灌注桩后注浆技术分析
摘要：注浆是岩土木工程中一门专业性很强的学术分支，用注浆处理各种岩土工程问题，已成为常用的方法。桩基后注浆技术能够提高桩承载力，减少桩沉降量以及提高桩顶回弹量，文章针对汾河地区进行桩基在注浆与未注浆的条件下，对比静栽试验和桩侧摩阻力测试结果，并总结出桩基后注浆技术相关结论与经验。
关键词：后注浆技术；静栽试验；桩侧摩阻力；应变片
后注浆技术是土体加固技术和桩工技术的有机结合，通过渗透注浆(粗粒土)或劈裂注浆(细粒土)，它既克服了桩基成孔工艺的固有缺陷(如桩底沉渣和桩侧泥皮、桩周土松驰扰动等)，又加固了桩底和桩侧一定范围的土体，从而大幅度提高桩基承载力。后注浆不仅应用于泥浆护壁桩基，而且用于干作业桥梁桩基的效果也很好。大量工程实践表明，该技术具有承载力高、适用范围广、施工方法灵活、效益显著和便于普及的特点。
1 后注浆技术研究现状与发展
我国对注浆技术的研究和应用起步较晚，20世纪50年代初才开始起步，但发展较快某些方面已达世界先进水平。20世纪50年代初期，我国已开始了矽化法的研究，在固砂、防止湿陷性黄土的湿陷、加固构筑物方面作了大量的工作。同时，矿山行业逐渐采用注浆技术。20世纪50年代后期，注浆技术在水坝防渗和加固工程中逐步应用。经过40多年的努力，我国在注浆技术方面已取得较大的进展，特别是在水泥注浆材料的研制方面已处于世界先进行列。
20世纪60年代中期，我国已开始注意化学注浆的毒害及环境污染问题，并提出了改进方法，其应用范围日益广泛，随后发表了一系列的研究成果，如《环氧树脂化学灌浆的毒性与防护》、《丙凝浆液毒性研究》等。
应该说，我国是世界上最早系列地制订化学注浆技术规范的国家。我国三峡岩基专题研究组等单位从1959年起就先后制订了一系列试验规程和注浆施工规范，如《三峡岩基灌浆试验技术规程》、《水工建筑物基础帷幕丙凝化学灌浆施工技术规范》、《环氧树脂化学灌浆施工技术规范》等，为我国注浆技术的标准化打下了良好的基础。
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注浆技术在国内以水工部门应用较早，目前我国已建造30m以上的水坝近3000座，其中高于100m的高坝有20余座。水工建筑物采用灌浆技术改善复杂地基性能，解决了许多建筑物防渗和加固难题。从1964年开始，在湖南水口山矿山进行防水帷幕的注浆施工，可以说，经几十年灌浆工作者的努力，我国水利水电工程建设中，在灌浆工程领域已具备了众多的材料种类和工艺技术，积累了丰富的工程经验，其中某些方面已达到了相当高的水平，和国际上也逐步接轨，并在某些方法上有独到之处。 该地质属于汾河西岸河道多次变迁的河漫滩堆积地层，勘探范围内以黏性土、粉土、砂土为主的多种沉积交错构成，10.5m～11.0m以上为Q42新近堆积土，地下水为上层孔隙潜水，水位埋深1.8m～2.55m。
3 后注浆试桩
3.1 试桩概况
本次桩基试验包括相同设计桩径、桩长的8根试桩，通过4根未注浆和4根注浆两种不同施工工艺来组合，当桩身混凝土达到一定设计强度后，4根未注浆试桩进行静载和桩侧摩阻力测试。再对另外4根试桩进行注浆，待注浆7d～18d后进行单桩静载和摩阻力测试，8根试桩桩身混凝土强度均为C50，通常配筋12φ25，其具体施工参数见表1。
3.2 试桩的检测
