后压浆工程

后压浆工程（共9篇）

后压浆工程 篇1

摘要：就盐城某机床厂改扩建工程,采用钻孔灌注桩后压浆技术,大幅度提高单桩承载力的工程实例进行了介绍,提出了后压浆灌注桩的工艺流程和技术要点,得出了该施工工艺经济效益显著的结论,以推广钻孔灌注桩后压浆技术的应用。

关键词：钻孔灌注桩,后压浆,技术要点,试验结果

沿海地区广泛分布着较厚的软土地基,在软土地基上建造高层建筑及大跨度厂房,常用钻孔灌注桩基础。钻孔灌注桩具有施工简单,对地层适应性强和造价经济等优点,但钻孔灌注桩施工中也存在因孔底沉渣难以处理干净而降低端阻及因泥浆护壁而降低侧阻的缺点,从而使钻孔灌注桩的侧阻系数和端阻系数比打入式预制桩要低。因此,如何提高钻孔灌注桩的侧阻和端阻是工程中迫切需要解决的研究课题。对桩侧灌浆和桩端灌浆是提高桩承载力的有力措施之一[1]。

桩侧灌浆是在钻孔灌注桩桩身通过预先埋置的压浆管将水泥浆压入桩侧土体,通过挤密桩侧土体,使桩周土侧压力增大,从而增加桩侧摩阻力。桩端灌浆是通过灌浆管将水泥浆压入桩端,其作用是加固了沉渣和桩底土体形成扩大头增加桩底面积,同时随着浆液沿桩周土体向上入渗,也改善了桩底以上相当长的一段桩周土体,使桩的承载力得以提高[2]。本文就盐城某机床厂改扩建工程,采用钻孔灌注桩后压浆技术,大幅度提高单桩承载力的工程实例进行阐述。

1 工程概况

盐城市某机床厂改扩建工程,地基土岩性比较复杂,上部为素填土、黏土、厚度不等的淤泥层,下部为粉土和中粗砂,桩端持力层为中粗砂。根据场地的工程地质条件,ϕ600 mm钻孔灌注桩,其单桩竖向承载力仅能达到600 kN,为使单桩竖向承载力达到设计值1 100 kN,采用后压浆增强技术,选用通过预埋在桩内的注浆花管对桩端、桩侧进行压浆的施工方案。

2 后压浆钻孔桩的施工工序

钻孔灌注桩后压浆技术是成桩时在桩顶和桩侧预置压浆管路和压浆装置,待桩身达到一定强度后,通过压浆管路,利用高压注浆泵压注以水泥为主剂的浆液对孔底沉渣和桩侧泥皮进行固化,从而消除传统灌注桩施工工艺的缺陷以提高桩的承载力,减少沉降量,并提高桩身质量和承载力可靠性的一种科学先进的技术方法。后压浆灌注桩施工工艺流程见图1。

3 后压浆灌注桩的技术要点

压力注浆的目的是把有限的浆液材料输送到桩端及桩周一定的有效范围内,使之对该范围介质起加固作用。但是桩端及桩周对浆体而言是开放空间,后压浆灌注桩属隐蔽工程,目前的监测手段十分有限,要实现上述目标则主要依赖于好的注浆工艺,好的注浆工艺建立在对桩底机制的正确认识上,它要求因地制宜,严密设计,优质施工,适时调控。

3.1 压浆管的布置

桩端压浆管:沿桩周对称布置ϕ32冷轧铁管两根,从桩底连接至桩顶。底段为注浆花管,伸出钢筋笼300 mm,并向内弯曲10°,预先焊在钢筋笼上,其底部焊死,侧面开排孔,每排5个,孔间距100 mm,孔径8 mm。在下孔前内用薄膜皮包住孔眼,以防混凝土灌注时堵塞压浆管,压浆管之间用丝扣连接,下入时绑扎在钢筋笼上。

桩侧压浆管:在桩侧布置ϕ25冷轧导管一根,绑在钢筋笼外侧。注浆管为高压PVC软管,设置在距桩底2.5 m处,水平缠绕在钢筋笼外侧,用三通与导管连接,PVC注浆管等间距钻ϕ8 mm孔眼,孔间距100 mm,孔眼用防水胶布包扎封好。

3.2 浆液的制备

不同浓度的浆体其行为有所不同:稀浆(水灰比约为0.8∶1)便于输送,渗透能力强,用于加固预定范围的周边地带;中等浓度浆体(水灰比约为0.6∶1)主要用于加固预定范围内的核心部分,在这里中等浓度浆体起充填、压实、挤密作用;而浓浆(水灰比约为0.4∶1)的灌注则对已注入的浆体起脱水作用。

