预制桩后注浆工艺在桩基工程中的应用

1 刘川 2 肖达 3 胡智超

1 华东勘测设计研究院有限公司

2浙江江南春建设集团有限公司

3浙江省钱塘江流域中心

摘要：高层建筑因其荷载较大，越来越多的建筑采用桩基础方案，为了提高单桩承载力，在JGJ94—2008《建筑桩基技术规范》中引入了后注浆灌注桩施工工艺，可有效提高桩侧及桩端阻力。预制桩和灌注桩是桩基础的两大基本类型，预制桩具备生产成本低、配筋率条件小，节约钢材，空心桩环保等特点，在地质条件符合预制桩施工条件时，往往是设计单位的优选方案。在预制桩施工中引入后注浆工艺，可以有效提高单桩承载力，减少预制桩用量，进而节约桩基工程造价。

关键词：预制桩；注浆工艺；桩基工程；应用

1预制桩的桩基类型

预制桩桩基常采用钢筋混凝土预制桩。钢筋混凝土预制桩是指在加工厂内，将所预制的构件经过养护，并在设计强度达到要求后，再运输至现场，进行后续打桩施工，最后在桩顶浇筑承台板基础。钢筋混凝土预制桩中的受力钢筋直径应大于12mm，且受力钢筋布置在4～8根范围内。钢筋混凝土预制桩箍筋设计时，应在桩基顶部和肩部设置加密区，进而达到抵抗锤击穿越土层的目的。钢筋混凝土预制桩具有制作工艺较为简单、强度较高和刚度较大等优点。此外，从桩基的受力特点来看，可以分为摩擦桩和端承桩两类。

1.1摩擦桩

摩擦桩主要是指在受到竖向荷载作用时，主要是通过桩侧摩擦阻力抵抗桩顶所传递的荷载，也可通过桩底部土层的反力承担部分竖向荷载。摩擦桩主要适用于岩石持力层非常低的地基，在承受极限竖向荷载时，桩顶全部荷载由桩侧摩擦阻力抵消。

1.2端承桩

端承桩是将桩尖嵌入到硬质岩石的持力层位置，利用桩尖底部持力层强度高、位移小的特点，保证桩身的位移在规定范围之内，硬质岩石的持力层所需位移达到极限状态，可以充分发挥桩端阻力的作用。

2工程概况

济南市某商业综合体项目，基础设计为预应力管桩，600(AB型），壁厚130mm，桩身混凝土强度不小于C80，桩基有效桩长35m，桩端持力层为9层粉土～粉砂，单桩竖向抗压承载力特征值预估为2500kN。

桩基施工前要求进行试桩工作，设计6根35m长，600(AB型）预应力管桩。其中3根采用后注浆工艺，3根采用常规工艺，均采用静压法进行预制桩施工。

2.1后注浆桩基设计技术要求

项目采用预应力混凝土管桩（PHC）后注浆施工工艺，桩基沉桩方式为静压法，后注浆施工技术要求如下。

2.2桩底注浆装置的设计施工要求

(1）注浆装置材料采用Q235B。(2）注浆器具可靠的密封性及单向阀性能，下端宜呈锐角状，其环向面呈梅花状均匀分布出浆孔，孔径不应大于8mm，与桩底钢封板焊接。(3）预制桩管底封板设置4块肋板，与钢套管和桩底钢封板焊接。(4）钢套管封板。在封板前，钢套管内灌砂，保护注浆器。(5）桩底第一段注浆管采用3.3cm黑铁管（壁厚2.8mm），长度0.5m。(6）后注浆装置工厂加工后，于现场与管桩端板进行焊接。(7）除注明外，注浆装置所有焊缝均为角焊缝；所有焊缝等级B级、均不得有焊接缺陷，后需矫正、清理。与桩底端板焊接

2.3后注浆的设计施工要求

(1）单桩注浆总水泥用量设计为1.5t，注浆采用P·O42.5级新鲜普通硅酸盐水泥配制的浆液，水灰比为0.60。(2）注浆以注浆量和注浆压力双控，注浆压力最大值按10MPa控制。(3）水泥浆注浆前，应先进行清水开塞试验。（4）注浆流量不应超过70L/min。

