷扬机带动冲击钻头(冲锥)，提升至一定高度后周期性做自由落体运动形成桩孔，对于其中存在的岩屑、钻渣等异物则以泥浆循环或使用捞渣筒的方式排出。

(3)旋转钻机成孔，以钻头旋转方式击碎岩层，并将碎石岩土收入钻头，再取出钻头卸土，形成碎、取、卸的工程循环，直至挖到目标深度[2]。

2.3 压浆管制作与铺设

在压浆管制作环节中，对原料要求为直径25 mm的黑铁管，以丝扣作为接头装置并用丝堵封严管道两端，压浆管长度与钢筋笼相比要做出55 cm富余，其中桩底为5 cm，桩顶为50 cm，但不得露出地面。在最下方20 cm处需要设置间距3 cm、直径3 mm的压浆孔作为压浆喷头，并以胶带、图钉等工具制作出简易单向装置，保证混凝土灌注时不会堵塞压浆孔。

在压浆管铺设环节中，要按照相关操作规范，以钢筋笼作为辅助固定装置，将压浆管固定在钢筋笼外侧，在成孔、清洁等一系列前期工作准备完成后下管，需要注意在下管时不要对钢筋笼造成扭曲，破坏压浆管位置，使管与喷头难以对齐、贴合，造成压浆孔堵塞的后果。

2.4 确定压浆桩位与压浆控制

由于压浆技术的浆液压力较大，且与灌注内层的接触面较大，容易在某些薄弱点泄露，所以为保证压浆工艺能够一次成功，避免后续补救，需要等待灌注工艺结束后3～7 d，并结束周围8 m内的钻孔工艺才可以开始压浆。

而在实际施工环节中，主要采用一次性压浆施工模式，以四周至中间为顺序进行压浆施工，并对每根桩端的两根管进行分别压浆，两管压浆间隔控制在30 min到1 h，为水泥浆提供充足扩散时间。

以安徽省合肥市内某商业建筑建设为例，该商业建筑共15层，其中地上14层、地下1层，建筑桩端持力层以第六层砂砾碎石层为主。由于灌注桩的基础参数要求其单桩极限承载值要达到6 500 kN，但实际上单桩竖向极限承载力标准值仅为5 000 kN，因此采用桩端后压浆技术提高桩承载力。多次测试均成功。利用此项技术提高了桩承载力，使其满足际要求，为该商业建筑的后续施工打下了坚实基础。

3 桩端后压浆技术的注意事项

在桩端后压浆技术中，除上述基础施工工艺外，还存在较多注意事项需要相关工作人员留意，一旦发生故障等意外情况需要及时进行处理。

第一是喷头。喷头是进行灌浆的基础设备之一，在实际施工过程中，若喷头压力达10 MPa后仍旧难以打开，则可大致确定喷头已经出现故障，应立即停止继续施压，在修整故障喷头的同时，要利用其他喷头弥补此故障喷头带来的缺失量。

第二是冒浆。冒浆是压浆过程中较为常见的一种故障情况，如果发生此故障应立即观察冒浆位置。若浆体出现在地面或另外桩体中，则大致可判定压浆程序已基本完成，此时可停止压浆；若冒浆位置出现在旁侧，应以浆量为标准分别对待，浆体过多则应修补漏点，浆体较少则可以使用洁净水进行冲洗，待第二日已注浆体发生终凝自行堵住漏点后再继续压浆[3]。

第三是单桩压浆量。全部过程最好一次完成，若发现单个压浆量无法完成效果，可以采取以下措施解决问题：首先通过采用加大水灰比来提髙浆液的浓度，同时加入速凝剂(如水玻璃等)，此外还要严格控制浆液的凝胶时间；其次，采用间歇注浆的方式，间歇时间长短和注浆材料用量需要根据地质条件和注浆目的来决定，间歇注浆可以促使浆液在静止状态下沉积；再次，采取措施促使浆液中的颗粒尽快沉积，如尽量减小浆液在裂隙中的流动速度，降低注浆压力，限制浆液流量等；最后对于地下水丰富的区域，宜采用反复间歇注浆办法，对于填充注浆，可采用专门的注浆设备进行注浆，并在浆液中加入砂等粗粒料。

第四是注浆中断。一旦发生注浆中断，应立即查明注浆中断原因，并采取排除故障的有效措施。在故障排除后要尽快恢复注浆，从注稀浆开始恢复，逐级增加浆液浓度。若注浆压力大幅度上升且进浆量明显减少，且在短时间内即注浆结束，很可能是杂物堵塞被注介质内的裂隙，此时应立即重新扫孔和冲洗，完成后再恢复注浆，若注浆效果仍无改善，应间歇一段时间，再在附近钻孔补注，若恢复注浆后的进浆量已接近中断前的进浆量，则可尽快恢复到中断前的注浆稠度。

4 结束语

总而言之，通过对桩端后压浆的相关技术内容进行归纳总结，能够促进相关技术体系快速形成，帮助技术工人提高施工质量，降低施工风险并减弱地层对于建设工程的影响，为工程带来巨大经济效益与社会效益。因此，相关技术人员要以先进科技为基础，不断完善并发展桩端后压浆技术。