【摘 要】本文介绍灌注桩后注浆技术的机理和设计要点，通过工程实例进一步阐述后注浆技术减小基础沉降的作用和原因，并提出建议。
【关键词】后注浆技术；灌注桩；基础沉降；桩侧；桩端
一、灌注桩后注浆技术介绍
灌注桩后注浆技术是压力注浆理论的基础上发展起来的，它是土体加固技术与桩工技术的有机结合，分为桩身后注浆与桩端后压浆。要点是在桩身砼达到预定强度后，用注浆泵将水泥浆或水泥与其它材料的混合浆液，通过预置于桩身中的注浆导管压入桩周或桩端土层中，桩周 （身）压浆会使桩土间界面的几何和力学条件得以改善，桩端压浆将使桩底沉渣、施工桩孔时桩端受到扰动的持力层得到有效的加固或压密，进而提高桩的承载能力。
灌浆主要有以下四种方法：
a）渗入性灌浆。在灌浆压力作用下，浆液克服各种阻力而渗入孔隙和裂隙。
b）劈裂灌浆。在灌浆压力作用下，浆液克服地层的初始应力和抗拉强度，引起岩石或土体结构的破坏和扰动，使原有的孔隙或裂隙扩张，或形成新的裂缝或孔隙，从而使低透水性地层的可灌性和浆液扩散距离增大。
c）压密灌浆。通过钻孔向土层压入浓浆，使地层局部隆起，许多工程采用这方法纠正地面建筑物的不均匀沉降。
d）电动化学灌浆。
灌注桩的后注浆基本上属于劈裂注浆与渗透注浆相结合。如注浆区在桩底，则浆液首先在桩底沉渣区劈裂和渗透，使沉渣及桩端附近土体密实，产生“扩底”效应，使端承力提高，如注浆区在桩侧某部位，则该部位也同样出现“扩径”效应。从大量试桩实测资料可看出，桩底注浆后不仅桩的端承力提高了，在桩端以上5m甚至更大范围内的桩侧摩阻力也有较大提高。如果在桩侧某断面注浆，同样该断面以上一定范围内的桩侧摩阻力也有明显提高。
二、灌注桩后注浆的设计应用
灌注桩后注浆技术是一种实践性很强的技术，为了更好地满足设计要求，需密切配合施工方的各个工序，其工序主要为：成孔→吊放钢筋笼（同时预埋注浆管）→浇注混凝土→成桩后二次注浆。施工过程中，需严格控制好各个工序，首先要对后注浆施工方案进行审查，方案通过后，才能开始施工；施工时要做好“五控制”：成孔控制，注浆管制作、注浆设备、材料安设控制，浇砼控制，开塞控制，注浆控制。施工控制又需严格按照设计要求进行，如现场有变动需马上和设计方联系并修改方案。
设计上，要求在钢筋笼上预埋注浆管和注浆阀，对于非通长的配筋桩，下部应有2根以上与注浆管等长的主筋组成的钢筋笼通底。注浆管宜用镀锌钢管或黑铁管，注浆阀应具备逆止功能，以单向截流阀为佳。在灌注桩成桩后一定时间内，宜成桩两天后且不迟于成桩后三十天，实施桩侧和桩底后注浆，一是加固桩底沉渣和桩侧泥皮；二是对桩底和桩侧一定范围的土体通过渗入 、劈裂和压密而起到加固作用，从而增强桩侧阻力和桩端阻力，提高单桩承载力，减小沉降。灌注桩后注浆示意图见图1所示。浆液采用42.5R普通硅酸盐水泥，水灰比为0.45～0.65，一般采用0.5；每立方浆液水泥用量为600～700Kg，浆液宜掺入水泥用量0.7%的减水剂。注浆需控制好压力，注浆压力与岩层地质的渗透性、浆液浓度有关。初始压力为0.5～1MPa，正常压力为1～2MPA，最大压力为3～10MPa，稳压时间为15min。
对独立单桩、桩距大于6d的群桩和群桩初始注浆的数根基桩的注浆量应按式（1）的估算值乘以1.2的系数。
经工程实际经验证明，在不同的地质条件下，特别是在砂层区，优化了施工工艺，桩基沉降减小30％；灌注桩后注浆可使单桩承载力提高40%-85%。后注浆对灌注桩桩基沉降的影响可参考图2。
三、工程实例
某公寓位于广州市区，地上5层，由于公寓建筑沿山坡边设计，所以建筑呈S型纵向布置，公寓基础下的地质情况比较复杂，综合考虑了各种情况，基础形式采用了直径为1.0m～1.4m的冲孔桩。由于桩端的持力层---微风化岩层的分布沿建筑的纵长方向落差比较大，如果全部桩均设计为端承桩且端承在微风化岩层，则出现建筑物右边微风化岩层分布较浅部分的桩长为10m～12m，但越往建筑物左边，微风化岩层就分布就越深，且下降趋势较快，则出现此部分桩的桩长大部分都需长于25m才能达到微风化岩层。
根据《工程地质勘察报告》知道本场地的地质特征自上而下为：人工填土，粉质粘土，砂质粘性土，全风化岩，强风化岩，微风化岩。从经济的角度出发，设计人员决定桩长超过20m的冲孔桩均采用摩擦端承桩（桩底持力层为强风化岩层），桩长控制在20m以内。因为本工程上部建筑共为5层，总荷载不算太大，摩擦端承桩对于本工程的承载力经计算均满足竖向荷载的要求，其主要问题是建筑物的地基变形问题。规范规定建筑相邻桩基的沉降差允许值为0.002L（L为相邻柱距），而桩底不同持力层间的柱距最小为8m，所以允许的最大沉降差为0.002x8000＝16mm。经计算出的沉降值，经对比发现最大处的沉降差达到22mm，不满足规范要求0.002L（16mm）的要求。为控制好桩基础的沉降，满足规范要求，经业主、设计、施工、监理各方共同研究，决定对不满足沉降差要求的桩基础进行灌注桩后注浆加固处理。施工时，首先控制好钻孔，重点控制孔深、孔径和垂直度，及时了解孔壁和孔内情况，以便在后注浆施工时采取相应的技术措施。
本工程后注浆导管采用无缝DN32 x 3mm钢管，注浆阀采用单向DN32止回阀。桩侧注浆阀和桩端注浆阀示意图详见图3。后注浆导管与钢筋笼加劲筋绑扎固定或者焊接牢固，导管必须经过检查，无锈蚀，无裂痕，耐压性能好。后注浆导管的数量：对于直径小于1200mm 的桩，沿钢筋笼圆周对称设置4根（桩侧、桩底注浆各2根）；对于直径大于等于1200mm的桩，对称设置6根（桩侧、桩底注浆各3根）。成孔检查合格后，后注浆导管随钢筋笼下入孔内，由于桩底土层比较坚硬，想将注浆阀压入桩底土下，容易破坏注浆阀，开会研究后决定将桩端注浆管的注浆阀设置在高度距孔底约300mm左右，且向内弯曲15度，然后填入级配合理的碎石，高度以填埋注浆阀高度为宜。桩侧后注浆管阀设置在离桩底2m以上、桩顶2m以下，每隔2m设置一道桩侧注浆阀。所有注浆管均伸出自然地面1.0m以上，注浆管入孔后即在上部安装丝堵，防止其它杂物进入，使注浆阀堵塞，造成注浆失败。