摘要
孟加拉国某新建燃煤电厂项目所处场地属于海相沉积地层，桩基工程采用钻孔灌注桩。为了解决孟加拉国新的施工工况带来的新的施工问题，按照中国的工程建设标准进行施工，并采用旋挖钻孔灌注桩后压浆施工技术，很好地解决了钻孔沉渣和桩侧泥皮对基桩承载力的影响，提高了基桩承载力，试验检测结果表明，达到了Ⅰ类桩的标准。通过后压浆技术在本项目的成功应用，总结出现场操作控制措施，为“一带一路”国家钻孔灌注桩后压浆施工技术提供借鉴经验。
孟加拉国某新建燃煤电厂项目位于吉大港市孟加拉湾东岸，当地运输条件不良，小件物资可以通过陆路运输，大部分物资需通过临时码头运至现场。BOT区域主要构筑物基础下部采用钻孔灌注桩进行施工，所处场地属于海相沉积地层，60.00 m深度范围内地层自上而下主要包括：①杂填土；②软/中软粉质粘土层；③坚硬的粉质粘土层；④松散中密粉砂层；⑤密实粉砂层，持续到所有的勘探孔底。勘察结果剖面图如
图1 BOT区域勘察结果剖面
Fig.1 Profile of geo‑investigation results in the BOT zone
桩基设计极限抗压承载力特征值≮9000 kN，设计桩径1000 mm，桩端持力层为⑤密实粉砂层，有效桩长≮52.0 m。项目建设之初建设方要求采用美国工程建设标准来建造。项目所处场地属于海相沉积地层，根据工程经验，如果按照美国标准确定桩基的承载力会偏低，要满足上部结构的荷载要求，桩基数量会大大增加，工程造价也随之增加很多。如果按照中国的工程建设标准，采用后压浆旋挖钻孔灌注桩，桩基的承载力能大大提
由于孟加拉国无后压浆类似的施工经验，并且根据美国标准《ACI543R-Design， Manufacture， and Installation of Concrete Piles
由此可见，钻孔灌注桩后压浆施工技术在美国标准的规范中虽然得到了认可，但是由于缺乏相关的工程实
鉴于上述情况，正式施工前进行试桩工作，以检验后压浆施工效果及取得相关参数。通过参与海外项目施工，并对后压浆施工工艺的逐步推广实施，积累相关工程实践。
试桩区域选在地层具有代表性的位置，分2期进行施工，第一期采用常规的混凝土灌注桩施工工艺，共施工11根，桩径1000 mm，其中3根试桩、8根锚桩。第二期采用混凝土灌注桩后压浆施工工艺，共施工11根，其中3根试桩、8根锚桩。根据勘测地层情况，确定布置3道注浆管，1道为桩端注浆，2道为桩侧注浆，每道注浆管为2根和2根环管，分别沿桩身对称布置，注浆管长度根据注浆断面位置确定。2处桩侧注浆断面位置分别为②软/中软粉质粘土层和④松散中密粉砂层，绝对高程分别为-19.5 m和-34.5 m。桩位布置详见
图2 试桩区桩位平面布置
Fig.2 Layout of the pile location in the test area
选用旋挖成孔施工工艺，采用国产SR235型旋挖钻机。钻进时，根据地层情况适时更换采用挖泥钻头、挖砂钻头，清孔时采用挖砂钻头。本工程选用3 m长度的钢护筒，由厚度为8 mm的钢板制作而成，护筒内径比桩径大100 mm，护筒顶部开设1个溢浆孔，钻孔过程中钻具下放时通过此溢浆孔可使孔内的泥浆流入缓浆池，钻具提升时使缓浆池的泥浆流向孔内，随时保持孔内泥浆液面高度，同时减少泥浆对孔壁和护筒外侧与土层接触部分的冲刷。埋设护筒采用人工配合旋挖钻机完成，护筒埋设具体步骤：首先由旋挖钻机钻头中心对准桩位中心挖孔约1 m，再用人工配合钻机将护筒放入钻孔中，并利用引出的4个控制点进行护筒对
泥浆采用优质膨润土+火碱+纤维素，使用3PNL型搅浆泵进行充分循环搅
根据施工经验，为保证成孔质量，避免坍塌现象，钻进过程中泥浆面高出地下水位1.0 m以上，受水位涨落影响时，泥浆面高出最高水位1.5 m以
本项目钻孔灌注桩设计要求以⑤层密实粉砂层作为桩端持力层，为确保桩端全断面进入持力层深度满足设计要求，施工过程中按以下程序进行控制：
（1）施工前要认真分析岩土工程勘察资料，根据试桩区域勘探资料提供的地质柱状图或剖面图，统计每根桩持力层层顶预计埋置深度，并向现场工序工程师详细交底。成孔施工过程中，以统计的每根桩持力层层顶预计埋置深度为指导，通过所挖出的渣样与勘察报告中对持力层的描述性状进行对比判断，以准确判断钻孔是否进入持力层。
（2）是否已经钻入持力层层面需通过挖出的渣样来判断。通过挖出的渣样，判断持力层层面埋深，与勘察资料提供的持力层层面埋深对比，如果两者一致，即可判定准确的持力层层面埋深，如果两者相差较大，应及时通知甲方和监理单位与勘察单位联系，同时该孔暂停施工，待确认持力层层面后再进行施工。确定了持力层面以后，根据设计图纸对桩端进入持力层深度的要求和持力层埋深，计算出设计终孔孔深，加以控制，实际终孔孔深不小于设计值。
