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一、引言
近年来我国城市快速发展使得可用城市土地越来越少，而城市人口的不断增加，使得原本不多的人均土地变得更少。为了缓解城市人口增加带来的人均土地减少，以及加快城市商业化进程的步伐，一方面扩大城市面积，将原有近郊开发，提高城市土地面积。另一方面积极进行老城区改造，通过高层建筑的建设将土地使用率提高。在进行高层建筑时冲孔灌注桩是高层建筑桩基工程中使用比较广泛的一种桩型。高层建筑物,因其对地基和基础的承载能力和变形(竖向下沉及水平位移)的要求较高,大直径、深长或嵌岩灌注桩往往成为高层建筑地基处理的主选方案。
二、工程概况
该工程主楼20层，地下室一层，框架结构，基础为冲孔灌注桩，单桩竖向承载力特征值Ra=6000KN，桩径为1000～1200mm，本工程桩基采用冲孔灌注桩，基础持力层为中风化石灰岩，嵌岩按设计要求。
三、82#桩地质概况
82#地质地层情况：
0-1.5m：杂填土
1.5-17.6m：卵石
17.6-22.5m：含角砾粉质粘土
22.5-22.8m：中风化灰岩
22.8-23.1m：溶洞
23.1-29.0m：中风化灰岩
桩径1000mm，施工成孔深度24.4m，设计桩长18.35m，成孔时间从4月26日18:00-4月29日9:10，施工过程中没有遇到漏浆现象，冲孔过程正常，4月29日下放钢筋笼，并经过监理、业主等单位沉渣验收合格后，开始浇灌，浇灌砼过程中也无异常情况出现，充盈系数达到1.06。
四、桩基检测情况
根据检测单位数据显示， 82#承载力特征值为6000KN，单桩竖向抗压静载试验，Q-S曲线呈陡降型，极限承载力为7200KN，只达到设计要求的60%，试验值不能满足设计承载力要求。因此对此桩进行钻芯，对82#桩钻芯检测结果如下：
0～1.15m为桩砼芯样，砼芯样连续、完整，表面光滑。
1.15～8.75m为桩砼芯样，砼芯样连续、完整，侧面局部见蜂窝、沟槽。
8.75～18.75m为为桩砼芯样，砼芯样连续、完整，表面光滑。
18.75～18.95 在此处突然漏水，掉钻0.2m。
18.95～19.85破碎灰岩，取出岩芯0.6m。
五、原因分析
该桩施工过程正常，没有漏浆现象，验孔完后即下钢筋笼，经监理验孔沉渣合格后，开始浇灌，这些工序也都在同一天内完成，无异常情况。从取芯情况来看，砼芯样比成孔检验时，深29cm，桩身除局部有蜂窝、沟槽外，非常完整，而持力层以下0.2m掉钻并伴有漏水现象，取出破碎灰岩芯样0.6m，综合以上情况，造成桩底缺陷原因初步分析有三种可能:1、桩身局部存在小缺陷。2、清孔时，桩底沉渣清理不干净。3、持力层为破碎灰岩或存在小溶洞。最后判定为持力层为破碎灰岩或存在小溶洞，导致承载力部未能满足设计要求。
六、桩底补强措施
桩底注浆是通过泵送水泥浆体经桩底向周围介质渗透、劈裂、充填、挤压、胶结，以提升桩底持力层及桩周地层介质的力学强度，以保证桩端及桩周承载力的高效发挥。因此，其技术关键在于如何将一定量的水泥浆体送达桩底，并使之留驻桩底周围不远的范围内。基于此制定本注浆方案。
注浆施工主要施工工艺为：取芯孔冲洗→下注浆管→下碎石及封口→压水试验→注浆
1、钻注浆孔(取芯孔)
钻注浆孔时，设备应保证水平且孔位置于桩心，钻进过程不断对钻机进行校证，以保证孔位居中及孔的垂直度。这样桩底注浆时浆液就会较均匀地扩散到桩底四周，以便达到预期注浆效果。因为孔位垂直与否直接影响到了注浆效果，若取芯孔垂直度偏移量太大，以致孔底偏出桩外，这样不仅无法判断成桩桩端持力层情况，且注浆时也无法保证注入需要注的部位。
2、了解成桩的基本情况及对桩取芯后的芯样分析情况
洗孔前应详细了解并熟悉成桩的施工原始记录(桩径、孔深、地层情况)及芯样分析情况，然后有选择地安装注浆管及采取相应的洗孔方案。埋设2～3根注浆管。
3、下注浆管
注浆管采用ND15焊接管，壁厚要求能绑牙即可。注浆管下端做成注浆花管，花管长度根据软弱厚度而定。但不少于50cm，且大于软弱层厚度0.2cm。花管成梅花型布置，孔间距为20cm，孔径为6～10mm，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，再用橡胶铅丝包裹扎牢。以免一次注浆时浆液串到另外注浆管内，使二次注浆时无法进行而影响到了注浆加固效果。注浆管下放后要用卷尺与钻孔深度重新校核，壁免因操作失误而放错。注浆管接头采用螺牙对接，注浆管下放后要向管内注满水。注浆管上端处露桩面0.3—0.5m，注浆管上端接头，并用堵头封堵，以备压水，注浆时接装闸阀。