浆液浓度的控制原则一般为:依据压水试验情况选择初注浓度,通常先用稀浆,随后渐浓,最后注浓浆。在可灌的条件下,尽量用中等浓度以上浆液,以防浆液作无效扩散,该工程使用水灰比为(0.5～0.7)∶1的浓浆,在浆液中加入水泥重量0.25%的木钙作减水剂,并加入1%～2%水泥重量的UEA微膨胀剂。

3.3 桩压浆量的确定

合理的压浆量应由桩端、桩侧土层类别、渗透性能、桩径、桩长等因素确定,经过计算,本工程每根桩的桩侧压浆量为0.25 m3,桩端压浆量为1.1 m3,如出现以下两种情形:1)注浆量未达到设计值,桩顶已经冒浆;2)成孔施工时曾大量漏泥浆,注浆量已达到设计值时,可采用多次压浆法以确保设计质量。

4 试验结果和经济效益

该工程完工后,进行了高低应变试验,部分灌注桩的施工参数及试验成果见表1。

试验结果表明:普通钻孔桩和后压浆钻孔桩单桩竖向承载力均满足设计要求,对钻孔桩采用后压浆增强技术,可以提高单桩承载力40%以上。

工程原设计全部采用600 mm普通钻孔灌注桩,单桩竖向承载力为600 kN。后经修改设计,对部分桩基采用后压浆增强技术,从而减少灌注桩150多根,节省了投资近百万元,其经济效益十分显著。

5结语

通过合理控制后压浆钻孔桩的施工工序及技术要点,压力注浆可明显改善桩端持力层和桩周条件,提高桩端承载力和桩侧摩阻力,改善桩的荷载传递性能,使桩的综合承载力得到大幅度提高。

参考文献

[1]张宏.灌注桩检测与处理[M].北京:人民交通出版社,2001.

[2]史佩栋.深基础工程特殊技术问题[M].北京:人民交通出版社,2004.

[3]桩基工程手册编委会.桩基工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.

[4]王济萍,程积生.钻孔灌注桩的施工质量控制[J].山西建筑,2007,33(4):120-121.

钻孔灌注桩后压浆法应用分析 篇2

【关键词】钻孔灌注桩；后压浆

Cast-in-situ bored pile mud-jack method applied analysis

Li Shuang-hu，Liang Guo-xun，Fan De-jun

(Henan Instite of Geoloical Survey Zhengzhou Henan 450000)

【Abstract】Cast-in-situ bored pile mud-jack method technics More and more people have mobile phones in recent years ofhave application in engineering to practice mud-jack method in inlet welltechnique of cast-in-situ bored pile technique vnmjwgy araise bearing capacity 、new technique.

【Key words】Cast-in-situ bored pile；Queen mud jacking

1.钻孔灌注桩后压浆法简介

90年代中期以来，钻孔灌注桩后压浆工艺越来越多的应用于工程实践中来。后压浆是将注浆技术与灌注桩技术有机结合，以提高桩的承载力、减少沉降的一项新技术。该技术的基本原理是在成桩后将水泥浆通过预设与钢筋笼上的后压浆装置注入桩底、桩侧，固化沉渣和泥皮，并使桩底一定范围内的土体得到加固，从而大幅提高单桩承载力、减少沉降，提高单方混凝土利用率，而且还可以减少桩长及桩数，从而降低工程造价，取得良好的经济和社会效益。

2.工程概况

郑州发展大厦大楼位于郑州市经二路与农业路交叉口。拟建建筑主楼地下二层，基础埋深12.0米，地上27层，高99米，形状近似椭圆形，南北长轴45.5米东西长轴40.0米，框架剪力墙结构。经过数个方案比较，最后确定采用钻孔灌注桩(桩侧、桩底)后压浆基础方案。

3.工程地质条件

根据场地《岩土工程勘察报告》^[1]，该场地属于黄河冲洪积泛滥平原，地层分布比较规律，地层特征见下表1：

场地地下水位在4.5米左右，属潜水类型，二层承压水初见水位17.1m。

4.复合地基基础设计方案

本工程主楼采用钻孔灌注桩基础方案，桩径600mm，桩入土深度27.0米，有效桩长15.4米，以第⑦层中砂作为桩端持力层。采用后压浆技术，单桩极限承载力标准值乙要求达到7500KN。

5.施工工艺流程图

钻孔桩后压浆工艺是伴随钻孔灌注桩基桩施工进行的。本工程压浆管采用中30mm钢管，上端空桩部分丝扣连接，下端套管连接，端压管置于桩端并超出钢筋笼200mm，压浆管随钢筋笼下放，在下放过程中注入清水并检查连接密封情况。压浆水泥采用32.5MPa普通硅酸盐无结块的双检水泥，钻孔桩灌注混凝土后3-4天开始压浆。具体施工工艺流程如图1：

