1.本发明涉及一种灌注桩后注浆施工方法。
背景技术：
2.灌注桩因其承载力高、适用性强，在建筑工程中得到了广泛的应用，但灌注桩的缺陷也会由于某一方面原因造成单桩承载力不足。后注浆技术是灌注桩施工的一种辅助工艺，可有效地弥补灌注桩的缺陷，提高单桩的承载力。灌注桩桩底后注浆是指：混凝土灌注桩成桩后桩身混凝土达到一定强度时，通过后注浆设备，将水泥浆加压注入桩底，通过水泥浆的渗扩、劈裂、填充、压密和固结作用，消除灌注桩固有的桩身泥皮和桩底沉渣(废土)两大缺陷。采用桩底后注浆技术，可从根本上解决桩身泥皮和桩底沉渣影响灌注桩混凝土浇筑质量、降低桩端承载力的技术难题，有效地弥补灌注桩的缺陷，提高单桩的承载力，减少桩基的沉降，确保桩基工程质量有重要意义。
3.目前，通常在施打钻桩孔(成孔并清孔)后，将注浆管通过绑扎或焊接的方式固定在钢筋笼内侧，同步放入桩孔内，注浆管下端的注浆喷射头伸至桩孔底，而注浆管顶部露出桩孔口约20厘米；随后清孔并浇灌混凝土，成桩2天后实施后注浆作业。所用的后注浆设备包括注浆站、输浆管路和上述注浆管。注浆站通常包括高压注浆泵、水泥浆搅拌机、浆液过滤设施和蓄水箱，其中水泥浆搅拌机用于配制水泥浆，浆液过滤设施用于滤去水泥浆中的杂质，高压注浆泵以一定的压力将水泥浆从注浆站送出。注浆管包括自上至下依次连接的多节注浆钢管段(相邻两节注浆钢管段之间可焊接或螺纹连接)，最下面的注浆钢管段下端连接注浆喷射头(注浆喷射头上端连接最下面的注浆钢管段下端)；注浆喷射头上端设有进浆口，注浆喷射头的侧壁上设有多个出浆孔，出浆孔上安装有注浆单向阀(通过设置注浆单向阀，在进行桩身混凝土浇注时浆液不会灌入注浆喷射头内，注浆时水泥浆也不会回流)，注浆喷射头下端封闭。输浆管路可采用高压输浆软管(高压输浆软管是指能够承受高压力的输浆软管)，高压输浆软管一端连接高压注浆泵的出浆口、另一端连接注浆管顶部开口；输浆管路也可由输浆钢管与高压输浆软管连接而成，高压注浆泵的出浆口依次经输浆钢管、高压输浆软管连接注浆管顶部的开口。高压注浆泵将注浆站中经过过滤的水泥浆送出，水泥浆经输浆管路后自注浆管顶部开口进入注浆管，随后水泥浆沿注浆管腔体下行并从注浆喷射头上的出浆孔喷出，进行注浆，从而提高了桩的承载能力，增强桩基稳定性，减小桩基沉降。
4.后注浆技术施工方法灵活，使用设备简单，便于操作且技术经济效果显著，近年来得到了大量应用。但是在实际应用过程中，很多施工单位只是实践经验进行施工，导致应用中存在一定的安全问题，给建筑施工带来一定的安全隐患。
技术实现要素：
5.本发明的目的是提供一种灌注桩后注浆施工工艺，本发明通过改进后注浆施工工艺，可以增强桩的承载力，减少桩基沉降，提高施工安全性。
6.为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：
7.一种灌注桩后注浆施工工艺，包括以下步骤：
8.s1、注浆管注水开塞：
9.s2、注浆液配置：
10.s3、后注浆施工：对同一个桩进行二次注浆时所采用的顺序为先外围后内部，为先桩侧后桩端，桩侧局部先上后下的原则，采用梅花桩间隔注浆的顺序；桩侧与桩端注浆间隔的时间不少于3h，桩端注浆应对同一根桩的各注浆导管依次实施等量注浆；
11.注浆时，控制注浆压力p和注浆流量，当实时注浆压力p1≤0.5p时，采用低档压入水灰比0.6
‑
0.65的水泥浆，注浆流量为50
‑
60l/min，然后逐步加压，当实时注浆压力p1＞0.5p时，采用水灰比为0.45
‑
0.5的水泥浆，注浆流量为30
‑
40l/min；
12.当地面出现冒浆或周围桩孔串浆，应改为间歇注浆，间歇时间宜为30
‑
60min，或调低浆液水灰比；间歇注浆时间超过60min应用清水冲洗压浆管和管阀，以保证后续压浆能正常进行；
13.二次注浆终止的标准为：
①
注浆总量和注浆压力均达到设计要求；
②
当注浆总量已达到设计值的75％，且注浆压力超过设计值并维持5min以上；桩顶或地面不出现明显上抬，桩体上抬不得超过3mm。二者有一即可终止二次注浆工作。