4、下碎石及封口
碎石材料需挑选料径Ф10～20mm较均一的无粉末的碎石，抗压强度大于M30。使用前用水进行冲洗，直至泥皮等杂质清洗干净。然后回填至孔口。然后孔口位置用砼或破布进行封堵，确定牢固后即可进行下一道工序施工。
5、压水试验
注浆前压水试验是桩底注浆一道重要工序，起到一般注浆工程的三个作用，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，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2~5分钟。均匀减少进水压力，以防止高压回流夹带杂质堵塞注浆孔。当注浆管内仍存在压力水时，不能打开球阀，以防水谢出伤人。
6、注浆
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。为了提高桩端软弱层缝隙充填密实度，注浆根据埋设注浆管根数分多次进行，每根桩分2～3个循环注浆，每个循环注浆时间的间隔不得超过12小时。根据地质条件，一般情况下注浆工艺参数可按实情在如下范围内调控：
(1)压水压力：以压通为准，难以压通的注浆管，压水压力可提高到6MPa。
(2)注浆过程压力：以可注入为准，控制在5MPa以下。
(3) 浆液浓度（水灰比）：1 ~0.6:1,先稀后浓。
(4) 每料水泥浆搅拌时间：1~3分钟。
(6) 注入量：1～2吨水泥。
(7) 水泥：使用42.5水泥，
(8) 注浆时间：间歇注浆，每次注浆时间2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。
(9)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。
(10)注浆施工过程可能出现的问题及其措施
①出现桩周冒气、冒水泡或冒浆现象，应改用浓浆底压慢注，延长间歇时间。
②出现注浆压力上不了现象，应改注最浓浆液(水灰比0.5:1),并延长间歇时间。
③注浆过程压力较高时，应采用稀浆、高压，小泵量连续灌注。
7、注浆质量保证体系
1、严格按部颁标准——“注浆技术规程”设计、以及本方案要求实施注浆。
2、班组设兼职质检员，做好作业记录。从注浆管制作安装、压水疏通注浆通道、到实施注浆都要及时、如实记录。
3、严格执行注浆结束标准：
(1) 注浆流量逐步减少而注浆压力不断上升至6MPa以上；
(2) 注浆压力不断上升大于初压1～2MPa；
(3) 超过设计最大注入量的。
达到以上三者任一情况即可结束注浆。
七、注浆效果检测
1、在高压注浆完成28天后，对该桩再次进行抽芯检测，采用二次取芯验证，以判断该桩处理质量，检测钻孔避开注浆孔位，另行抽检一孔，取芯进入桩底5m灰岩。取注浆段芯样进行抗压试验，试件强度需大于17Mpa以上。
2、配制水泥浆时留下二组试件取样，28天强度需达到17Mpa以上。
八、桩端桩底注浆后检测结果
对该桩端注浆加固28天后重新进行单桩竖向抗压静载试验，试验在12000KN荷载作用下，沉降量达到57.95mm，在各级荷载作用下 Q-S曲线呈缓变型。按JGJ106-2003条款4.4.2，对应荷载即11539KN作为该桩的单桩竖向抗压极限承载力。经过桩底后注浆，承载力提高了37.6%，说明在岩溶地区，注浆对桩基的承载力提高效果比较明显。
九、结束语
1、该工程地质报告与工程实际施工取样的岩土层分析的地质情况有所偏差，特别是没有探明桩底存在溶洞或小裂隙，致82#承载力没有符合设计院要求。因此，在岩溶地区，地质资料的准确性，对桩基的质量起到至关重要的作用，是工程质量的根本。
2、在工程地质复杂的情况下采用冲、钻孔灌注桩工艺，应当根据当地施工经验，做好常见问题的预防措施，就该工程来说，对于漏浆、塌孔、偏孔、卡锤等问题造成的成桩进度缓慢要在人力、物力等方面做好应急措施。
3、地下工程特别在岩溶地区的地下工程，由于其隐蔽性、复杂性，在实际工程施工中常常会造成各种无法预料的质量事故，这就要求我们以实际的工程地质情况出发，冠以合理的设计方案，运用老练的施工经验，才能保证工程施工的安全与质量。
