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——《公路桥梁灌注桩后压浆技术规程》解读

标准编写组

一、制定背景

公路桥梁向高、重、大方向发展，各种大直径、大吨位桩基础应用也越来越普遍，而钻孔灌注桩因其承载潜能大、施工不受季节限制、减小基础沉降和差异沉降等优点已成为普遍采用的基础型式。然而，钻孔灌注桩的施工和使用过程中遇到了很多问题，主要包括：桩基施工过程中泥浆护壁措施和钻孔扰动导致桩侧形成泥皮和土体应力松弛；桩端清孔困难和施工扰动导致桩端沉渣和土体软化；造成侧阻力和端阻力不能有效发挥等。这些问题影响了钻孔灌注桩的成桩质量。后压浆技术被认为是解决上述问题、提升灌注桩性能的主要手段，通过浆液对桩端土和桩侧土的渗透、压密、劈裂等作用来增强桩端土和桩侧土强度和刚度，从而达到提高桩基承载力、减小桩基沉降的目的。

后压浆技术具有大幅度提高桩基承载力，优化设计桩长，节约工程造价等优点，因此在国内外应用越来越广泛。国内尚未建立关于后压浆技术的统一规范或标准，导致其应用受到较大限制。对于设计、施工、检测等单位，实施后压浆技术尚无规范或标准可依，造成后压浆技术应用于设计、施工、检测等工程实践中受主观意识影响较大。在此背景下，《公路桥梁灌注桩后压浆技术规程》（T/CECS G: D67-01-2018，以下简称“《规程》”）于2018年8月27日由中国工程建设标准化协会发布，并将于2019年2月1日起施行。

《规程》的制订集结了设计、施工、检测等单位的成果，深入剖析了基础设计、施工的技术需求，吸收并借鉴了国外发达国家的先进经验和标准规范规定，对关键技术问题开展了专项研究，在全国范围内广泛征求了设计、施工、科研、高校及生产单位的意见，经反复讨论与修改，最后经审查定稿。

二、《规程》主要制订内容

《规程》由前言、总则、术语和符号、基本规定、设计、施工、验收以及附录八部分组成，对后压浆的定义和工艺要求以及各环节的关键内容进行了规定。

（一）主要内容之总则

为满足国内对大直径公路桥梁灌注桩的需求，《规程》总则强调了制定规程的目的、适用范围以及相关标准，使其规范市场和后压浆灌注桩的设计与应用，保证后压浆工程的施工质量和安全。

（二）主要内容之术语和符号

由于现行的规范或标准对后压浆技术尚无统一的规定，因而对“灌注桩后压浆”以及特定的名词给出了定义；同时，列出了现行国家标准规定采用的主要符号，并结合规程内容对符号进行了文字注释。

（三）主要内容之基本规定

基本规定给出了本规程内各章各节所有情况都必须执行的通则，也即规程各章、节的共性要求。主要包括灌注桩后压浆适用地层的范围、开式与闭式压浆适用地层的范围以及设计前、施工前的有关规定。

（四）主要内容之设计

《规程》设计是后压浆技术及应用的一个重要方面，是对现行有关标准的细化和具体化。本规程后压浆设计内容包括了压浆管路系统、压浆材料、压浆量、压浆压力、后压浆桩承载力和沉降。其中，压浆管路系统与压浆材料中的各条款是通过大量的现场经验积累和总结得到。

实际工程中，后压浆桩的压浆关键参数设计一般以压浆量为主控因素，而压浆压力作为辅控因素。实践研究表明，单桩压浆量存在一个合理的限值，因而确定合理压浆量对后压浆桩的设计与施工具有重要的作用。中华人民共和国行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）和《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）两部规范均给出了相应的以桩径为变量的计算公式，其中08版规范针对中小直径后压浆桩具有较好的实用性，而对公路桥梁大直径后压浆桩的压浆量计算有较大的出入；07版规范能适用于大直径桩端压浆桩的压浆量计算，但未涉及桩侧压浆桩、组合压浆桩的计算。因此，建立适用于不同压浆类型的后压浆灌注桩压浆量的计算公式对完善大直径后压浆桩的设计具有重要意义。本规程编制过程中，收集统计了全国范围内700余根灌注桩压浆参数资料，以桩径为变量，归纳总结、统计分析给出了桩侧、桩端压浆量经验系数的取值范围，提出了适用于不同压浆类型的后压浆灌注桩压浆量的计算公式。