图1 施工工艺流程图

6.单桩竖向抗压静载试验

工程主楼进行了3根单桩竖向抗压静载试验，3根桩分别为4*、9*、15*，最大加载为8000kN，结果见图2。

图2 静载试验Q-S曲线

本次静载未做破坏性试验，根据桩基检测报告，3根试桩在各级荷载作用下的沉降变化量均不大，且桩顶总沉降量也较小，当荷载加至800KN稳定后，三根试桩4#、9#、15#的桩顶沉降量分别为10.90mm、9.34mm、15.88mm，本次单桩静载试验的极限承载力标准值Q_uk≥8000KN，满足设计要求。

7.经济效益对比

以第⑦层中砂做持力层，本工程若采用普通钻孔灌注桩，桩径600mm，桩入土深度41m，根据《岩土工程勘察报告》所提供参数，计算单桩极限承载力标准值为4763KN；采用钻孔灌注桩后压浆技术，单桩承载力可提高到9500KN左右，单桩承载力大大提高，从而减小了桩数，取得较好的经济效益。

8.结束语

(1)后压浆装置构造简单、安装方便、成本较低、可靠性高、适用于钻、冲孔灌注桩。

(2)压浆可于成桩后3~7天内实现，不与成桩作业交叉，不破坏混凝土保护层。

(3)通过工程的分析及相关资料，在优化工艺参数的条件下，采用后压浆技术可使单桩承载力提高达60%，从而降低工程造价，有明显著的经济效益和社会效益，具有很广阔的推广前景。

参考文献

[1]杨光越、刘少杰、傅思峰等编写《河南发展大厦岩土土勘察报告》2002.6

[文章编号]1619-2737(2009)03-12-022

浅谈灌注桩工程中的后压浆工艺 篇3

关键词：灌注桩工程,后压浆技术,持力层,承载力

近年来我国的高层建筑迅猛发展,对地基承载力的要求越来越高,基础形式一般采取灌注桩基础,为了满足设计要求,灌注桩的持力层要求是较为完整的岩石层,桩长和桩径尺寸往往做的很大,使得地下部分的造价在整个工程总造价中占有较大的份额,同时,由于桩长很长,给施工造成很大的困难。基于这种考虑,经过多年的探索和实践,总结了一套钻孔灌注桩后压浆法加固桩端地基的方法,大大缩短了桩长,取得了良好的经济效益。

1 事例数据分析

1.1 后压浆对抗压桩承载力性状影响分析

表1对各类桩型承载力特征值进行了对比。从表1中可以看出桩型3,4,7非压浆桩承载力试验值与计算值(依据勘察报告提供的参数)相差不到10%,说明承载力计算值可以反映相应桩型普通灌注桩承载力的实际值,因此可以用非压浆计算值与压浆后承载力的实测值进行对比来说明承载力的提高幅度。后压浆能大幅度提高桩基的抗压承载力,对于本次试桩工程,除桩型12以外,提高幅度均在80%以上,桩型1甚至达到了158%。试验结果表明,只要合理确定压浆参数,严格控制施工过程,对于细砂～中砂层,后压浆提高灌注桩抗压承载力的效果是很显著的。

1.2 后压浆对抗压桩变形性状影响分析

图1为桩型3后压浆与非压浆共5根试验桩的荷载沉降Q—S曲线。其中NE-TP1和NE-TP3为非后压浆灌注桩,其余3根均为后压浆桩。从图1中可以看出,未压浆的NE-TP1和NE-TP3的Q—S曲线属明显的陡降型,具有摩擦桩的显著特征,说明桩底沉渣的存在严重影响了端承力的发挥。另外3根后压浆桩NB-TP1,NC-TP1,ND-TP1的Q—S曲线基本属缓降型,平缓段明显变长,因而其极限承载力较非后压浆桩大幅提高。