钢筋笼根据桩长分节制作，主筋焊接时采用搭接焊，在钢筋笼制作场地采用双面搭接焊，在孔口采用单面搭接焊。保证搭接长度符合规范要求。钢筋焊接前，根据施工条件进行试焊，合格后方可正式施焊。钢筋笼制作完成后，采用人工配合旋挖钻机运至桩孔附近再用25 t（250 kN）汽车吊吊装下放至桩孔内。在运输过程中应采取措施，以保证入孔前钢筋笼主筋的平直，防止出现永久性变
钢筋笼吊放时采用三点起吊，以防止钢筋笼产生永久变形。在钢筋笼外部每隔4 m设置一道圆柱状混凝土垫块，每道4个，垫块采用混凝土滚轴式定位轮，定位轮中间使用箍筋贯通，焊接在主筋上，充分保证保护层厚度满足75 mm的要求。
在下放钢筋笼过程中，钢筋笼要保持竖直，钢筋笼中心线与桩中心尽量重合，向下安放时速度要慢，减少钢筋笼对孔壁的刮蹭，遇阻时不得强行下放，就位后要立即固定。钢筋笼安放时采用双吊筋装置，将钢筋笼固定至设计标高，防止钢筋笼掉落孔底。钢筋笼安放偏差应满足：横向偏差≤20 mm；竖向偏差≤50 mm。钢筋笼下设完毕后在桩顶加强圈位置对称焊接4个耳筋，以有效控制横向偏差。
本工程钻孔灌注桩混凝土强度等级5000 psi（国标C35），采用现场搅拌工艺。所有原材料按项目施工组织设计中规定的频率和项目进行试验，未经检验的原材料不得使用。不同规格的砂石料应分别堆放，在试桩工程开工前，采用JS150型搅拌机进行试搅拌1盘（0.105
每根桩灌注工作开始前，根据人员分组情况对所有人员进行现场技术交底。搅拌机放置在成孔的桩位附近，工人分组按照下列顺序进行投料：水及外加剂（1/2）→碎石（1/2）→粗砂（1/2）→水泥（1袋）→水及外加剂（1/4）→碎石（1/2）→粗砂（1/2）→水及外加剂（1/4）。混凝土搅拌所用粗细骨料按照预定投料顺序投入搅拌机进行搅拌，每盘混凝土搅拌90s后倒入转运专用大料斗中，使用三脚架将其起吊并卸放到灌注用大料斗进行混凝土的灌
采用导管法灌注混凝土，导管直径250 mm，壁厚≮3 mm，两节导管之间用丝扣连接，提升机械采用汽车式吊车及三脚架，提升时不得碰挂钢筋笼。
本工程水下灌注采用的是双密封圈丝扣连接方式的导管，该类型导管密封性能良好，不容易出现漏水现象。导管单节长度为2.6 m，底节长度不宜小于4.0 m，另配备若干0.5~1.0 m短节，以便配置导管。
导管使用前要进行试拼接和试压，检验其垂直度和密封性，试水压力可取0.6~1.0 MPa，检验合格的导管方能使用。
导管下设总长度根据混凝土灌注前实际孔深确定，保证导管下端距孔底300~500 mm，导管埋入混凝土深度宜为2~6 m，配管原则：导管总长=孔内管长＋孔外管长，孔外管长为施工留置长度，一般为500 mm左右。
导管下设完成后及时测量沉渣厚度，必须确保灌注前孔底沉渣厚度满足设计要求。若沉渣厚度超标，则采用正循环工艺进行二次清孔。
初灌时使用球胆或篮球作为隔水塞，隔水塞直径应比导管内径小10~20 mm，确保初灌混凝土质量和混凝土的顺利灌注。清孔完成后将隔水塞放入导管内，混凝土运至孔口后，应先检查混凝土的和易性和坍落度，满足设计要求的混凝土即可灌入孔内。
灌注过程中要及时用测绳测量混凝土面上升高度，计算导管埋置深度，确定导管拆卸长度。水下混凝土灌注时每次灌混凝土应有足够的数量，保证导管埋深≮2 m，严禁导管提出混凝土面，同时也不能埋管太深（≯7.5 m），以免提管困难。灌注时应有专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差，填写水下混凝土灌注记录。
正常浇灌时，严格控制进料速度，匀速灌注，减小混凝土对孔壁的冲击力并保持混凝土面均匀连续上升；水下混凝土必须连续灌注，每根桩的灌注时间按初盘混凝土的初凝时间控制，对灌注过程中的一切故障均应记录备案。
在灌注将近结束时，核对混凝土的灌注数量和桩顶灌注高度。为保证桩顶混凝土质量，应严格控制最后一次灌注量，桩顶超灌高度满足设计要求，凿除的泛浆高度必须保证暴露的桩顶混凝土达到强度设计等级。混凝土冲去翻出的浮浆体，当确认混凝土面高度满足要求后才可提拔最后一节导管。
灌注完毕混凝土面达到要求之后要立即将孔内导管缓慢匀速拔出，避免速度太快在桩顶形成“软芯”。灌注完成后，清理出护筒上的吊环，套上钢丝绳套，利用三脚架缓缓提出护筒，防止落入大土块，影响桩顶混凝土质量。混凝土终凝后将桩顶空孔回填。