用超声波透射法检测试桩时，利用预埋在桩身的8根桩底注浆导管作为传感器的通道，并在导管内注满清水作为耦合剂。将发射探头与接收探头分别置于2根导管中，以40cm为测距，从桩底开始沿桩长向上同步移动，记录桩身各测点断面发射波在混凝土中的传播时间、波速和衰减情况，以此判定桩身混凝土质量沿深度的变化情况即是否存在一些缺陷如裂纹、扩颈、缩颈、局部离析等。3.3 后注浆工艺
制作钢筋笼时，采用两根D50无缝钢管作为桩底注浆管，用铁丝绑扎对称布置于钢筋笼内侧，底部超出钢筋笼200mm，超出部分钻上花孔，并用生胶带密封。以防止桩身混凝土水泥浆液堵塞注浆管，桩底注浆管兼用于超声波检测；桩侧注浆管为D25无缝钢管，用铁丝绑在钢筋笼内侧，下钢筋笼时，在预定的注浆断面位置用三通与环置的弹性软管(PVC
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花管)相连；钢管接头均采用丝扣连接；桩侧注浆PVC花管用生胶带予以密封，将其环绕在钢筋笼外侧并用铁丝固定成花瓣形，周长宜比钢筋笼周长400mm～500mm。“花瓣”应大小均匀、形状规则平整、波峰凸出。
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当第一次单桩垂直静载试验结束后。开始进行注浆。注浆系统由搅拌桶、过滤网、储浆桶、压浆泵、压力表、注浆胶管及单向阀等组成。注浆时候先试压清水，待注浆管道通畅后再压注水泥浆液。先进行桩侧注浆，即先注上部桩段，目的是防止下部浆液沿桩土界面上窜；间隔2 h后，再进行桩底注浆。注浆过程中要控制好注浆压力、注浆量及注浆速度，待注浆压力或注浆量达到设计要求即可停止注浆；注浆完毕，须立即将注浆管拧上堵头，以防回浆，降低注浆效果。注浆材料采用水泥净浆，具体注浆参数见表2。
3.4 试验概况
整个试验由两部分组成，即单桩垂直静载荷试验和桩身应力测试。通过单桩垂直静载荷试验和桩身应力测试，可以确定单桩的竖向承载力，为设计及施工提供可靠的参数和依据，还可以测试试桩的桩侧摩阻力沿桩长的分布，以便于研究后注浆对普通灌注桩承载力提高所起的作用。
(1)应变片的布置。为了测得试桩在各级荷载下的应变值，根据场地地基土情况及测试要求，沿试桩钢筋笼长度取了9个截面，每个截面取对称的主筋贴置应变片。距离桩顶3m处设置截面，以后每隔5m设置截面，以此类推，距离桩底还有2m时设置最后截面。本次试验采用型号为2x3的胶基防水电阻应变片，标准电阻为120Ω，灵敏系数为2.20。粘贴工艺为放线、表面清理、应变片的粘贴、引出线连接、应变片的保护。
(2)静载试验。试桩的竖向静载试验和桩身应力测试配合进行，对8根试桩分2次测试。首先，在试桩混凝土强度达到设计强度后开始对第一次未注浆的4根试桩进行测试，并对需要注浆的4根试桩进行注浆，注浆结束7d～18d后，再对注浆后的4根试桩进行承载力测试。本次单桩竖向静载试验采用锚桩一横梁反力架装置，即荷载的施加通过4台5000 kN的油压千斤顶并联实现，为保证桩顶受力均匀，4台千斤顶以桩顶中心为准均匀布置；桩顶沉降由设置在桩顶4个测点的百分表测读。
4 试验结果分析
按照《建筑桩基技术规范》的有关规定对试桩的静载试验数据和桩身应力测试数据进行整理。根据试桩的单桩竖向静载试验记录绘制出试桩的桩顶荷载Q与桩顶累计沉降s的关系曲线(见图1、图6)，静载试验结果汇总见表3。
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灌注桩后注浆技术分析