近年来我国城市快速发展使得可用城市土地越来越少，而城市人口的不断增加，使得原本不多的人均土地变得更少。为了缓解城市人口增加带来的人均土地减少，以及加快城市商业化进程的步伐，一方面扩大城市面积，将原有近郊开发，提高城市土地面积。另一方面积极进行老城区改造，通过高层建筑的建设将土地使用率提高。在进行高层建筑时冲孔灌注桩是高层建筑桩基工程中使用比较广泛的一种桩型。高层建筑物,因其对地基和基础的承载能力和变形(竖向下沉及水平位移)的要求较高,大直径、深长或嵌岩灌注桩往往成为高层建筑地基处理的主选方案。
二、工程概况
该工程主楼20层，地下室一层，框架结构，基础为冲孔灌注桩，单桩竖向承载力特征值Ra=6000KN，桩径为1000～1200mm，本工程桩基采用冲孔灌注桩，基础持力层为中风化石灰岩，嵌岩按设计要求。
三、82#桩地质概况
82#地质地层情况：
0-1.5m：杂填土
1.5-17.6m：卵石
17.6-22.5m：含角砾粉质粘土
22.5-22.8m：中风化灰岩
22.8-23.1m：溶洞
23.1-29.0m：中风化灰岩
桩径1000mm，施工成孔深度24.4m，设计桩长18.35m，成孔时间从4月26日18:00-4月29日9:10，施工过程中没有遇到漏浆现象，冲孔过程正常，4月29日下放钢筋笼，并经过监理、业主等单位沉渣验收合格后，开始浇灌，浇灌砼过程中也无异常情况出现，充盈系数达到1.06。
四、桩基检测情况
根据检测单位数据显示， 82#承载力特征值为6000KN，单桩竖向抗压静载试验，Q-S曲线呈陡降型，极限承载力为7200KN，只达到设计要求的60%，试验值不能满足设计承载力要求。因此对此桩进行钻芯，对82#桩钻芯检测结果如下：
0～1.15m为桩砼芯样，砼芯样连续、完整，表面光滑。
1.15～8.75m为桩砼芯样，砼芯样连续、完整，侧面局部见蜂窝、沟槽。
8.75～18.75m为为桩砼芯样，砼芯样连续、完整，表面光滑。
18.75～18.95 在此处突然漏水，掉钻0.2m。
18.95～19.85破碎灰岩，取出岩芯0.6m。
五、原因分析
该桩施工过程正常，没有漏浆现象，验孔完后即下钢筋笼，经监理验孔沉渣合格后，开始浇灌，这些工序也都在同一天内完成，无异常情况。从取芯情况来看，砼芯样比成孔检验时，深29cm，桩身除局部有蜂窝、沟槽外，非常完整，而持力层以下0.2m掉钻并伴有漏水现象，取出破碎灰岩芯样0.6m，综合以上情况，造成桩底缺陷原因初步分析有三种可能:1、桩身局部存在小缺陷。2、清孔时，桩底沉渣清理不干净。3、持力层为破碎灰岩或存在小溶洞。最后判定为持力层为破碎灰岩或存在小溶洞，导致承载力部未能满足设计要求。
六、桩底补强措施
桩底注浆是通过泵送水泥浆体经桩底向周围介质渗透、劈裂、充填、挤压、胶结，以提升桩底持力层及桩周地层介质的力学强度，以保证桩端及桩周承载力的高效发挥。因此，其技术关键在于如何将一定量的水泥浆体送达桩底，并使之留驻桩底周围不远的范围内。基于此制定本注浆方案。
注浆施工主要施工工艺为：取芯孔冲洗→下注浆管→下碎石及封口→压水试验→注浆
1、钻注浆孔(取芯孔)
钻注浆孔时，设备应保证水平且孔位置于桩心，钻进过程不断对钻机进行校证，以保证孔位居中及孔的垂直度。这样桩底注浆时浆液就会较均匀地扩散到桩底四周，以便达到预期注浆效果。因为孔位垂直与否直接影响到了注浆效果，若取芯孔垂直度偏移量太大，以致孔底偏出桩外，这样不仅无法判断成桩桩端持力层情况，且注浆时也无法保证注入需要注的部位。
2、了解成桩的基本情况及对桩取芯后的芯样分析情况
洗孔前应详细了解并熟悉成桩的施工原始记录(桩径、孔深、地层情况)及芯样分析情况，然后有选择地安装注浆管及采取相应的洗孔方案。埋设2～3根注浆管。
3、下注浆管
注浆管采用ND15焊接管，壁厚要求能绑牙即可。注浆管下端做成注浆花管，花管长度根据软弱厚度而定。但不少于50cm，且大于软弱层厚度0.2cm。花管成梅花型布置，孔间距为20cm，孔径为6～10mm，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，再用橡胶铅丝包裹扎牢。以免一次注浆时浆液串到另外注浆管内，使二次注浆时无法进行而影响到了注浆加固效果。注浆管下放后要用卷尺与钻孔深度重新校核，壁免因操作失误而放错。注浆管接头采用螺牙对接，注浆管下放后要向管内注满水。注浆管上端处露桩面0.3—0.5m，注浆管上端接头，并用堵头封堵，以备压水，注浆时接装闸阀。
