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摘要：合理的桩端后注浆，可明显提高桩端阻力和桩侧阻力，同时可减少桩基累计沉降量，避免群桩的不均匀沉降。本文通过阐述灌注桩后注浆的工程应用，分析了具体的施工工艺，最后结合工程实例，对后注浆施工技术的优势进行了研究。
关键词：灌注桩后注浆施工技术;建筑工程;应用
前言
随着我国城市化进程和大交通迅速发展，高层建筑和大型构筑物遍地开花。而其基础多采用桩基础，特别是灌注桩基础应用广泛。因此，如何安全而经济地设计施工好桩基础是一项十分重要的课题。桩基设计的指导思想是在确保长久安全的前提下，充分发挥桩土体系的力学性能，做到既经济合理，又施工方便、快速、环保。但目前我国灌注桩应用还存在一些问题，如桩端沉渣处理问题、桩侧泥皮问题、桩身质量问题。某些房屋基础由于灌注桩设计、施工不当导致产生过大沉降或不均匀沉降，给国家和人民造成了巨大的经济损失。因此，完善基础工程中灌注桩的设计施工技术就成为十分紧迫的任务。灌注桩后注浆技术就是在此背景下提出的一项新技术。
1.灌注桩后注浆的工程应用
（1）后注浆钻孔灌注桩在高层建筑中的应用
随着高层建筑及超高层建筑在我国的广泛兴起，使大直径钻孔灌注桩得到大量应用，特别是在沿海地区，需要承载力高且承载性能稳定的桩基础，同时要满足沉降量的要求，给桩基础设计提出新的课题。桩端后注浆钻孔灌注桩可以满足大型建筑物对承载力的要求，同时在满足工程应用的条件下，利用桩端后注浆桩承载力高的特点，可以考虑减少桩的数量，那么在布置桩的平面位置时可以增加桩的间距，从而减小群桩效应。由于桩端后注浆钻孔灌注桩在工作荷载作用下变形很小，因而可以减小高层建筑中主楼与裙房之间的差异沉降。在建设场地存在良好桩端持力层的前提下，运用桩端后注浆工艺势必给高层建筑的发展带来新的活力[1]。
（2）后注浆桩应用于桥梁工程
随着桥梁技术的进步，大跨桥梁、结构形式复杂的桥梁不断涌现。保证桥梁基础工程的可靠性是极为重要的问题。即使对于简支梁桥，相邻桥跨过大的差异沉降也会影响桥梁的正常使用。对于上部结构为超静定的结构形式，如连续梁桥、拱桥等，相邻桥跨过大的差异沉降会使上部结构的受力体系发生改变，甚至会使结构体系破坏。基于桩端后注浆钻孔灌注桩优良的承载特性，应用钻孔灌注桩的桥梁工程在适宜工程地质条件下即可采用桩端后注浆工艺方法，既可保证整个工程的可靠性，亦可节省工程造价、缩短工程建设周期。
如我国某大桥全长约32.5km，海上段长25.5km，全桥主墩桩基础均为
2500mm大直径钻孔灌注桩，每个主墩桩数38根，桩长达110m。为增加桩端承载力，在桩端设压浆构造进行注浆补强，注浆后的极限承载力达到52000kN。
2.灌注桩后注浆施工技术的工艺分析
2.1灌注桩后注浆工艺流程
灌注桩后注浆工艺流程为：首先要设置注浆导管，检查注浆导管及其质量;其次是起吊沉放 钢筋笼安装注浆阀，检查注浆阀安装质量;然后进行灌注混凝土，检查注浆导管状态;最后进行配制水泥浆实施注浆。
2.2灌注桩后注浆施工
（1）后注浆时间及施工顺序
注浆作业易于成桩2天后完成;对于饱和土中的复式注浆顺序易先桩侧后桩端;对于非饱和土宜先桩端后桩侧;多断面桩侧注浆应先上后下;桩侧桩端注浆间隔时间应不少于2h;桩端注浆应对同一根桩的各注浆导管依次实施等量注浆，其目的是使浆液扩散分布趋于均匀，并保证注浆管均注满浆体以有效取代钢筋;注浆作业离成孔作业点的距离不宜小于8～10cm;对于桩群注浆宜先外围、后内部[2]。
（2）后注浆参数的确定
注浆参数包括浆液配比、终止注浆压力、流量、注浆量等参数，后注浆作业开始前，宜进行试注浆，优化并最终确定注浆参数，设计应符合：浆液的水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定，对于饱和土宜为0.5～0.7，对于非饱和土宜为0.7～0.9;低水灰比浆液宜掺入减水剂;地下水处于流动状态时，应掺入速凝剂;桩端注浆终止工作压力应根据土层性质、注浆点深度确定，对于风化岩、非饱和黏性土、粉土，宜为5～10;对于饱和土层宜为1.5～6，软土取低值，密实黏性土取高值;桩侧注浆终止压力宜为桩端注浆的1/2;注浆流量不宜超过75;单桩注浆量的设计主要应考虑桩径、桩长、桩端桩侧土层性质、单桩承载力增幅、是否复式注浆等因素确定，可按下式估算：