摘要：注浆是岩土木工程中一门专业性很强的学术分支，用注浆处理各种岩土工程问题，已成为常用的方法。桩基后注浆技术能够提高桩承载力，减少桩沉降量以及提高桩顶回弹量，文章针对汾河地区进行桩基在注浆与未注浆的条件下，对比静栽试验和桩侧摩阻力测试结果，并总结出桩基后注浆技术相关结论与经验。
关键词：后注浆技术；静栽试验；桩侧摩阻力；应变片
后注浆技术是土体加固技术和桩工技术的有机结合，通过渗透注浆(粗粒土)或劈裂注浆(细粒土)，它既克服了桩基成孔工艺的固有缺陷(如桩底沉渣和桩侧泥皮、桩周土松驰扰动等)，又加固了桩底和桩侧一定范围的土体，从而大幅度提高桩基承载力。后注浆不仅应用于泥浆护壁桩基，而且用于干作业桥梁桩基的效果也很好。大量工程实践表明，该技术具有承载力高、适用范围广、施工方法灵活、效益显著和便于普及的特点。
1 后注浆技术研究现状与发展
我国对注浆技术的研究和应用起步较晚，20世纪50年代初才开始起步，但发展较快某些方面已达世界先进水平。20世纪50年代初期，我国已开始了矽化法的研究，在固砂、防止湿陷性黄土的湿陷、加固构筑物方面作了大量的工作。同时，矿山行业逐渐采用注浆技术。20世纪50年代后期，注浆技术在水坝防渗和加固工程中逐步应用。经过40多年的努力，我国在注浆技术方面已取得较大的进展，特别是在水泥注浆材料的研制方面已处于世界先进行列。
20世纪60年代中期，我国已开始注意化学注浆的毒害及环境污染问题，并提出了改进方法，其应用范围日益广泛，随后发表了一系列的研究成果，如《环氧树脂化学灌浆的毒性与防护》、《丙凝浆液毒性研究》等。
应该说，我国是世界上最早系列地制订化学注浆技术规范的国家。我国三峡岩基专题研究组等单位从1959年起就先后制订了一系列试验规程和注浆施工规范，如《三峡岩基灌浆试验技术规程》、《水工建筑物基础帷幕丙凝化学灌浆施工技术规范》、《环氧树脂化学灌浆施工技术规范》等，为我国注浆技术的标准化打下了良好的基础。
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注浆技术在国内以水工部门应用较早，目前我国已建造30m以上的水坝近3000座，其中高于100m的高坝有20余座。水工建筑物采用灌浆技术改善复杂地基性能，解决了许多建筑物防渗和加固难题。从1964年开始，在湖南水口山矿山进行防水帷幕的注浆施工，可以说，经几十年灌浆工作者的努力，我国水利水电工程建设中，在灌浆工程领域已具备了众多的材料种类和工艺技术，积累了丰富的工程经验，其中某些方面已达到了相当高的水平，和国际上也逐步接轨，并在某些方法上有独到之处。 该地质属于汾河西岸河道多次变迁的河漫滩堆积地层，勘探范围内以黏性土、粉土、砂土为主的多种沉积交错构成，10.5m～11.0m以上为Q42新近堆积土，地下水为上层孔隙潜水，水位埋深1.8m～2.55m。
3 后注浆试桩
3.1 试桩概况
本次桩基试验包括相同设计桩径、桩长的8根试桩，通过4根未注浆和4根注浆两种不同施工工艺来组合，当桩身混凝土达到一定设计强度后，4根未注浆试桩进行静载和桩侧摩阻力测试。再对另外4根试桩进行注浆，待注浆7d～18d后进行单桩静载和摩阻力测试，8根试桩桩身混凝土强度均为C50，通常配筋12φ25，其具体施工参数见表1。
3.2 试桩的检测