1.3 桩侧压浆与桩底压浆效果的比较分析

根据抗拔桩的受力特点,桩型16只在桩侧进行压浆,因此其承载力的提高幅度能单独反映桩侧后压浆的效果。抗压桩除了对桩侧压浆外还对桩底压浆,因此,承载力提高系数反映的是桩侧桩底的复合压浆效果。可以看出,桩底桩侧复合压浆时承载力提高系数在77%以上,大于抗拔桩经桩侧压浆后的承载力提高系数68.6%,由此可以初步判断桩底压浆效果要好于桩侧压浆效果。在钢筋笼上预埋钢筋应力计,通过桩身应变测试可以得到桩身内力分布,从而可以分析桩身侧摩阻力和桩端阻力的荷载分担比。本次试桩工程共对4根抗压桩桩身内力进行了测试。通过测试结果分析,在极限荷载作用下,从桩侧与桩端荷载分担比可以看出,无论是后压浆桩还是非压浆桩,在极限荷载作用下,所有桩型均以侧阻力承担荷载为主,属端承摩擦桩。比较不同桩型压浆与否,从荷载分担比的变化可以发现,后压浆桩桩端承担荷载的比例要大于非压浆桩桩端承担荷载的比例。这充分说明,桩端压浆效果要好于桩侧压浆效果。这一测试结果与以往的工程实践经验是一致的。

2 后压浆工艺作用机理

2.1 压浆提高桩端承载力机理分析

在桩端高压注浆时,浆液渗透到疏松的桩端虚尖及沉渣中,结合形成强度较高的混凝土,随着注浆量的增加,水泥浆液不断向由于受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。

2.2 桩侧压浆提高单桩承载力机理分析

由于钻孔灌注桩大多在第四纪疏松土层中钻进,孔壁完整性差,同时水泥浆护壁过程中,泥浆颗粒吸附于孔壁形成泥皮,阻碍桩身混凝土与桩周土的粘聚力的发挥,相当于在桩侧涂入一层润滑剂,大大降低了桩侧摩阻力的发挥。对于水敏性地层,因长期浸泡而松软,也降低了桩周土体的摩阻力。桩身混凝土固结后也会发生体积收缩,使桩身混凝土与孔壁之间产生间隙,减小侧摩阻力,降低单桩承载力。当水泥浆液沿桩壁向上及向下渗透时,渗透长度不断增加,桩侧压浆可以破坏泥皮,充填桩侧混凝土与周围土体间隙,提高粘结力。当浆液体压力大于桩周土体孔隙水压力时,浆液则横向向桩周土体中渗透:1)可以挤压密实由于成孔时受泥浆浸泡而松软的桩壁土,提高了桩侧土体强度,改善了土的物理力学性能;2)浆液渗透到桩侧壁土体中与桩侧土体相结合,相当于增大了桩径,从而提高了单桩的承载力。

3 压浆参数的设定

1)水灰比。水灰比一般不宜过大和过小,过大会造成压浆困难,过小会使水泥浆在压力作用下形成离析。2)压浆量。压浆量是指单桩压浆的水泥用量,它与碎石层的碎石含量以及桩间距有关,取决于碎石层的孔隙率,在碎石层碎石含量为50%～70%,桩间距为4 m～5 m的条件下,压浆量一般为115 t～210 t,它是控制后压浆施工是否完成的主要参数。3)闭盘压力。闭盘压力是指结束压浆的控制压力,一般来说结束1根灌注桩的压浆,应该根据事先设定的压浆量来控制,但同时也要控制压浆的压力值。

4 后压浆施工工艺

4.1 施工工艺流程

灌注桩成孔→钢筋笼制作→压浆管制作→灌注桩清孔→压浆管绑扎→下钢筋笼→灌注桩混凝土后压浆施工。

4.2 施工要点

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25 mm的黑铁管制作,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55 cm,在桩底部长出钢筋笼5 cm,上部高出桩顶混凝土面50 cm,但不得露出地面以便于保护。压浆管在最下部20 cm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3 cm、直径3 mm的压浆孔作为压浆喷头;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,这样压浆喷头就形成了一个简易的单向装置:当注浆时压浆管中压力将车胎迸裂、图钉弹出,水泥浆通过注浆孔和图钉的孔隙压入碎石层中,而混凝土灌注时该装置又保证混凝土浆不会将压浆管堵塞。

2)压浆管的布置。

将两根压浆管对称绑在钢筋笼外侧。成孔后清孔、提钻、下钢筋笼,在钢筋笼吊装安放过程中要注意对压浆管的保护,钢筋笼不得扭曲,以免造成压浆管在丝扣连接处松动,喷头部分应加混凝土垫块保护,不得摩擦孔壁以免车胎破裂造成压浆孔的堵塞。按照规范要求灌注混凝土。

3)压浆桩位的选择。

根据以往工程实践,在碎石层中,水泥浆在工作压力作用下影响面积较大。为防止压浆时水泥浆液从邻近薄弱地点冒出,压浆的桩应在混凝土灌注完成3 d～7 d后,并且该桩周围至少8 m范围内没有钻机钻孔作业,该范围内的桩混凝土灌注完成也应在3 d以上。