14.优选地，步骤s3中所述注浆压力的获得方法为：
15.(1)获取注浆液参数信息，将注浆液参数信息存入注浆参数矩阵n(μ，r，t)，其中，μ为浆液粘度，r为浆液有效扩散半径，t为浆液的初凝时间；将预设的标准注浆参数矩阵n0(μ0，r0，t0)与注浆参数矩阵n(μ，r，t)相比，获得浆液系数c；
[0016][0017]
(2)获取地质参数信息，将地质参数信息存入地质参数矩阵d(ф，h，a)，其中，ф为孔隙率、h注浆点上覆土层厚度，a为密实度；将预设的标准地质参数矩阵d0(ф0，h0，a0)与地质参数矩阵d(ф，h，a)相比，获得地质系数f；
[0018][0019]
(3)根据浆液系数c和地质系数f，确定注浆压力p；
[0020][0021]
其中，∈为与土有关的系数，取值为1.2
‑
2之间，结构松散，渗透性强的土体取大值，反之取小值。
[0022]
优选地，所述标准注浆参数矩阵n0(μ0，r0，t0)中，浆液粘度μ0为水灰比为0.55时注浆液的粘度值，浆液有效扩散半径r0为水灰比为0.55的注浆液的扩散半径，初凝时间t0为水灰比为0.55时注浆液的初凝时间；上述数值均在常温常压条件下测定。
[0023]
优选地，所述标准地质参数矩阵d0(ф0，h0，a0)中，孔隙率ф0为中砂土层的孔隙率、注浆点上覆土层厚度h0为预设值5m，密实度a0为中砂土层的密实度。
[0024]
优选地，步骤s1中注浆管进行开塞时，压力需要控制在0.8
‑
1.2mpa，当压力骤降，水流量突增则表明注浆管已经开通。
[0025]
优选地，所述注浆管的布置方式为：
[0026]
d≤1500mm的灌注桩，沿钢筋笼圆周对称设置2根第一注浆管，在桩端布置2根第二注浆管；
[0027]
1500mm＜d≤3000mm的桩宜设置3根第一注浆管，在桩端布置2根第二注浆管。优选地，所述第一注浆管和所述第二注浆管分别与压浆器相连接。
[0028]
优选地，所述第一注浆管的出浆口均高出钢筋笼的上端部30
‑
40cm，所述第二注浆管的出浆口分别位于桩底以上5
‑
8cm和16
‑
20cm的附近位置。
[0029]
优选地，步骤s2中所述注浆液中采用的水泥为42.5mpa级的普通硅酸盐水泥。
[0030]
本发明还提供了上述灌注桩后注浆施工工艺在基础施工工程中的应用。
[0031]
本发明的有益效果为：
[0032]
本发明的后注浆施工中，通过控制注浆压力p和注浆流量，当实时注浆压力p1≤0.5p时，采用低档压入水灰比0.6
‑
0.65的水泥浆，注浆流量为50
‑
60l/min，然后逐步加压，当实时注浆压力p1＞0.5p时，采用水灰比为0.45
‑
0.5的水泥浆，注浆流量为30
‑
40l/min，可以避免注浆压力对桩端和桩身混凝土产生损害，同时，可在桩端形成相应的扩头，对桩周围土层结构进行加密处理。
[0033]
相比现有技术，本发明的灌注桩后注浆施工工艺在减少注浆管的设置的同时，可使单桩竖向承载力提高35％
‑
50％，桩基沉降量减少了30％
‑
35％，为施工的安全性提供了保障。
具体实施方式
[0034]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0035]
一种灌注桩后注浆施工工艺，包括以下步骤：
[0036]
s1、注浆管注水开塞：注浆管进行开塞时，压力需要控制在0.8
‑
1.2mpa，当压力骤降，水流量突增则表明注浆管已经开通。
[0037]
s2、注浆液配置：采用42.5mpa级的普通硅酸盐水泥，注浆液的7天强度不低于10mpa，配制好的注浆液应采用规格为3mm
×
3mm的滤网过滤，注浆液的有效使用时间不大于4小时。
[0038]
s3、后注浆施工：后注浆施工(二次注浆)的时间在桩身混凝土强度值达到设计值的50％
‑
75％时开始进行；
[0039]