其中分别为桩端、桩侧注浆量经验系数，为桩侧注浆断面数，基桩设计直径，为注浆量，以水泥重量计
独立单桩、桩距大于6的群桩和群桩初始注浆的数根基桩的注浆量应按上述估算值乘以1.2的系数。
（3）后注浆的终止条件
后注浆质量控制采用注浆量和注浆压力双控的方法，以水泥注入量控制为主，泵送终止压力控制为辅，当注浆总量和注浆压力均达到设计要求、水泥压入量达到设计值的75%，泵送压力超过设定压力的1倍时，可终止注浆[3]。
3.实例分析
某高层建筑，属海积平原地貌。其主楼44层，有裙楼2层，地下室1层，主体建筑高212m，塔尖高249m，框架一剪力墙结构。
3.1桩基础的设计方案选择
针对超高层建筑，主楼设计采用
l000mm钻孔灌注桩，设计要求单桩竖向承载力特征值为5800kN。原设计方案持力层选为中风化基岩，桩长约70m。 由于进入中风化持力层要穿过11.9～14.4m厚的卵石层以及近10m厚的全风化凝灰岩层，施工难度比较大，在打试桩过程中钻孔桩机很难穿透8—3层卵石层，施工质量及工期不易保证。
为此建设单位建议将持力层改为8—3卵石层，桩长约45m，桩径不变，但采用桩端后注浆技术作为新方案。这项建议被采纳后，进行了桩基试验。最后设计桩基础调整为45m长桩与桩端后注浆的桩基施工方案。
3.2桩端后注浆桩与不注浆桩的经济效益、工期及安全性对比分析
两套方案的施工工期对比见表1。原入岩方案的施工工期为7个月，且施工难度大，质量难以保证。新方案的施工工期为3个月。
对两套方案单桩经济效益进行对比分析，可以发现，采用8—3卵石层作为持力层并采用桩端后注浆作为基础方案，每根桩缩短25m，即每根桩节省19.625混凝土，相当于节约混凝土用量35.7%，且安全、可靠。
表1 两种持力层的施工工期对比
方案
桩持
力层
桩长（m）
桩施工工期（h/根）
备注
新方案
8-3层
45
36
注浆方便，不影响工期
原方案
10-2层
70
120
穿过厚卵石层到中风化凝灰岩层，施工难度较大，施工质量及工期得不到保证
通过新方案桩端后注浆桩与原方案不注浆桩的对比分析表明：
（1）新方案以第8—3层卵石作为持力层，并采用桩端压力注浆的方案，其试桩静载试验最大加载13200kN，不仅超过了原设计初定的以第10-2层中风化基岩为持力层的设计最大加载12000kN，而且桩顶沉降16mm，桩端沉降量仅为3.6mm。
（2）新方案桩端后注浆有效桩长45m（比原方案桩长节省25m），在施工上不用穿过卵砾石层，避开了厚度较大的凝灰岩层，因而施工难度较原方案大大降低，施工工期节省了3个月。
（3）新方案桩基础采用8—3卵石层作为持力层并采用桩端后注浆，每根桩长节省25m，桩径不变，所以单根桩基节约混凝土用量35.7%，整个工程基础节省投资约700万元。
4.结语
通过本文分析可知，后注浆施工技术不但可以提高抗压承载力，还能够提高抗拔力和抗水平承载力。据统计后注浆技术已在大直径灌注桩施工技术应用率达到50%左右，该技术有效地保证了建（构）筑物的长久安全运行。同时，由于该技术只是在下钢筋笼时多下2根注浆管且在成桩一定龄期后注水泥浆，所以注浆增加的费用只是注浆管费用及水泥费用，它占灌注桩施工造价的比例很少，经济效益明显。而且桩端注浆一般在打桩快结束时穿插进行，几乎不增加工期。因此，桩端后注浆技术以能有效提高桩基整体承载力，减少群桩沉降量且经济社会效益很明显而得到越来越广泛的应用。
参考文献：
[1]赵锡山，赵晋.钻孔灌注桩后注浆施工技术的原理与应用[J].西部探矿工程，2012，5（15）：215～217.
[2]孔祥潜.灌注桩后注浆技术在建筑施工中的应用[J].科技创业家，2012，3（33）：94～95.
