关于桩端注浆加固桩基的工艺,效果及机理

《关于桩端注浆加固桩基的工艺,效果及机理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、桩端注浆加固桩基的工艺、效果及机理李慧英刘文灵熊文亮（江西交通职业技术学院南昌330013）摘　要：根据江西省某工程的钻孔灌注桩桩端注浆的现场试验和桩的静载试验，介绍了桩端注浆的工艺及桩端注浆的效果，并对桩端注浆提高灌注桩承载力的机理进行了分析，对其推广应用作了介绍。关键词：桥梁工程；大直径灌注桩；压力灌浆；承载力0前言近年来，大直径灌注桩因其具有承载力高、无挤土、无振动、能贴近已建建筑物施工、适应性强等优点，已在各类建筑工程中的应用越来越广泛，但由于大直径灌注桩成孔中，对桩周土扰动降低了桩端、周土体

2、强度，水的水泡软化作用又进一步加剧其强度降低,使得灌注桩周摩擦力及端阻力下降，造成灌注桩承载力偏低，桩材的性能没有充分利用。国内外的试验研究和工程实践表明，对灌注桩进行后压力灌浆加固(post-grouting)，能够有效地减少上述影响，提高承载力。该工艺1961年首次在修建马拉开波湖(Maracaibo)大桥桩基时得到尝试，由于此工艺能大幅度地提高桩的承载力，在全世界逐步得到了广泛的应用［1］。我国自80年代起，先后由中国建筑科学研究院地基所、西南交通大学岩土工程研究所等科研单位对此项工艺进行了研究

3、和试验，均取得了良好的效果。由于压力灌浆技术能有效的提高钻孔灌注桩的承载力，其必将成为钻孔(冲孔、挖孔)灌注桩不可缺少的配套技术［2］。为了该工艺得到进一步推广应用，本文结合江西省某工程钻孔灌注桩桩端注浆的现场试验和桩的静载试验，在对桩端注浆的工艺、桩端注浆的效果及桩端注浆提高灌注桩承载力的机理进行研究分析的基础上，作出较详细的论述，以期得到更好的社会效益和经济效益。1桩底压力灌浆加固工艺压力灌浆是指钻孔桩在成桩、桩身砼强度达50%～70%后，通过预埋在桩身的注浆管道，对钻孔灌注桩桩底(或桩侧)进行压

4、力灌浆的后灌浆工艺。下面根据五都大桥钻孔灌注桩压力灌浆试验，介绍桩底压力灌浆工艺。　　桩底压力灌浆时在桩底预先安放一灌浆腔，灌浆腔由一块钢板和有弹性的橡胶囊制成(见图1)，橡胶囊中可装入φ10mm左右的石料。在桩身钢筋笼的内侧预埋2根钢管和灌浆腔相联(见图2)，其中一根为注浆管，另一根为溢浆管，在注浆管上端安装高压止浆阀，结构见图3。灌浆时待管路中的空气及污水排完后，在溢浆管上端安装堵头［3］［4］。图1　压力灌浆腔图2　压力灌浆腔的位置图3　止浆阀(单位：cm)灌浆前先压清水，待管路畅通及冲击污物后

5、，进行压力灌浆。压力灌浆的浆液可采用水灰比为0.6的净水泥浆或粘土水泥浆(水∶水泥∶粘土=0.6∶1∶0.025)。高压灌浆的同时，作好灌浆记录及桩顶上抬量的观测。各压浆桩的桩底灌入水泥浆0.3～2.0m3，稳定压力在3.0MPa左右，桩顶的上抬量为1.0～2.0mm。2钻孔灌注桩桩底压力灌浆的效果该钻孔压浆桩试验工程位于江西省上饶市。该工程共采用直径φ0.8m、设计桩长22m的钻孔灌注桩296根，累计总长超过6000m。现场测试于2002年4月2日开始，历时14天，共进行5组竖向静载试验和1组水平推

6、力试验，对1根试桩进行了桩端灌浆填实（无压力），对2根桩进行了桩端压力灌浆，还对1根桩进行了侧壁低压灌浆。整个试验包括4根桩(编号为A、B、C、D)的静载试验和对B、D两桩进行压力灌浆工艺试验。　　通过试验说明：用压力灌浆法加固桩端，可成倍地提高钻孔桩的承载力。测得A桩极限承载力为6650KN，B桩为9500KN，两者极限承载力之比为1∶1.47，桩长之比为1∶0.5，效果多么明显。　　　压力灌浆的钻孔桩和普通钻孔桩的试验对比结果见表1，注浆桩与未注浆桩的技术经济指标对比分析见表2，P～S曲线见图4。

7、图4　各试桩的P～S曲线试桩的实测极限承载力表1桩号桩长/m桩径/m设计极限承载力/kN实测极限承载力/kN试桩类别灌浆量（m3）A29.41.0275706650普通钻孔桩B14.41.0875709500桩底压浆桩1.50C24.41.0875706100普通钻孔桩D14.01.07757010450桩底压浆桩1.50注浆桩与未注浆桩的技术经济指标对比分析表2技术经济指标单位未注浆桩注浆桩桩径/桩长M1.0/221.0/11桩的总数296296平均单桩费用元1892911128施工总费用万元560

8、.298329.389单位承载力标准值费用元/kN2.5001.4903桩底压力灌浆提高钻孔桩桩基承载力的机理通过埋设在桩身的钢筋计，可以得到桩侧摩阻力的大小。试验结果表明，桩底压力灌浆对桩侧摩擦力均有所提高。各试桩的单位摩擦力fu与位移S曲线如图5。图5　各试桩的摩擦力-位移曲线一般认为，桩端压力灌浆主要是通过改善桩端土层的性质来提高桩基承载力的。但随着实践经验的积累和理论研究的深入，人们越来越意识到，桩端压力灌浆提高桩基承载力的途径并不是单一的，而是