4、下碎石及封口
碎石材料需挑选料径Ф10～20mm较均一的无粉末的碎石，抗压强度大于M30。使用前用水进行冲洗，直至泥皮等杂质清洗干净。然后回填至孔口。然后孔口位置用砼或破布进行封堵，确定牢固后即可进行下一道工序施工。
5、压水试验
注浆前压水试验是桩底注浆一道重要工序，起到一般注浆工程的三个作用，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，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2~5分钟。均匀减少进水压力，以防止高压回流夹带杂质堵塞注浆孔。当注浆管内仍存在压力水时，不能打开球阀，以防水谢出伤人。
6、注浆
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。为了提高桩端软弱层缝隙充填密实度，注浆根据埋设注浆管根数分多次进行，每根桩分2～3个循环注浆，每个循环注浆时间的间隔不得超过12小时。根据地质条件，一般情况下注浆工艺参数可按实情在如下范围内调控：
(1)压水压力：以压通为准，难以压通的注浆管，压水压力可提高到6MPa。
(2)注浆过程压力：以可注入为准，控制在5MPa以下。
(3) 浆液浓度（水灰比）：1 ~0.6:1,先稀后浓。
(4) 每料水泥浆搅拌时间：1~3分钟。
(6) 注入量：1～2吨水泥。
(7) 水泥：使用42.5水泥，
(8) 注浆时间：间歇注浆，每次注浆时间2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。
(9)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。
(10)注浆施工过程可能出现的问题及其措施
①出现桩周冒气、冒水泡或冒浆现象，应改用浓浆底压慢注，延长间歇时间。
②出现注浆压力上不了现象，应改注最浓浆液(水灰比0.5:1),并延长间歇时间。
③注浆过程压力较高时，应采用稀浆、高压，小泵量连续灌注。
7、注浆质量保证体系
1、严格按部颁标准——“注浆技术规程”设计、以及本方案要求实施注浆。
2、班组设兼职质检员，做好作业记录。从注浆管制作安装、压水疏通注浆通道、到实施注浆都要及时、如实记录。
3、严格执行注浆结束标准：
(1) 注浆流量逐步减少而注浆压力不断上升至6MPa以上；
(2) 注浆压力不断上升大于初压1～2MPa；
(3) 超过设计最大注入量的。
达到以上三者任一情况即可结束注浆。
七、注浆效果检测
1、在高压注浆完成28天后，对该桩再次进行抽芯检测，采用二次取芯验证，以判断该桩处理质量，检测钻孔避开注浆孔位，另行抽检一孔，取芯进入桩底5m灰岩。取注浆段芯样进行抗压试验，试件强度需大于17Mpa以上。
2、配制水泥浆时留下二组试件取样，28天强度需达到17Mpa以上。
八、桩端桩底注浆后检测结果
对该桩端注浆加固28天后重新进行单桩竖向抗压静载试验，试验在12000KN荷载作用下，沉降量达到57.95mm，在各级荷载作用下 Q-S曲线呈缓变型。按JGJ106-2003条款4.4.2，对应荷载即11539KN作为该桩的单桩竖向抗压极限承载力。经过桩底后注浆，承载力提高了37.6%，说明在岩溶地区，注浆对桩基的承载力提高效果比较明显。
九、结束语
1、该工程地质报告与工程实际施工取样的岩土层分析的地质情况有所偏差，特别是没有探明桩底存在溶洞或小裂隙，致82#承载力没有符合设计院要求。因此，在岩溶地区，地质资料的准确性，对桩基的质量起到至关重要的作用，是工程质量的根本。
2、在工程地质复杂的情况下采用冲、钻孔灌注桩工艺，应当根据当地施工经验，做好常见问题的预防措施，就该工程来说，对于漏浆、塌孔、偏孔、卡锤等问题造成的成桩进度缓慢要在人力、物力等方面做好应急措施。
3、地下工程特别在岩溶地区的地下工程，由于其隐蔽性、复杂性，在实际工程施工中常常会造成各种无法预料的质量事故，这就要求我们以实际的工程地质情况出发，冠以合理的设计方案，运用老练的施工经验，才能保证工程施工的安全与质量。