[3]刘培枝.灌注桩后注浆技术在工程中的应用及经济分析[J].施工技术，2010，4（15）：111～112.
关键词：灌注桩后注浆施工技术;建筑工程;应用
前言
随着我国城市化进程和大交通迅速发展，高层建筑和大型构筑物遍地开花。而其基础多采用桩基础，特别是灌注桩基础应用广泛。因此，如何安全而经济地设计施工好桩基础是一项十分重要的课题。桩基设计的指导思想是在确保长久安全的前提下，充分发挥桩土体系的力学性能，做到既经济合理，又施工方便、快速、环保。但目前我国灌注桩应用还存在一些问题，如桩端沉渣处理问题、桩侧泥皮问题、桩身质量问题。某些房屋基础由于灌注桩设计、施工不当导致产生过大沉降或不均匀沉降，给国家和人民造成了巨大的经济损失。因此，完善基础工程中灌注桩的设计施工技术就成为十分紧迫的任务。灌注桩后注浆技术就是在此背景下提出的一项新技术。
1.灌注桩后注浆的工程应用
（1）后注浆钻孔灌注桩在高层建筑中的应用
随着高层建筑及超高层建筑在我国的广泛兴起，使大直径钻孔灌注桩得到大量应用，特别是在沿海地区，需要承载力高且承载性能稳定的桩基础，同时要满足沉降量的要求，给桩基础设计提出新的课题。桩端后注浆钻孔灌注桩可以满足大型建筑物对承载力的要求，同时在满足工程应用的条件下，利用桩端后注浆桩承载力高的特点，可以考虑减少桩的数量，那么在布置桩的平面位置时可以增加桩的间距，从而减小群桩效应。由于桩端后注浆钻孔灌注桩在工作荷载作用下变形很小，因而可以减小高层建筑中主楼与裙房之间的差异沉降。在建设场地存在良好桩端持力层的前提下，运用桩端后注浆工艺势必给高层建筑的发展带来新的活力[1]。
（2）后注浆桩应用于桥梁工程
随着桥梁技术的进步，大跨桥梁、结构形式复杂的桥梁不断涌现。保证桥梁基础工程的可靠性是极为重要的问题。即使对于简支梁桥，相邻桥跨过大的差异沉降也会影响桥梁的正常使用。对于上部结构为超静定的结构形式，如连续梁桥、拱桥等，相邻桥跨过大的差异沉降会使上部结构的受力体系发生改变，甚至会使结构体系破坏。基于桩端后注浆钻孔灌注桩优良的承载特性，应用钻孔灌注桩的桥梁工程在适宜工程地质条件下即可采用桩端后注浆工艺方法，既可保证整个工程的可靠性，亦可节省工程造价、缩短工程建设周期。
如我国某大桥全长约32.5km，海上段长25.5km，全桥主墩桩基础均为
2500mm大直径钻孔灌注桩，每个主墩桩数38根，桩长达110m。为增加桩端承载力，在桩端设压浆构造进行注浆补强，注浆后的极限承载力达到52000kN。
2.灌注桩后注浆施工技术的工艺分析
2.1灌注桩后注浆工艺流程
灌注桩后注浆工艺流程为：首先要设置注浆导管，检查注浆导管及其质量;其次是起吊沉放 钢筋笼安装注浆阀，检查注浆阀安装质量;然后进行灌注混凝土，检查注浆导管状态;最后进行配制水泥浆实施注浆。
2.2灌注桩后注浆施工
（1）后注浆时间及施工顺序
注浆作业易于成桩2天后完成;对于饱和土中的复式注浆顺序易先桩侧后桩端;对于非饱和土宜先桩端后桩侧;多断面桩侧注浆应先上后下;桩侧桩端注浆间隔时间应不少于2h;桩端注浆应对同一根桩的各注浆导管依次实施等量注浆，其目的是使浆液扩散分布趋于均匀，并保证注浆管均注满浆体以有效取代钢筋;注浆作业离成孔作业点的距离不宜小于8～10cm;对于桩群注浆宜先外围、后内部[2]。
（2）后注浆参数的确定
注浆参数包括浆液配比、终止注浆压力、流量、注浆量等参数，后注浆作业开始前，宜进行试注浆，优化并最终确定注浆参数，设计应符合：浆液的水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定，对于饱和土宜为0.5～0.7，对于非饱和土宜为0.7～0.9;低水灰比浆液宜掺入减水剂;地下水处于流动状态时，应掺入速凝剂;桩端注浆终止工作压力应根据土层性质、注浆点深度确定，对于风化岩、非饱和黏性土、粉土，宜为5～10;对于饱和土层宜为1.5～6，软土取低值，密实黏性土取高值;桩侧注浆终止压力宜为桩端注浆的1/2;注浆流量不宜超过75;单桩注浆量的设计主要应考虑桩径、桩长、桩端桩侧土层性质、单桩承载力增幅、是否复式注浆等因素确定，可按下式估算：