3建筑工程预制桩基施工工艺要点

3.1桩基检查要点

桩基检测的要点主要包括预制桩基础相关参数的确定、运输后的质量检测、参数的测量等。因此，有必要与桩基专业生产厂家进行沟通，研究能否制造具有相关参数的桩基。如果能够制造，就必须对桩基的制造方法、制造方案和造价进行全面的研究，选择最佳的供应商。在预制桩的运输过程中，由于运输振动和运输固定问题，特别是桩基础中可能出现的小裂缝，可能会出现桩身结构中的一些恶性干扰。此时，有必要立即派出专业管理人员研究桩基础是否全部运到施工现场时，是否能正常使用桩基。如果在现行的使用方法和技巧中发现桩基础处理与设计方案之间存在很大的差距，则可以确定桩基础不能直接使用，并将信息反馈给供货商，从而保证预制桩的质量，然后才能科学地应用。

3.2桩基定位要点控制

在桩基定位施工过程中，应依据桩基的施工方法和施工技术，以此判断整个桩基过程是否能进行后续施工。在预制桩到达施工现场时，应派遣专业人员进行检测，检测记录桩基相关参数，如果实测数据与设计存在较大差异，应及时做出调整，也可采用预案进行后续施工，保证后续施工的顺利进行。同时，应依据桩基的相关标准，判断桩基是否存在质量缺陷。在桩基施工过程中，不同桩体应采用不同的施工工艺，例如，在采用锤击沉桩施工技术时，应分析预制桩每次下沉的距离，此外需要了解整个桩基过程的所有数据信息，可以为桩基的整个施工过程提供很大帮助。

3.3桩基施工要点控制

在桩基的整个施工过程中，应先精准完成所有桩体的定位工作，保证所有预制桩的位置和施工要求达到整个桩体的质量要求，并通过桩基的相关参数具体分析研究桩体处理方法。桩体施工要点控制主要是根据建筑施工图纸，对施工区域和各类施工仪器设备进行施工控制。例如，关于全站仪的使用，为了防止后续数据对接出现严重错误，这就要求相关操作人员应具有熟练的专业测量知识和实践经验，保证相关人员具有相应的专业素养。同时，还应对该仪器使用方法和使用依据有分析能力，进而保证桩基的施工质量。此外，对于桩基的其他参数，应严格依据后续使用规定和参数获得确定结果，例如桩基数量、桩基施工方法等确定工作，从而保证桩基的整体质量。

3.4竣工验收要点

竣工验收的重点是派专业人员分析所有桩基在使用过程中是否存在施工问题和施工质量缺陷。如果发现缺陷，应在第一时间将各种问题直接提交给项目经理工作组，特别是在各种桩基的具体施工过程中。例如，在完成桩基施工后，通过对竣工验收人员的检查，发现桩基倾角与容许误差值之间存在一定偏差。针对这一问题，应首先反馈给项目经理组，项目经理组应根据现行的待机计划，分析桩基础的后续加固方式，对整个区域的其他处理方法和系统施工误差进行分析，整个建筑结构应作进一步处理。此外，应在第一时间记录所有信息。在施工阶段，已在施工现场配备监理人员和监理人员。两类人员在记录各种数据方面可能存在差异，因此要求所有人员在记录各种数据时不进行沟通，而是需要使用BIM技术，并将其直接提交给数据处理平台。如果平台中的两个记录数据之间存在较大差距，则应将信息提交给项目经理组。项目经理组应立即介入，了解两者之间是否存在工作问题，并获得更准确的测量数据。

结论

近些年，建筑工程中预制桩桩基施工技术得到了广泛应用，在保证地基加固处理质量的前提下，缩短项目施工工期和节约建筑成本成为主要内容，在建筑行业具有重要意义。在预制桩桩基施工的前提下，通过提高施工技术水平、合理选取施工机械、控制施工工艺要点等手段，提高预制桩桩基施工技术水平，保证建筑工程的整体施工质量，推动建筑行业的不断发展进步。

参考文献

[1]潘锋.预应力管桩后注浆处理技术在工程中的应用[J].绿色环保建材，2018(6):174-175.

[2]孙文金.后注浆预应力混凝土空心方桩的设计与制作技术研究[J].江苏建筑，2019(2):6.