桩端后压浆施工技术介绍

一、直管法桩端后压浆介绍

直管法桩端后压浆是指在桩基检测合格后，利用液压、气压或电化学原理，通

过压浆管把制备好的水泥浆液均匀地注入桩端地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，挤走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置，经过一定时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大和化学稳定性好的“结石体”的以提高桩端承载能力，减少桩基沉降的一种措施。

二、直管法桩端后压浆的要求

1.压浆管布置原则

（1）保证压浆的均匀性 （2）便于安装和保护 2.压浆管安装

（1）压浆管安装前应进行清洗，以清除管内杂物。

（2）压浆管应牢固固定在钢筋笼上，并随钢筋笼一起下放到孔内设计部位。在安装过程中，钢筋笼不得强行扭转、墩放，确保压浆管路和检测管不被人为损坏。压浆管的连接应等强、可靠，密封不漏水。

（3）压浆管采用在钢筋笼内侧均布，底部按设计图纸连接形成压浆管路：直管压浆管的底部应伸出钢筋笼底部15～30cm。

（4）注浆管路应编号（见图1）并挂标牌明示。

第一层：橡胶胎 压浆管 第二层：图钉 第三层：橡胶第四层：密封胶带

图1 直管法单向阀安装位置图

直管在端部沿环向每排均匀钻3个Φ6mm～Φ8mm孔，共设置4层

图2压浆管端部构造图

钻孔均采用电钻钻孔，每个钻孔单独制作形成一个单项阀，单向阀由四层组成（见图2）：第一层为比钢管外径小3-5mm的橡胶胎，长度2cm，用以固定图钉；第二层为能盖住孔眼的图钉；第三层为同钢管外径的橡胶胎，长度6cm；第四层为密封胶带，盖住橡胶带两端各2cm，确保两端扎紧。

3.材料

（1） 水泥应采用性能稳定，采用海螺P.O42.5级普通硅酸盐水泥，水泥的性能要求应符合公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）第15.4条的规定。

（2） 压浆外加剂或掺料应采用性能稳定的产品，与水泥、水拌合后，具备不离析、不泌水、微膨胀、高流动性的技术性能。

（3） 水不应含有对钢筋或水泥有害的成分，每升水中不得含有350mg以上的氯化物离子或任何一种其他有机物，宜采用符合混凝土用水标准（JGJ 63-2006）。

（4） 压浆料、压浆剂等材料应有制造商提供的出厂检验合格证书，并应按有关检验项目、批次规定，严格实施进场检验，压浆材料中不应含有高碱（总碱量不应超过0.75%）膨胀剂或以铝粉为膨胀源的膨胀剂。不应掺入含氯盐类、亚盐类或其它对钢筋有腐蚀作用的外加剂。压浆料或压浆剂中氯离子含量不应超过胶凝材料总量的0.06%。

（5） 压浆管道材料包括压浆管、声测管（兼作压浆管）、图钉等。压浆管、声测管采用符合《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T 3091-2008）的钢管，压浆管、声测管规格符合设计相关要求。图钉钉帽尺寸为10mm的普通图钉，用来封堵压浆器孔。 （6）浆液性能

注浆采用水泥制成的浆液，其主要性能指标要求如下： （1）初凝时间：4h-6h，7天强度：≥10Mpa，稠度10-14S

（2）浆液水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定，浆液水灰比控制在0.4。低水灰比浆液宜掺入外加剂控制稠度；地下水处于流动状态时，应掺入掺入外加剂缩短初凝时间。

（3）浆液配比（水灰比0.4） 水泥：水：外加剂=1300：520：2。

三、施工工艺 3.1施工准备

3.1.1压浆设备及压浆装置

（1）压浆设备（每班组）：注浆泵（两台，一台注浆，一台清洗）、浆液搅拌机、储浆桶、注浆管路、压力表（压力计）、比重计、流量表（流量计）、球阀、溢流阀、水准仪、16目纱网。注浆泵必须配备卸荷阀，限定压力6Mpa。为确保注浆过程中不因机械事故而停顿，注浆设备必须有备用件。注浆装置由注浆管路（可由声测管兼用）及端部出浆系统组成。压浆系统示意图见图3。 图3压浆系统示意图 （2）压浆装置：桩端注浆器、桩身竖向导浆管。桩身竖向导浆管可由声测管兼用。

（3）应经常检查和维修压浆设备、机具，并建立安全员负责制，对设备、电路等进行全面的检查，对压力表应定期检查、标定，合格后方可使用。 3.1.2浆液的配置

（1）根据浆液性能指标要求确定配合比，并计算水泥、水和外加剂用量，现场取样测试浆液性能指标。

（2）浆液配置程序：先放水，再加外加剂，搅拌均匀后加水泥。

（3）严格控制浆液配比，搅拌时间不少于2min，浆液应具有良好的流动性，不离析，不沉淀，浆液进入储浆桶时必须用16目纱网进行2次过滤，防止杂物

堵塞压浆孔及管路。

（4）试桩浆液最终配方必须通过现场试配确定，确认达到性能指标后，再付诸使用。

3.1.3压浆材料与设备的试验检测

（1）按设计和规范要求对压浆材料进行试验，确保材料符合设计要求。 （2）压水试验和压浆前，进行压浆管及接头耐压试验，并认真检查高压设备及管路系统，确保设备正常运转。试压操作时，要分级缓慢升压，试压压力宜达到注浆控制压力的1.5倍，停泵稳压后方可进行检查。并认真检查压浆泵、搅拌机等设备是否处于完好状态，检查各管路是否畅通。