注浆管规格：注浆管采用内径为25 mm的普通钢管，钢管壁厚≮2.75 mm。注浆管应在钢筋笼制作时绑扎在钢筋笼
注浆环管：采用Ø30 mm优质塑料管，侧壁按梅花形设置出浆水孔，孔径为6 mm。环管用胶带、橡胶膜等包裹好，然后在塑料管外套专用黑胶皮袋。防止混凝土灌注过程中漏浆导致注浆管堵塞。
浆液配比：浆液水灰比0.55，水泥采用42.5 MPa强度等级复合水泥。
注浆终止压力：桩侧2.5 MPa，桩端3.5 MPa，注浆流量≯75 L/min。
注浆量：桩端≮2 t，桩侧每个断面处1.0~1.2 t。
注浆顺序：自上而下，先进行桩侧上部注浆，再进行桩侧下部注浆，最后再进行桩底注浆。
注浆方法及注浆具体措施如下：
（1）使用专用注浆泵，桩灌注完成12 h后应及时“开环”，一般情况下“开环”压力为1~2 MPa，用高压清水将压浆管打开，“开环”完成后将注浆管口封闭，防止异物掉入管内；
（2）成桩48 h后应及时压浆，按照自上而下的顺序逐个管依次进行；
（3）当某管压力达到设计最大值而压浆量达不到设计值时，可暂停压浆5~10 min，当压力减小后再进行压浆，如果压浆量仍达不到设计要求，停止压浆，将剩余浆液注入另一压浆管。
图3 后压浆施工现场
Fig.3 Construction site of post grouting
2批试桩完成后按照《ASTM D 1143-07“Standard test methods for deep foundations under static axial compressive load”》（深基础竖向静载标准试验方法）和《ASTM D 4945-00 “Standard test method for high‑strain dynamic testing of piles”》（深基础高应变动力测试标准试验方法），分别对3根试桩的承载力进行试
（1）未注浆灌注桩最大加载量8800 kN，最大位移量127.44 mm，最大回弹量10.62 mm，最大回弹率8.38%（详见
图4 未注浆灌注桩竖向抗压静载试验曲线
Fig.4 Curve of the vertical compression test of without grouting piles
（2）后压浆灌注桩静载试验分2次分别进行，第一次仅对SY1和SY2两根试桩进行试验，最大加载量9600 kN，最大位移量15.32 mm，最大回弹量12.29 mm，最大回弹率100%。第二次分别对3根桩进行试验，最大加载量10800 kN，最大位移量18.62 mm，最大回弹量12.98 mm，最大回弹率87.90%。试验曲线如
(a) 第一次试验
(b) 第二次试验
图5 后压浆灌注桩静载试验曲线
Fig.5 Curve of the static load test of post grouting piles
（3）测试的3根桩Q-s曲线均呈缓变形态，属渐变型特征。2批试桩均结合高应变测试结果动静承载力对比基本一致，桩身完整性描述为桩身完整，判定类别为Ⅰ类。2批试桩测试的单桩抗压允许承载力取定结果见
试验结果分析：试桩单桩竖向抗压允许承载力范围值为5400~5400 kN，平均值为5400 kN，极差/均值为0%，结果离散性在可接受的范围内（极差/均值在30%以内），该组桩型试桩单桩允许承载力可取均值5400 kN。
2次试桩的测试结果表明，后压浆工艺对改善常规钻孔灌注桩的固有缺陷、提高基桩承载力和控制沉降有显著的作用。并且与常规钻孔灌注桩施工工艺相比，采取后压浆施工工艺具有降低施工难度、节省工期和造价的优点。该电厂项目所有灌注桩共计6600余根，项目建设方和投资方果断采用了后压浆工艺，并在2020年新冠病毒对全球造成影响的大环境下加快了项目建设速度。
孟加拉国吉大港南部沿海地区，海相沉积地层通过采用后压浆工艺，单桩竖向抗压允许承载力由3203 kN可提高至5400 kN，提高比例高达68%，降低了工程造价。
通过本次海外实践，证明我国在工程建设标准的建设和管理上，已形成比较完整的体系，对比发达的美国和邻国印度，我国的工程建设标准并不落后，我们也有自己的优势。通过此次在“一带一路”沿线国家中参与的工程项目，我们也将逐步向国外推介中国的工程建设标准。此工程作为一个非常成功的案例，值得我们宣传和推广。
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