桩端后压浆技术在钻孔灌注桩桩基工程中分析应用

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1、桩端后压浆技术在钻孔灌注桩桩基工程中分析应用摘要：本文结合工程实例，并根据工程地质情况，详细分析阐述了钻孔灌注桩承载力和桩端桩侧后压浆施工技术及质量控制措施。试验检测结果表明，在一般施工的钻孔灌注桩承载力达不到设计要求时，可对桩基进行后压浆处理，处理后单桩竖向承载力有大幅度提高，且经济性能较好。关键词：钻孔灌注桩；后压浆；单桩竖向承载力；静载荷试验O前言桩端后压浆技术是建设部近年来正在推广的十项新技术之一，其技术原理是在灌注桩成桩、桩身混凝土达到预定强度后，采用高压注浆泵通过预埋注浆管注入水泥浆液或水泥与其它材料

2、的混合浆液，浆液渗透到疏松的桩端虚尖中，结合形成强度较高的混凝土；随着注浆量的增加，水泥浆液不断向因泥浆浸泡而松软的桩端持力层中渗透，在桩端形成“梨形体”，增加了桩端的承压面积，相当于对钻孔桩进行扩底。当“梨形体”10不断增大时，渗透能力受到周围致密土层的限制，使压力不断升高，对桩端土层进行挤压、密实、充填、固集，将使桩底沉渣、桩端受到扰动的持力层得到有效的加固或压密，使桩土间界面的几何和力学条件得以改善，提高了桩端土体的承载力，从而大幅度提高了单桩承载力。因此，对其在实践中的应用及效果进行科学基础上的分析研究有

3、极强的现实意义。1工程概况浙江某高层住宅楼工程，总建筑面积20679M2，建筑物为地上17层，局部地下1层，基础为钻孔灌注桩基础。该工程的钻孔灌注桩直径为700mm和900mm两种，设计桩长10m～15m，极限承载力分别为2300kN和5600kN，桩身混凝土强度等级为C30，共设计钢筋混凝土钻孔灌注桩117根，其中700mm桩62根，900mm桩55根。本项目采用了对桩基进行后压浆处理的施工工艺，取得了良好的效益。本工程场地范围内地层由第四纪杂填土，粘性土，粗砂，卵石层和强风化泥质粉砂岩组成，各土层的物理力学指

4、标见表1。表1各土层的物理力学参数2钻孔灌注桩试桩承载力分析10按照先施工试桩再确定大面积桩基方案的原则，第一次做了2根试桩，选取有代表性的两种直径的桩两条，桩长分别为10．3m和12．6m。竖向静载试验采用反力系统为锚桩与配重联合法，加载方式采用慢速维持荷载法。对2根桩进行了竖向静载试验，具体标准按《建筑桩基技术规范》(JGLJ94―94)及《建筑桩基检测技术标准》(JGJ106―2003)进行，具体分析如下：(1)S1号桩端作用于卵石层上，入卵石层1m，桩长10．3m。静载荷试验第一级荷载为700kN，加载级

5、差为700kN；Q―s曲线为陡变型，历时24h，桩顶累积沉降已达78．89mm，超过60mm，已破坏，最大加载量为2800kN，取极限荷载为2100kN，见图1。(2)S2号桩端作用于强风化泥岩上，入强风化泥岩1m，桩长12．6m。试验第一级荷载为1200kN，加载级差为600kN，Q―s曲线为缓变型，历时36h，桩顶累积沉降已达69．95mm，超过60mm，已破坏，最大加载量6000kN，取极限荷载为5400kN，见图2。图1S1桩Q―s曲线分析图图2S2桩Q―S曲线分析图试桩结果发现单桩竖向极限承载力均不满足

6、设计要求2300kN和5600kN，究其原因，主要是因为沉降量过大，桩端阻力未得到充分发挥。经研究，决定采用钻孔灌注桩后压浆技术来提高桩基的承载力，减小沉降量，通过第二次试桩加以验证。3灌注桩基承载力原理10在混凝土浇注达到一定龄期(一般3～7d)后向管内压注一定水灰比的水泥浆以达到加固桩底及桩周土体，从而提高承载力的一种技术。桩端后压浆灌注桩与不压浆桩受力状态。钻孔灌注桩桩端后压浆时，浆液首先进入桩底沉渣中并与之相结合，顺着空隙，裂隙向周围劈裂，形成树根状网，随着压力增加，浆液向四周渗透，同时桩底形成梨形扩大头

7、，浆液顺桩身上行，和桩周泥皮作用，这时桩身缺陷部位也得到了一定的补强，整个过程主要有以下几个作用。3．1胶结固化沉渣作用向桩底压注水泥浆时，浆液是由下而上渗透的，浆液与桩底沉渣相结合，形成了强度较高的结石。从而消除了桩底沉渣对单桩承载力的不利影响，提高了桩端承载力并减小了桩的沉降。3．2挤密加固桩周土体的作用通过水泥浆液的劈裂渗透：①桩底土体被挤压密实，土体强度得以增强，桩端承载力提高。②随着压浆力逐渐提高，水泥浆液的扩散距离和可灌性逐渐增大，可在桩周围受影响范围内形成2～20mm厚的水泥结石套，桩侧泥皮被固化，

8、摩擦系数提高，侧压力增大，从而侧阻力得到提高。3．3预应力作用压浆桩在桩端压力作用下，对桩由下而上施加一个预应力，能使桩身微微上抬，当桩承受竖向荷载时，此反向预应力承担部分荷载，从而提高单桩承载力。4灌注桩桩端桩侧后压浆施工技术104．1后压浆施工技术工艺流程：方案设计--->(注浆参数)钻孔--->下钢筋笼--->埋设注浆管--->(清孔)浇注混凝土--->(经过7h-