技术论文--冲孔灌注桩桩底后注浆技术及预应力管桩后注浆灌芯补强技术在桩基工程中的应用

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1、附件5技术论文（或技术报告）姓名：现从事专业：施工管理现任专业技术职务：工程师拟报专业技术职务：高级工程师冲孔灌注桩桩底后注浆技术及预应力砼管桩后注浆灌芯补强技术在桩基工程中的应用[[摘要]通过福建某城市广场桩基工程实例，介绍冲孔灌注桩桩底及预应力砼管桩灌芯补强两种后注浆技术的工作机理、施工工艺和控制要点，探讨上述两种技术在沿海复杂地质条件下桩基工程中应用的实际效果和意义。[关键词]冲孔灌注桩桩底后注浆预应力砼管桩后注浆灌芯补强工作机理施工工艺流程质量、经济及工期效益分析前言近年来作为国家建筑业新技术之一的灌注桩桩底后注浆技术开始逐渐在桩基工程中全面应用并显现优势，特别是福建

2、沿海以圆砾层为持力层的冲孔灌注桩，通过后注浆技术的应用对提高其承载力、减小其沉降量、降低成本和缩短工期均有着明显的效果。同样，作为新兴技术的预应力砼管桩后注浆灌芯补强技术对处理福建沿海复杂地质条件下因桩位偏差明显和桩身完整性存在缺陷而导致单桩抗拔承载力不足的预应力管桩，质量、经济和工期效益也十分显著。本文通过福建某城市广场桩基工程实例对上述两种后注浆技术的工作机理、施工工艺和控制要点进行阐述和介绍，对所取得的工程效果进行对比和总结。1工程概况1.1建筑概况福建某城市广场工程位于该市核心区，总用地面积26666.7m2。工程共含1#、2#（含裙楼）、3#、4#主楼及地下室，其中

3、主楼及裙楼的地上建筑面积为m2，地下室建筑面积为57525.2m2。针对本工程施工部位的不同及基坑实际情况，将其划分为东区（3#、4#楼及其周边地下室）和西区（1#、2#及裙楼及其周边地下室），两区以23轴为分界线，如下图所示：东、西区主楼区域工程桩设计为冲孔灌注桩，桩尖采用后注浆技术进行土体加固，以减少桩基沉降，提高单桩承载力。除各栋主楼区域外的裙楼及地下室部分，桩基采用PHC500-125-AB型预应力砼抗拔管桩，桩深约40-46米；因基底以下淤泥及淤泥质土深达20余米，且地质情况复杂，施工过程中部分管桩出现了桩位偏差较大和桩身不完整等缺陷，导致单桩抗拔承载力不足；经采用

4、预应力砼管桩后注浆灌芯补强技术对出现问题的管桩进行补强，保证了桩身的完整性，并达到了设计要求的抗拔承载力。1.2地质情况该工程地貌类型属于滨海冲积平原地貌单元，场地内地层由上而下分9层（见表1）。表1工程地质物理力学特性表编号土层名称厚度/m状态含水量%重度(kn/·m³)孔隙比e0压缩模量E/Mpa桩周土侧阻力标准/kPa桩底底阻力标准/kPa1杂填土1.5-2.3可塑17.52粉质粘土0.8-2.0可塑36.817.81.034.04303淤泥1.7-5.7流塑58.515.71.5812.13124淤泥质粉土2.4-5.6软塑29.818.50.8353.92155淤泥

5、12.4-19.3流塑57.615.61.5962.04126卵石2.4-11.5中密19.515757砾砂6.2-17.9稍密19.556515008圆砾29.8-33.4中密19.5127030009最大6.1碎块状20.015120强风化花岗岩2冲孔灌注桩桩底后注浆施工技术的应用2．1桩底后注浆的工作机理钻孔灌注桩桩底后注浆技术是指在钻孔灌注桩成桩后，通过预留在桩身的注浆管，将水泥浆通过压力均匀地注入桩底土层对桩底沉渣进行加固，同时对桩底及桩身一定范围内的土体通过渗入、劈裂和压密注浆进行加固，从而改善持力层受力状态和荷载的传递性能。通过桩底球形体扩张作用、桩底沉渣固结作

6、用和桩底产生群桩加强作用大幅提高单桩承载能力，减少桩基沉降量。2.1．1桩底球形体扩张作用钻孔灌注桩一般用半球形或锥形钻头，所以桩底呈圆球状。注浆孔在桩底形成扩散点，在压力作用下浆液从扩散点在土层空隙中向外扩散，浆液扩散量等于半球形孔穴体积的变化量。桩底注浆通过渗透、劈裂、挤密和胶结作用形成桩底球形体，增大了桩底受力面积，球形体由桩中间向四周密实程度逐渐减小（见图1、2）。图1中R2注浆密实区凝结的碎（卵）石相当于桩头半径R1的扩大，R3注浆加强区相当于对桩底持力层的改善。2.1.2桩周增加摩擦作用钻孔灌注桩施工过程中的泥浆护壁降低了桩体与桩周土体的摩阻力，桩底注浆在压力作用

7、下，浆液从桩底沿桩侧向上，通过渗透、劈裂、充填、挤密和胶结作用，对桩周（特别是碎、卵石层）泥皮进行置换和空隙充填，在桩底以上部分桩周形成脉状结石体（见图2），从而使桩侧摩阻力大幅度提高。2.1.3桩底沉渣固结作用以圆砾(卵石)层作为持力层的灌注桩，清孔过程很难将桩底沉渣清理干净，沉渣影响桩底承载力的发挥和对沉降量的控制。桩底注浆通过浆液对沉渣的置换、挤密和固结作用改善或消除桩底沉渣的不良影响，大大减小了桩承重后的沉降量。2.1.4桩底产生群桩加强作用在桩底，原本单独起作用的桩通过注浆使原来分散的桩底持力