（3）水泥、外加剂等材料准备充分，注浆前运抵现场，每盘外加剂计量准确，保证其掺量的准确性。 3.1.4注浆量的计算

单桩压浆量的设计主要应考虑桩的直径、长度、桩底桩侧土层性质、单桩承载力增幅、是否复式压浆等因素确定，计算公式如下：

Gc＝pd 式中，Gc为单桩压浆量（t）；αp为压浆系数（t/m），

按表1取值。；d为桩径（m）。如下图

图4压浆水泥用量统计表

表1 注浆量经验系数αp设计值 粘性土 粉砂 细砂 中砂 粗砂 粉土 2.5 3.2 2.7 2.7 3.8 持力层 设计取值 砾砂 3.8 碎石土 2.8 以上只是理论计算用量，现场施工根据实际情况确定。 3.1.5压浆施工所用的水、电供应必须可靠，设置备用水源和电源。 3.1.6应制定妥善的环保和劳动安全措施，污水和废浆不得随意排放。 3.2后压浆施工工艺流程与要求 3.2.1压浆工艺流程见图5所示

图5 桩端后压浆工艺流程图

3.2.2 开塞

（1）在桩基首灌混凝土浇注完成后12h~24h内，进行压浆孔开塞。建议开塞压力一般在1.0~4.0MPa之间。

具体做法为：对于直管法直接进行高压注水。每个管路单独开塞，对于有多个出浆口的管路开塞瞬时流量尽量大，确保所有出浆口都能冲开。当压力突然下降，表明单向阀已打开，开塞成功，此时应立即停泵，封闭阀门10min，以消散压力；若观察到有水外喷现象，应继续关闭阀门，每2min-5min后再次观察，直至管内压力消散。

（2）在压浆工作开展前，混凝土灌注后48h内必须每天检查压浆管通路是否畅通，防止压浆管堵塞。 3.2.3进行压力注浆 （1）基本要求

①在桩身混凝土浇筑7天以后，强度达到设计强度的80%以上，经超声波无损检测合格后可进行桩底压浆。

②在确保浆液能注入土中的前提下，宜用低压、慢速注浆，使浆液在桩底或桩侧较均匀渗透和缓慢注入，以得到最佳加固效果。

③对于群桩基础，待群桩混凝土全部浇注完毕后，群桩压浆施工执行先外围后内部的原则。

（2）直管法压浆

压浆量均匀分配，间隔跳压，一次性压完。 3.2.4压浆施工控制

（1）压浆总体控制原则：实行压浆量与压力双控，以压浆量（水泥用量）控制为主，压浆压力控制为辅。由于我们采用自动压浆机，当我们达到压浆终止条件时会自动终止压浆。

（2）压浆控制压力、流量、压浆量等参数应符合下列规定： ①桩底压浆工作压力≤6Mpa。

②压浆速度不宜超过75L/min，每200L灌注时间不小于4分钟。 ③持荷时间不小于5min。

（3）桩底压浆应对同一根桩的各个压浆管路按照分管路压入、各管路等量的原则实施，压浆控制压力按单个管路分别控制。压浆前应检查各个管路是否畅通，若有不通畅管路，应重新计算管路压浆量。压浆量达到设计要求，压浆压力达到控制压力并持荷五分钟，可终止压浆。

（4）若压浆量达到设计要求但压浆压力未达到最低控制压力要求： ①若压浆压力≥0.8倍最低控制压力，应增加压浆量至设计压浆量的120%后封压。

②若压浆压力＜0.8倍最低控制压力，应增加压浆量至设计压浆量的150%后封压。

由于地层地质性状因素，出现压浆压力达不到控制压力时，根据乐清湾项目等类似工程试桩成果，压浆最低控制压力（不计水头压力）为：圆砾土2.5MPa，粉质粘土3.5MPa，粘土4.0MPa。

（5）为了保证压浆施工的安全，压力阀控制压力不宜大于6Mpa。当压力达到6 Mpa时，压浆总量大于设计要求的80%，可终止压浆，直接封压；若此时压浆总量未达到设计要求的80%，暂时停止压浆，分析异常原因，上报专项处理方案。

3.3直管法压浆堵管补救措施

压浆前，畅通管路数不少于3根，压浆量按已通管路数重新分配压入；若只有2个管路畅通，则必须钻通一根声测管，进入桩底土层500mm，作为压浆管，再按只有3个管路通畅情况执行。

四．现场施工资料收集及注意事项

1.现场施工除了要保证水泥，水等材料的供应外还需做好记录

2.现场施工要做好记录，拍照片，录视频等影视资料等。

如下图照片和视频资料上有明显的桥梁桩号，有效桩长、桩径，压浆的时间，设计与实际压浆压力，设计与实际压浆水泥量等。其中最底下为去压力曲线图，下面两个图中压力曲线明显较好。