[摘要]通过分析灌注桩桩底后注浆工作机理，提出施工质量控制程序和要点，并举例分析后注浆质量控制和效果检测。
[关键词]后注浆，压水试验，间歇注浆
1 前言
桩端后注浆灌注桩技术是用于减小成桩质量离散性、提高单桩承载力、降低桩基沉降的一项新技术。在欧洲已有50多年历史，国内于上世纪80年代开始研究与应用。
1.1后注浆概念
灌注桩桩底后注浆（Cast-in-pilepostgrouting）和桩侧后注浆技术具有特点：桩底注浆采用管式单向阀，有别于构造复杂的注浆预载箱、注浆囊、U型注浆管，实施开敞式注浆，其竖向导管可与桩身完完整性声波检测兼用，注浆后可代替纵向主筋；注浆装置安装简便、成本较低、可靠性高，适用于不同钻具成孔的锥型和平底孔型。
1.2后注浆原理
桩底后注浆是利用预先埋设于桩体内的注浆系统，通过高压注浆泵将高压浆液压入桩底，浆液克服土粒之间抗渗阻力，不断渗入桩底沉渣及桩底周围土体孔隙中，排走孔隙中水分，充填于孔隙中。由于浆液的充填胶结作用，在桩底形成一个扩大头。另一方面，随着注浆压力及注浆量的增加，一部分浆液克服桩侧摩阻力及上覆土压力沿桩土界面不断向上泛浆，高压浆液破坏泥皮，渗入（挤入）桩侧土体，使桩周松动（软化）的土体得到挤密加强。
在钻孔灌注桩成桩一定时间后，桩身有一定的强度时，应用渗入性灌浆理论，使水泥浆液通过预埋注浆管（或利用超声波测试管、或取芯后的取芯孔），在高压的作用下，克服各种阻力而渗入地层或沉渣的孔隙和裂屑中，与桩底沉渣或地层介质的颗粒固结，起到地基加固，最终提高钻孔灌注桩的承载力，减小桩的沉降为目的。
2适用范围及质量控制
2.1适用范围
①适用于在以强风化岩为持力层的钻孔灌注桩桩基工程。
②适用于在以基岩为持力层，受条件限制，清孔不彻底的钻孔灌注桩工程。
③适用于经取芯检查发现沉渣较厚的补强处理的钻孔灌注桩或人工挖孔桩等桩基工程。
2.2质量控制
后注浆施工完成后应提供质量检查和验收应符合下列要求：
①后注浆施工完成后应提供水泥材质检验报告、压力表鉴定证书、试注浆记录、设计工艺参数、后注浆作业记录、特殊情况处理记录等资料；
②在桩身混凝土强度达到设计要求的条件下，承载力检验应在注浆完成20d后进行，浆液中掺入早强剂时可于注浆完成后15d后进行。
3施工要点
3.1注浆管制作与安装
注浆管安装形式有两种，自由式和绑缚式。安装钢筋笼时注浆管上端处露地面0.2—0.3m，且不宜太长，以防损坏管头，注浆管上端接头，并用堵头封堵，以备压水，注浆时接装闸阀。
3.2注浆前压水试验
注浆前压水试验是桩底注浆一道重要工序，除起到一般注浆工程的三个作用外（即检查设备及系统的密封性与完好率、确定注浆初压、确定浆液起始浓度及浆材配方），在桩底注浆中还有三个重要作用：①疏通注浆通道；②将沉渣及泥皮中的细粒部分推至加固范围外；③检查两根注浆管的联通性，以便采取措施充分发挥两根管的可灌性。
3.3注浆施工
原则：以可注入为准，尽可能采用浓浆、低压慢注及间歇注浆，以利于定量水泥浆体留驻桩底有效范围内。
注浆时间：间歇注浆，每桩注浆时间1个小时左右，其中间歇时间大于等于实注时间。可灌性较差桩须小泵量连续灌注。采用间歇注浆的目的是通过一定时间的休止使已压入浆提高抗浆液流失阻力，并通过调整水灰比消除规定所述的两种不正常现象。
注浆工艺参数的选择与使用，还应根据现场注浆过程中压力的变化，以及其他现象及时调整与控制，并非一成不变。
3.4注浆施工过程可能出现的问题及其备用措施
①注浆管失效：一根桩中若有一根管失效，且另一根管可灌性较差，则应以稀浆为主，使之用单管能注入预定水泥量。
②当注浆压力长时间低于正常值或地面出现桩周冒气、冒水泡或冒浆现象或周围桩孔串浆，应改用浓浆低压慢注，间歇时间宜为30～60min。
③若遇注浆压力仍上升不了现象，应改注最浓浆液（水灰比0.5:1）,并延长间歇时间。
④可灌性较差桩，应采用稀浆、高压，小泵量连续灌注。
4.工程案例
4.1工程概况
某安置小区，拟建建筑物1#～7#楼为28～32层商住楼，幼儿园为3层。工程桩基础采用大直径冲（钻）孔灌注桩，桩径为1200mm，孔深约为21～49米。桩身混凝土设计强度等级为C35，按水下砼要求配制，实际灌注高度高出设计桩顶标高的最小高度不小于0.5米。