对同一个桩进行二次注浆时所采用的顺序为先外围后内部，为先桩侧后桩端，桩侧局部先上后下的原则，采用梅花桩间隔注浆的顺序；桩侧与桩端注浆间隔的时间不少于3h，桩端注浆应对同一根桩的各注浆导管依次实施等量注浆；
[0040]
注浆时，控制注浆压力p和注浆流量，当实时注浆压力p1≤0.5p时，采用低档压入水灰比0.6
‑
0.65的水泥浆，注浆流量为50
‑
60l/min，然后逐步加压，当实时注浆压力p1＞0.5p时，采用水灰比为0.45
‑
0.5的水泥浆，注浆流量为30
‑
40l/min；
[0041]
当地面出现冒浆或周围桩孔串浆，应改为间歇注浆，间歇时间宜为30
‑
60min，或调低浆液水灰比；间歇注浆时间超过60min应用清水冲洗压浆管和管阀，以保证后续压浆能正常进行；
[0042]
二次注浆终止的标准为：
①
注浆总量和注浆压力均达到设计要求。
②
当注浆总量已达到设计值的75％，且注浆压力超过设计值并维持5min以上；桩顶或地面不出现明显上抬，桩体上抬不得超过3mm。二者有一即可终止二次注浆工作；
[0043]
实际施工时，具体地，所述注浆压力的获得方法为：
[0044]
(1)获取注浆液参数信息，将注浆液参数信息存入注浆参数矩阵n(μ，r，t)，其中，μ为浆液粘度，r为浆液有效扩散半径，t为浆液的初凝时间；将预设的标准注浆参数矩阵n0(μ0，r0，t0)与注浆参数矩阵n(μ，r，t)相比，获得浆液系数c；
[0045][0046]
具体地，所述标准注浆参数矩阵n0(μ0，r0，t0)中，浆液粘度μ0为水灰比为0.55时注浆液的粘度值，浆液有效扩散半径r0为水灰比为0.55的注浆液的扩散半径，初凝时间t0为水灰比为0.55时注浆液的初凝时间；上述数值均在常温常压条件下测定。
[0047]
(2)获取地质参数信息，将地质参数信息存入地质参数矩阵d(ф，h，a)，其中，ф为孔隙率、h注浆点上覆土层厚度，a为密实度；将预设的标准地质参数矩阵d0(ф0，h0，a0)与地质参数矩阵d(ф，h，a)相比，获得地质系数f；
[0048][0049]
具体地，所述标准地质参数矩阵d0(ф0，h0，a0)中，孔隙率ф0为中砂土层的孔隙率、注浆点上覆土层厚度h0为预设值5m，密实度a0为中砂土层的密实度。
[0050]
(3)根据浆液系数c和地质系数f，确定注浆压力p；
[0051][0052]
其中，∈为与土有关的系数，取值为1.2
‑
2之间，结构松散，渗透性强的土体取大值，反之取小值。
[0053]
实际施工过程中，具体地，所述注浆管的布置方式为：
[0054]
d≤1500mm的灌注桩，沿钢筋笼圆周对称设置2根第一注浆管，在桩端布置2根第二注浆管；1500mm＜d≤3000mm的桩宜设置3根第一注浆管，在桩端布置2根第二注浆管；
[0055]
所述第一注浆管和所述第二注浆管分别与压浆器相连接；
[0056]
所述第一注浆管的出浆口均高出钢筋笼的上端部30
‑
40cm，所述第二注浆管的出浆口分别位于桩底以上5
‑
8cm和16
‑
20cm的附近位置。
[0057]
本发明还提供了上述灌注桩后注浆施工工艺在基础施工工程中的应用。
[0058]
具体地，基础施工工程包括各类泥浆护壁灌注桩、干作业的钻、挖、冲孔灌注桩等。
[0059]
本发明的后注浆施工中，通过控制注浆压力p和注浆流量，当实时注浆压力p1≤0.5p时，采用低档压入水灰比0.6
‑
0.65的水泥浆，注浆流量为50
‑
60l/min，然后逐步加压，当实时注浆压力p1＞0.5p时，采用水灰比为0.45
‑
0.5的水泥浆，注浆流量为30
‑
40l/min，可
以避免注浆压力对桩端和桩身混凝土产生损害，同时，可在桩端形成相应的扩头，对桩周围土层结构进行加密处理。
[0060]
相比现有技术，本发明的灌注桩后注浆施工工艺在减少注浆管的设置的同时，可使单桩竖向承载力提高35％
‑
50％，桩基沉降量减少了30％
‑
35％，为施工的安全性提供了保障。
[0061]
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。