钻孔灌注桩端后压浆技术在桩基工程中的分析应用.pdf

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1、钻孑L灌注桩端后压浆技术在桩基工程中的分析应用龙冬晚(湖南师范大学基建处，湖南长沙410000)摘要：钻孔灌注桩端后压浆技术是一项正大力推广应用的建筑施工新技术，本文结合工程实例，详细分析阐述了钻孔灌注桩承载力和桩端后压浆施工技术及质量控制措施。试验结果表明，一般施工的钻孔灌注桩承载力达不到设计要求，必须对桩端桩侧进行后压浆处理，处理后单桩竖向承栽力有大幅度提高，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；静载荷试验中图分类号：TU473．1+4文献标识码：B文章编号：1672—4011(2011

2、)03一0080—03O前言长期的施工实践发现，传统的灌注桩施工工法存在很多难以克服的技术难题，比如在成孔过程中孔壁残留的泥皮以及孔底难以清理干净的沉渣，很大程度上减弱了桩体的侧摩阻力和桩端阻力，成为桩基沉降量较大的主要诱导因素，不能最大限度地发挥桩基的承载性能。钻孔灌注桩后压浆技术即是针对传统工艺历存在的缺陷而发展起来的一种施工工艺，它是指钻孔成桩后，利用预埋在桩身的注浆管，通过地面压力系统，将以水泥为主剂的固化液(如纯水泥浆、加外加剂及掺合料的水泥浆、超细水泥浆、化学浆液等)，经桩端注浆装置均匀地注入桩端地层

3、。根据浆液性状、土层特性和注浆参数等不同，压力浆液对桩端土层、桩端沉渣及桩端附近的桩周土体起到渗透、填充、置换、劈裂、压密及固结等不同作用，通过改变土体的物理力学性能及桩土间边界条件，从而提高桩的承载力以及减少桩基的沉降量。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极强的现实意义。1工程概况湖南某高校教学综合楼工程，总建筑面积28280．45m。，建筑物为地上10层，地下1层，基础为钢筋混凝土钻孔灌注桩基础。该工程的钻孔灌注桩直径为0．7m，设计桩长10．24～12．40m，极限承载力分别为2300

4、kN和5600kN，桩身混凝土强度等级为C30。本工程场地范围内地层由第四纪杂填土，粘性土，粗砂，碎石土和强风化泥岩组成，各土层的物理力学指标见表1。表1各土层的物理力学参数厚度重度粘聚力内摩变形泊松承载力土层檫角特征值(m)(Y)(kPa)模量比(。)(kPa)杂填土O．8—4．715．6粉质粘土0．9～9．919．1240．060210粗砂层0．7～10．118．74046270粉质牯土0．6～5．119．6715．027．5280碎石土层1．1—6．219．8O．2380强风化泥岩O．5～3．520．080

5、．025．O1．00．44002钻孔灌注桩试桩承载力分析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，桩长按设计桩长分别取10．48m和】2．40mo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》(JGJ94—1994)及《建筑桩基检测技术标准》(JGJl06—2003)进行，具体分析如下：(1)S。桩端作用于碎石层上，人碎石1rn，桩长10．48m。静载荷试验第一级荷载为700kN，加载级差为700kN，Q—s曲

6、线为陡变型，历时23h，桩顶累积沉降已达79．39mm，超过60mm，已破坏，最大加载量为2800kN，取极限荷载为2100kN，见图I。(2)s：桩端作用于强风化泥岩上，入强风化泥岩1m，桩长12．40m。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37．5h，桩顶累积沉降已达70．84mm，超过60111111，已破坏，最大加载量6000kN，取极限荷载为5400kN，见图2。图1Sl桩Q—S曲线分析图图2Sz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设计要求23

7、00kN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，再通过第二次试桩加以验证。3灌注桩桩端桩侧后压浆施工技术3．1后压浆施工工艺工艺流程：方案设计一(注浆参数)钻孔一下钢筋笼一埋设注浆管一(清孔)浇注混凝土一(经过7—24h)清水劈裂注浆一(经过7—25d龄期)初注浆一(监测上抬及泛浆)观测注浆压力、注浆量一记录最大压力最终注浆量一成桩3．1．1压浆管的制作在制作钢筋笼的同时制作压浆管。压浆管采用直径为25mm的黑铁管

8、制作，接头采用丝扣连接，两端采用丝堵封严。压浆管长度比钢筋笼长度多出55em，在桩底部长出钢筋笼5em，上部高出桩顶混凝土面50cm但不得露出地面以便于保护。压浆管在最下部20em制作成压浆喷头(俗称花管)，在该部分采用钻头均匀钻出4排(每排4个)、间距3cm、直径3rtlm的压浆孑L作为压浆喷头；用图钉将压浆孔堵严，外面套上同直径的自行车内胎并在两端用胶带封严，这样压浆