根据钻探揭示，场地岩土体依据其成因类型及工程性能分为5个工程地质单元共划分12大层，分述如下：①人工回填土（Qml），②第四系松散堆积层（Q4m、Q4al+pl），③残积层（Qel），④燕山早期中粒花岗岩，⑤喜马拉雅期侵入的辉绿岩脉。
考虑到冲（钻）孔桩比较长，设计桩直径大，桩底强风化层深厚等工程特点，为了确保施工质量，提高灌注桩承载力和减少沉降，桩底拟采用高压后注浆。
4.2桩底高压注浆
4.2.1注浆管制作与安装
注浆管材采用6分焊接钢管（黑铁管），联接采用丝牙联接。注浆管底端0.4米长做成花管，沿花管段每隔0.1米钻取一对出浆孔，孔径φ6～φ8，相邻孔交错布置。孔口毛刺要挫平。花管端部装堵头封闭，花管全长先用胶带缠紧密封，再用胶皮铅丝包裹扎牢。固定式安装时花管底端与钢筋笼底端齐平。
4.2.2注浆前压水试验
通常埋设两根为了确保后注浆浆液扩散的均匀对称及后注浆的可靠性。若只有一根管可灌，应调整注浆工艺参数，使注浆均匀有效。压水量一般控制在0.1～0.2m3以内。压水时间1～2分钟。
4.2.3注浆施工
根据本场地地质条件，一般情况下注浆工艺参数可按实情在如下范围内调控：压水压力以压通为准，个别不畅通的注浆管，采用10Mpa多次反复进行直至压通；注浆过程压力，以可注入为准；注浆终压：比初压提高1MPa(与桩长有关)以上，终止压力本统称为3～10MPa；浆液浓度（水灰比）：水灰比≤2,先稀后浓，每料水泥浆搅拌时间1～3分钟；注入量：按照设计要求，每根桩的水泥压入量为桩端应大于1500kg（部分强风化层深厚为1900kg），注浆量不宜超过75L/min；水泥：使用42.5R普通硅酸盐水泥；施工情况详表1和图1.
表1桩底注浆记录
桩号 埋管日期 注浆日期 注浆水泥量(kg) 清水开塞压力（MPa） 注浆压力(MPa)
6-11 10.20 11.5 2350 0-2 3-8
6-56 10.23 11.6 2300 0-2 4-8
6-86 10.23 11.10 2500 0-2 4-9
6-12 10.25 11.15 2300 0-2 3-8
6-42 10.25 11.15 2300 0-2 3-8
4.3质量控制措施
4.3.1注浆管
①注浆管采用丝牙联接，不得焊接；②注浆管尾节按要求制作，开孔要适当，包扎要密封、牢靠；起吊钢筋笼时注意尾节不要在地面拖括泥土，以免造成管内堵塞；③注浆管随钢筋笼下放至孔底时要稳，要轻，切忌猛下；严禁悬空；注浆管下放完毕，要求注满清水；注浆管孔口要求用堵头加束节封堵。
4.3.2注浆
①注浆顺序必须先进行周边桩的注浆，后中间桩；同一承台桩或距离比较近的桩需在同一天注浆完成。②注浆前，应对搅拌桶、高压管路、注浆泵进行检查，使其处于完好状态；注浆结束后，必须进行认真的清洗。③操作人员应认真操作，加强联系，密切配合，以便发现情况，及时处理。④注浆前应对水泥（及水灰比）、外加剂、膨胀剂等进行检查，以保证质量，以防堵塞管道。⑤注浆时应缓慢注入水泥浆，使水泥浆有充分的时间进入桩底持力层中。⑥钻孔桩成桩后2～3天，用清水进行预开孔，目的是确保注浆管不被封堵，但同时要注意，开孔时间应尽可能缩短，原则上压力骤降即可完成。⑦注浆工作应在桩身有一定的强度（一般控制在3～29天）。⑧注浆时要做好压力、注入量、注浆时间及异常情况的记录工作，以便总结经验教训，改进工作。
4.4质量检测
按设计要求，依照《建筑基桩检测技术规程JGJ106-2003》对工程桩采用静载、低应变和抽芯检测，结果表明后注浆效果明显，叙述如下：
①根据设计图纸要求，单桩竖向承载力特征值分别为7250kN、6200kN、5800kN，最大试验荷载作用下桩顶沉降(mm)为：23.36，21.14，17.63，22.39，19.00，注浆后桩的荷载-沉降曲线呈缓变型（详图2）。
②采用低应变，除部分因桩超长未测到桩底信号判类Ⅱ外，其余均为Ⅰ类桩。
③采用取芯法，设计桩端持力层为碎块状强风化花岗岩～中风化花岗岩。从抽取芯样来看，桩身与持力层结合完好，桩底无沉渣。
参考文献
[1]JGJ94-2008，建筑桩基技术规范[S].
[2]YSJ211-92、YBJ44-92，注浆技术规程[S].
[3]GB50202-2002，建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].
