摘要：近年来随着冲孔灌注桩施工的推广，对于沿海地区冲孔灌注桩质量控制的后续工艺---后注浆的应用已显得非常重要，通过以往的经验证明，同等条件施工的冲孔灌注桩，进行后注浆工艺的冲孔灌注桩比未进行后注浆工艺的灌注桩单桩竖向承载力会提高20%以上。但是部分施工单位在施工过程中不重视这个施工工序，觉得桩浇筑完成混凝土就算是目标完成，对于注浆过程不注重控制，其实这种管理给冲孔桩基带来许多质量风险。
关键词：冲孔桩 沉渣厚度 固化 摩阻力 承载力
下面以工程实例来说明：
厦门海沧体育中心二期游泳跳水馆场地位于厦门市海沧区兴港路东侧、湖岸3#路南侧，拟建场地范围原始地貌为海湾滩涂（海沧内湖），东侧靠近内湖，经人工回填改造，作为海沧体育中心用地，场地回填土已经强夯处理。基础采用冲孔桩基础，桩径为￠800~￠1200，游泳跳水馆总桩数为498根，其中抗拔桩为238根，地下室建筑面积为17810.24m2。 虽然地质条件及场容场貌复杂，该地质条件适合冲孔灌注桩基的施工。但是从冲孔灌注桩施工工艺来看，冲孔灌注桩在成桩过程及成桩后存在以下问题：
1、冲孔（钻孔）灌注桩是在重锤冲击下成孔，重锤冲击过程中，必然扰动地基土层，人为就降低了地基承载力，因此桩基承载力必然降低。
2、冲孔灌注桩是泥浆护壁成孔，在孔壁上形成粘土泥皮，该泥皮的作用以保证孔壁不塌孔。作为塑性土的护壁泥皮，在冲孔桩成桩后却会在孔壁与桩身之间形成一层泥幕，这样一层塑性泥皮对于桩身的水平移位和桩身摩擦力极为有害。
3、冲孔灌注桩是采用泥浆反循环法，将成桩后的土渣带出孔外，因此在冲孔灌注桩成孔后，孔底必然存在一定的沉渣无法带出孔外，根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008的要求，孔底沉渣厚度必须控制在30mm以下，但是大量的工程实例表明这个指标控制非常高，很难把握。因为：
（1）冲孔桩孔在地下，孔内有泥浆，现有的措施无法看清孔底，不能直观明了的看清、测量孔底沉渣厚度。
（2）检测手段不科学，一般采用探钎检测方法，因为人为因素（人员经验、知识等）的存在，探测结果不科学。
4、若是嵌岩桩，由于岩层构造复杂，很难掌握地质土层构造，岩层也可能存在地下溶洞或岩层裂隙或断层等地质构造缺陷。
根据单桩竖向极限承载力标准值计算公式：
Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpkAP
式中 qsik---------桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，如无经验，可按表5.3.5-1取值 qpk----------极限端阻力标准值，如无当地经验时，可按表5.3.5-2取值。其中表5.3.5-1和表5.3.5-2详见《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008书中的P33~P36.
综上述，单桩竖向极限承载力与桩的极限侧阻力标准值qsik成正比例关系，单桩竖向极限承载力与桩的极限端阻力标准值qpk-成正比例关系。而不同的土层桩的极限侧阻力标准值qsik与极限端阻力标准值不同，土质越密实取值越大，反之越小；而以上四个问题通过后注浆可以解决：
1、 桩身周围地基土通过后注浆可以得到固化；
2、 桩身周围的泥皮通过后注浆的水泥浆可以挤走或得到固化；
3、 桩孔底成渣对于单桩竖向承载力危害最大，如果没有注浆可能在施加荷载后会出现危害沉降，对建筑的安全性形成考验，
4、 地质原因会影响冲孔灌注桩成桩后混凝土结构不密实，砼浇筑过程中部分细骨料和水泥浆通过溶洞或岩层裂隙流失，通过后注浆可以填充岩层裂隙或溶洞，能保证水泥浆重新充盈岩层溶洞、岩层裂隙和冲孔灌注桩桩身缺陷，为冲孔(钻孔)灌注桩桩身质量的完整性提供质量保证。
所以对于冲孔（钻孔）灌注桩后注浆技术的应用，对于提高冲孔灌注桩的单桩竖向极限承载力非常关键，也是冲孔（钻孔）灌桩施工质量的主要技术保证措施。
下面是冲孔灌注桩后注浆的技术控制要领：
一、冲孔（钻孔）灌注桩后注浆的技术控制要求
（一）钢筋笼与注浆管的安装关系：
1、后注浆管应采用钢管，且应与钢筋笼加劲筋绑扎牢固或焊接；
2、桩端后注浆导管及注浆阀数量根据桩径大小设置：对于直径大于1200mm的桩，宜沿钢筋笼圆周对称设置2根；对于直径大于1200mm而不大于2500mm的桩，宜对称设置3根；
3、对于桩长超过15m且承载力增幅要求较高者，宜采用桩端桩侧复式注浆；桩侧后注浆阀设置数量应综合地层情况、桩长和承载力增幅要求等因素确定，可在离桩底5~15m以上、桩顶8m以下，每隔6~12m设置一道桩侧注浆阀，当有粗粒土时，宜将注浆阀设置于粗粒土层下部，对于干作业成孔灌注桩宜设置于粗粒土层中部。