用超声波透射法检测试桩时，利用预埋在桩身的8根桩底注浆导管作为传感器的通道，并在导管内注满清水作为耦合剂。将发射探头与接收探头分别置于2根导管中，以40cm为测距，从桩底开始沿桩长向上同步移动，记录桩身各测点断面发射波在混凝土中的传播时间、波速和衰减情况，以此判定桩身混凝土质量沿深度的变化情况即是否存在一些缺陷如裂纹、扩颈、缩颈、局部离析等。3.3 后注浆工艺
制作钢筋笼时，采用两根D50无缝钢管作为桩底注浆管，用铁丝绑扎对称布置于钢筋笼内侧，底部超出钢筋笼200mm，超出部分钻上花孔，并用生胶带密封。以防止桩身混凝土水泥浆液堵塞注浆管，桩底注浆管兼用于超声波检测；桩侧注浆管为D25无缝钢管，用铁丝绑在钢筋笼内侧，下钢筋笼时，在预定的注浆断面位置用三通与环置的弹性软管(PVC
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花管)相连；钢管接头均采用丝扣连接；桩侧注浆PVC花管用生胶带予以密封，将其环绕在钢筋笼外侧并用铁丝固定成花瓣形，周长宜比钢筋笼周长400mm～500mm。“花瓣”应大小均匀、形状规则平整、波峰凸出。
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当第一次单桩垂直静载试验结束后。开始进行注浆。注浆系统由搅拌桶、过滤网、储浆桶、压浆泵、压力表、注浆胶管及单向阀等组成。注浆时候先试压清水，待注浆管道通畅后再压注水泥浆液。先进行桩侧注浆，即先注上部桩段，目的是防止下部浆液沿桩土界面上窜；间隔2 h后，再进行桩底注浆。注浆过程中要控制好注浆压力、注浆量及注浆速度，待注浆压力或注浆量达到设计要求即可停止注浆；注浆完毕，须立即将注浆管拧上堵头，以防回浆，降低注浆效果。注浆材料采用水泥净浆，具体注浆参数见表2。
3.4 试验概况
整个试验由两部分组成，即单桩垂直静载荷试验和桩身应力测试。通过单桩垂直静载荷试验和桩身应力测试，可以确定单桩的竖向承载力，为设计及施工提供可靠的参数和依据，还可以测试试桩的桩侧摩阻力沿桩长的分布，以便于研究后注浆对普通灌注桩承载力提高所起的作用。
(1)应变片的布置。为了测得试桩在各级荷载下的应变值，根据场地地基土情况及测试要求，沿试桩钢筋笼长度取了9个截面，每个截面取对称的主筋贴置应变片。距离桩顶3m处设置截面，以后每隔5m设置截面，以此类推，距离桩底还有2m时设置最后截面。本次试验采用型号为2x3的胶基防水电阻应变片，标准电阻为120Ω，灵敏系数为2.20。粘贴工艺为放线、表面清理、应变片的粘贴、引出线连接、应变片的保护。
(2)静载试验。试桩的竖向静载试验和桩身应力测试配合进行，对8根试桩分2次测试。首先，在试桩混凝土强度达到设计强度后开始对第一次未注浆的4根试桩进行测试，并对需要注浆的4根试桩进行注浆，注浆结束7d～18d后，再对注浆后的4根试桩进行承载力测试。本次单桩竖向静载试验采用锚桩一横梁反力架装置，即荷载的施加通过4台5000 kN的油压千斤顶并联实现，为保证桩顶受力均匀，4台千斤顶以桩顶中心为准均匀布置；桩顶沉降由设置在桩顶4个测点的百分表测读。
4 试验结果分析
按照《建筑桩基技术规范》的有关规定对试桩的静载试验数据和桩身应力测试数据进行整理。根据试桩的单桩竖向静载试验记录绘制出试桩的桩顶荷载Q与桩顶累计沉降s的关系曲线(见图1、图6)，静载试验结果汇总见表3。
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