其中分别为桩端、桩侧注浆量经验系数，为桩侧注浆断面数，基桩设计直径，为注浆量，以水泥重量计
独立单桩、桩距大于6的群桩和群桩初始注浆的数根基桩的注浆量应按上述估算值乘以1.2的系数。
（3）后注浆的终止条件
后注浆质量控制采用注浆量和注浆压力双控的方法，以水泥注入量控制为主，泵送终止压力控制为辅，当注浆总量和注浆压力均达到设计要求、水泥压入量达到设计值的75%，泵送压力超过设定压力的1倍时，可终止注浆[3]。
3.实例分析
某高层建筑，属海积平原地貌。其主楼44层，有裙楼2层，地下室1层，主体建筑高212m，塔尖高249m，框架一剪力墙结构。
3.1桩基础的设计方案选择
针对超高层建筑，主楼设计采用
l000mm钻孔灌注桩，设计要求单桩竖向承载力特征值为5800kN。原设计方案持力层选为中风化基岩，桩长约70m。 由于进入中风化持力层要穿过11.9～14.4m厚的卵石层以及近10m厚的全风化凝灰岩层，施工难度比较大，在打试桩过程中钻孔桩机很难穿透8—3层卵石层，施工质量及工期不易保证。
为此建设单位建议将持力层改为8—3卵石层，桩长约45m，桩径不变，但采用桩端后注浆技术作为新方案。这项建议被采纳后，进行了桩基试验。最后设计桩基础调整为45m长桩与桩端后注浆的桩基施工方案。
3.2桩端后注浆桩与不注浆桩的经济效益、工期及安全性对比分析
两套方案的施工工期对比见表1。原入岩方案的施工工期为7个月，且施工难度大，质量难以保证。新方案的施工工期为3个月。
对两套方案单桩经济效益进行对比分析，可以发现，采用8—3卵石层作为持力层并采用桩端后注浆作为基础方案，每根桩缩短25m，即每根桩节省19.625混凝土，相当于节约混凝土用量35.7%，且安全、可靠。
表1 两种持力层的施工工期对比
方案
桩持
力层
桩长（m）
桩施工工期（h/根）
备注
新方案
8-3层
45
36
注浆方便，不影响工期
原方案
10-2层
70
120
穿过厚卵石层到中风化凝灰岩层，施工难度较大，施工质量及工期得不到保证
通过新方案桩端后注浆桩与原方案不注浆桩的对比分析表明：
（1）新方案以第8—3层卵石作为持力层，并采用桩端压力注浆的方案，其试桩静载试验最大加载13200kN，不仅超过了原设计初定的以第10-2层中风化基岩为持力层的设计最大加载12000kN，而且桩顶沉降16mm，桩端沉降量仅为3.6mm。
（2）新方案桩端后注浆有效桩长45m（比原方案桩长节省25m），在施工上不用穿过卵砾石层，避开了厚度较大的凝灰岩层，因而施工难度较原方案大大降低，施工工期节省了3个月。
（3）新方案桩基础采用8—3卵石层作为持力层并采用桩端后注浆，每根桩长节省25m，桩径不变，所以单根桩基节约混凝土用量35.7%，整个工程基础节省投资约700万元。
4.结语
通过本文分析可知，后注浆施工技术不但可以提高抗压承载力，还能够提高抗拔力和抗水平承载力。据统计后注浆技术已在大直径灌注桩施工技术应用率达到50%左右，该技术有效地保证了建（构）筑物的长久安全运行。同时，由于该技术只是在下钢筋笼时多下2根注浆管且在成桩一定龄期后注水泥浆，所以注浆增加的费用只是注浆管费用及水泥费用，它占灌注桩施工造价的比例很少，经济效益明显。而且桩端注浆一般在打桩快结束时穿插进行，几乎不增加工期。因此，桩端后注浆技术以能有效提高桩基整体承载力，减少群桩沉降量且经济社会效益很明显而得到越来越广泛的应用。
参考文献：
[1]赵锡山，赵晋.钻孔灌注桩后注浆施工技术的原理与应用[J].西部探矿工程，2012，5（15）：215～217.
[2]孔祥潜.灌注桩后注浆技术在建筑施工中的应用[J].科技创业家，2012，3（33）：94～95.
[3]刘培枝.灌注桩后注浆技术在工程中的应用及经济分析[J].施工技术，2010，4（15）：111～112.