4、对于非通长配筋桩，下部应有不少于2根与注浆管等长的主筋组成的钢筋笼通底；
5、钢筋笼应沉放到底，不得悬吊，下笼受阻时不得撞笼，墩笼、扭笼。
（二）注浆阀性能的要求：
1、注浆阀应能承受1MPa以上静水压力；注浆阀外部保护层应能抵抗砂石等硬物的刮擦而不使注浆阀受到损坏；
2、注浆阀应具有逆止功能，防止注浆完后，水泥浆液回流；
（三）水泥浆液配比、终止注浆压力、流量、注浆量等参数的基本要求：
1、水泥浆液的水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定，对于饱和土，水灰比宜为0.45~0.65；对于非饱和土，水灰比宜为0.7~0.9（松散碎石土、砂砾宜为0.5~0.6）；低水灰比水泥浆液宜参入减水剂；
2、桩端注浆终止压力应根据土层性质及注浆点深度确定，对于风化岩、非饱和黏性土及粉土，注浆压力宜为3~10MPa；对于饱和土层注浆压力宜为1.2~4MPa，软土宜取低值，密实黏性土宜取高值；
3、严格控制注浆流量，注浆流量不超过75L/min为宜；
4、单桩注浆量的设计应根据桩径、桩长、桩端桩侧土层性质、单桩承载力增幅及是否复式注浆等因素确定，可以按照下列公式估算：
Gc=αpd+αsnd
式中
αp、αs-----分别为桩端、桩侧注浆量经验系数，αp=1.5~1.8，αs=0.5~0.7；
对于卵石、砂砾、中粗砂取较高值； n----桩侧注浆断面数； d---- -基桩设计直径 Gc------注浆量以水泥质量计（t）.
通过以上公式说明，对于独立单桩、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照上述估算值乘以1.2的系数；
二、冲孔（钻孔）灌注桩后注浆的事前控制
1、根据地勘报告和施工图设计要求编制冲孔灌注桩后注浆专项方案；
2、施工前的技术交底，交底内容包括材料准备、加工、注浆管接长连接； 3、在后注浆管安装接长过程中要保证逆止功能注浆阀的方向的正确；
4、注浆管隐蔽前的气密性检查，防止后注浆管在冲孔灌注桩施工过程中堵塞。
5、冲孔（钻孔）灌注桩后注浆施工前应进行试注浆，根据试注浆优化并确定技术参数，形成后注浆试注浆记录，为正式注浆提供施工依据。
（四）冲孔（钻孔）注浆过程的质量控制
（一）注浆时间、顺序
1、后注浆宜于成桩后2d后开始，不宜迟于成桩30d后；
2、注浆作业与成孔作业点的距离不宜小于8~10m；防止在注浆过程中从作业孔内冒浆；
3、对于饱和土中的复式注浆顺序宜先桩侧后桩端；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不宜小于2h；
4、桩端注浆应对同一根桩的各注浆导管依次实施等量注浆；
5、对于群桩注浆宜先外围、后内部；
（二）注浆终止的的条件
1、注浆总量和注浆压力均达到设计要求；
2、注浆总量达到设计值的75%，且注浆压力超过设计值；
（三）注浆过程中异常情况的处置
1、当注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周边桩孔串浆时，应改为间歇注浆，间歇时间宜为30~60min，或调稠低浆液水灰比；
2、施工过程中，管理人员应经常对后注浆的各项工艺参数进行检查，发现异常应采取相应处理措施。当注浆量达不到试注浆记录参数时，应及时报告设计处理；
3、当发现注浆机转动异常或声音异常时，应及时停机检修或更换，保证注浆时间不耽误；
4、当发现注浆管堵塞，注浆机压力表读数突变或注浆管爆管时，应及时停机，更换配件，在最短的时间内换至下根管注浆，保证水泥浆注到位。
（四）后注浆桩基过程质量检查和验收
1、作为隐蔽验收，水泥、注浆管材、注浆阀、两通接头、应提供合格证检验报告等质量控制资料。
2、注浆机的压力表证书，合格证。
3、技术资料的核查归档包括：试注浆记录、设计工艺参数、后注浆作业记录、特殊情况的处理记录。
4、桩基承载力检验应在桩身达到设计要求的前提下，应在注浆完成20d后，水泥浆如加早强剂的可在15d后进行。
本工程检测桩抗压桩为5根，抗拔桩为3根，桩身完整性检测为低应变和钻芯相结合，其中钻芯为总数的10%，低应变参照三桩以下承台一根，三桩以上承台30%的频率取样。该工程桩基于2012年7月份检测完成，所有基桩检测结果都在2类桩以上的结论，该结论目标令所有参建主体非常满意。
结束语：随着近年来地下室空间和大量钢结构大空间开发和利用，根据现行《混凝土结构设计规范》GB50010对桩身裂缝等级控制的要求，对抗浮荷载较大的情况采用桩侧、桩底后注浆，对提高基桩承载力效果明显，对控制大直径灌注桩桩身裂缝行之有效。以后对于大直径灌注桩，尤其是冲孔（钻孔）灌注桩在桩基，后注浆一定引起重视，认真编制专项方案，严格按照专项方案施工，现场管理人员负起责任，控制好注浆质量。