桩基承载力是工程界最为关心的问题，也是后压浆桩设计的重要内容。中华人民共和国行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）和《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）两部规范均给出了相应的以承载力为基础的设计方法，其中08版规范是基于中小直径后压浆桩静载试验数据的研究基础上给出的，对公路桥梁大直径后压浆桩的承载力计算并不适用；而07版规范是通过收集的69根大直径桩端后压浆桩静载试验资料经统计得出的。自两部规范颁布近十年来，后压浆工程在全国范围内得到了迅猛的发展与应用，也积累了众多的大直径后压浆桩的现场实测资料，同时桩侧后压浆桩、组合后压浆桩也不断的应用于实际工程。07版规范虽能用于大直径后压浆桩承载力的计算，但由于后压浆技术广泛的应用于不同地区、不同土层，使其侧阻力及端阻力增强系数的取值逐渐表现出不合时宜的地方。另外，现行规范给出的侧阻力及端阻力增强系数表未涉及桩侧压浆桩与组合压浆桩的类型，使其不能满足当前工程设计需求。基于此，本规程编制过程中，收集统计了全国范围内139个工程中716根后压浆试桩资料，经归纳总结得出不同土层的侧阻力、端阻力增强系数，建立了适用于不同压浆类型的大直径后压浆灌注桩承载力计算公式。

（五）主要内容之施工

后压浆技术的施工工艺直接影响着后压浆的效果，《规程》施工是后压浆技术及应用的又一个重要方面，是对现行有关标准的细化和具体化。本规程后压浆施工内容包括了压浆设备及管路系统、压浆施工要求、压浆施工控制、后压浆安全和环境保护和施工资料要求，各条款是通过大量丰富的工程实践经验积累总结得到。

后压浆技术虽然优点突出，但目前的机具设备多样，施工技术及质量控制标准不够规范，从而导致工程应用中的压浆后承载力提高幅度离散性很大。压浆过程中影响因素复杂，使得压浆关键参数（压浆量、压浆压力、浆液流量、水灰比等）不能有效的控制。基于此，在研究后压浆技术的基础上，开发了公路桥梁灌注桩智能化后压浆系统，建立了标准、规范的压浆智能化设备和系统，并且能保证后压浆施工质量和实施效果。大量的工程实践表明，采用智能化后压浆系统，对压浆施工过程中的压浆压力、压浆流量等关键参数进行动态检测，压浆工程师可实时分析压力、流量、水灰比等压浆参数，准确地把握受压地层的条件情况，能快速地评价压浆效果，并进一步合理地改变压浆压力、压浆流量和水灰比等参数，使压浆施工更加合理、有效地进行。因此，本规程编制过程中，将智能压浆施工技术纳入并完善了后压浆工艺。

（六）主要内容之验收

后压浆工程验收是保证后压浆工程质量的重要环节，也是后压浆技术及应用的重要内容。本规程后压浆验收内容包括了施工检查相关资料、压浆效果的检测、静载试验要求、压浆施工验收资料和压浆工程质量评定。

后压浆工程属于地下隐蔽工程，压浆效果的好坏直接关系到后压浆工程的成败。后压浆效果的检测方法主要有静载试验、钻孔取芯、标准贯入试验及电磁波CT检测。静载试验是检测压浆前后轴向受压承载力最直接有效的方法，可以定量的分析压浆效果；钻孔取芯能检测压浆后水泥浆液沿桩身深度方向分布及水泥土芯样的物理力学性能；标准贯入试验可以检测地层压浆前后标贯击数的变化，是一种较为直观、准确的检测方法；电磁波CT可检测钻孔间介质的差异来评价后压浆对桩基的加固效果，是一种快速、有效、实用的压浆效果无损检测方法。因此，压浆结束后应至少选取上述一种检测方法对压浆效果进行监测，检测数量可根据现行《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50）确定。此外，后压浆效果检测也可参考国外采用的静动法。

三、结语

本规程的实施旨在更好地保证后压浆工程的施工质量和安全，促进公路行业健康发展。本规程制定过程中充分吸收了国内相关科研成果、工程经验，并借鉴了国外发达国家的先进技术和标准规范规定，所提出的技术条文紧密结合了我国公路桥梁工程基础环境的特征及发展趋势。规程的制定规范了公路桥梁灌注桩后压浆的设计、施工及验收，使设计更科学、更合理、更经济，使工程施工质量更可靠，从而提高整个交通行业的科技水平和生产力。由于设计更合理，可节约大量的投资，具有良好的社会经济效益。能安全可靠地应用于公路桥梁及工程，满足公路桥梁桩基设计施工及在用公路桥梁桩基加固改造等方面的工程需求，推动公路桥梁工程技术进步。