4)压浆施工顺序。

压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆,压浆先施工周围桩位再施工中间桩;压浆时采用两根桩循环压浆,即先压第1根桩的A管,压浆量约占总量的70%(111 t～114 t水泥),压完后再压另一根桩的A管,然后依次为第1根桩的B管和第2根桩的B管,这样就能保证同一根桩的两根管压浆时间间隔在30 min～60 min以上,给水泥浆一个在碎石层中扩散的时间。压浆时应做好施工记录,记录的内容应包括施工时间、压浆开始及结束时间、压浆数量以及出现的异常情况和处理措施等。

5结语

后压浆能提高灌注桩的承载力并可减小沉降,从而可以减少桩径、桩长和桩数,既节省投资又可节省工期,对该机场扩建项目而言,采用后压浆工艺具有巨大的经济效益。目前,桩端后压浆技术作为一项新型技术,尚未形成成熟的理论,亦未形成统一的技术标准,其应用多以经验为主,在以后应积累更多的实践经验,不断完善该项施工工艺,拓展桩端后压浆技术的应用范围。

参考文献

[1]JGJ 94-94,建筑桩基技术规范[S].

[2]李清鹏.钻孔灌注桩后压浆技术应用与研究[J].山西电力,2002(10):31-32.

后压浆工程 篇4

关键词：路桥；桥梁：溶洞：多孔射流；后压浆

一、前言

桥梁桩基础做为桥梁上部的主要支承结构，是以安全、可靠为前提。岩溶地区的溶（土）洞发育，设计及施工中常常遇到桩基础位置地面以下一定深度内存在有溶（土）洞，对其处理的方法多种多样，主要分为施工前预先加固处理、加长桩基础穿过不良地质或成桩后处理等方法。压注水泥浆液处理方法属于成桩后压浆处理的方法之一，压浆管常采用袖阀管或类袖阀管，具有适用性广，加固方案简单，材料常用、机械人工使用较少等优点，主要质量控制指标为：压注浆液的配比、压浆量、稳压压强及稳压时间等。但该方案有以下缺点：1、袖阀管分段注浆对小空间多次注浆效果较好，对深地层大空间压浆意义不大；2、对地面以下40米至50米深度的饱水填充物无搅拌作用，渗透效果有限，浆液常成为浮在填充物上的壳体，原有填充物极易流失形成新的空洞；3、溶洞地底下排气（水）孔堵塞，滞留的气（水）形成高压腔，造成压浆饱满的假象，实际桩底仍然存在空洞，地面判别困难，缺乏有效直观的控制手段。由于以上原因造成后压浆后抽芯检验质量不合格，需多次压浆加固处理的情况，质量及工期难予保证。

二、压浆质量控制难点分析

通过施工前地质补勘揭示，不利的岩溶地形主要有三种：空洞、全填充物的溶（土）洞，半填充物的溶（土）洞。空洞一般位于溶蚀通道的中上段，其向上、向下和向四周的通透性较好，压浆量一般较大。半填充物的溶（土）洞具有向上和向四周的通透性。全填充溶（土）洞由于原有空洞内被溶蚀残留物或迁移物堆积填充，其向上及向四周的通透性差。其中空洞后压浆施工质量控制难度相对较低，全填充物的、半填充物的溶（土）洞后压浆质量控制较难。有效提高桩基础底部溶（土）洞内一定范围内的填充物强度，改变其力学性质是难点一。

施工过程中对浆液填充的饱满度直观判断是难点二。

三、工艺流程

预埋钢管→压浆孔施工→ 压浆管制作及埋设→ 预留孔封堵→压浆设备检测→洗孔→压浆→间歇压浆→结束

1、预埋钢管

为保证施工质量，对需处理的桩基础内预埋钢管，以便减少压浆孔成孔时间，降低成孔难度。钢管按轴对称埋设， 桩径1.2～1.6米的桩基础两根预埋钢管， 2.0米桩基础按方形设四根预埋钢管。预埋钢管采用直径114mm，壁厚3mm的钢管成孔，下端用8mm钢板焊接封闭，顶部高出桩顶、底部高于桩底均为0.5米。压浆前每根预埋钢管内埋设两根pvc管，一根为压浆管，一根为排气稳压管。

2、压浆孔施工

桩基础桩检合格后，利用地质钻顺预埋钢管引孔至溶（土）洞底以下4米，详细记录地质变化情况和不良地质深度及范围，该数据用于指导压浆管埋设深度。

3、压浆管制作及埋设

在地质钻完成引孔后的2小时内，通过该孔下放两根直径25mm壁厚1mm的pvc管，一根管埋设至洞底以下2.5米处，该pvc管底部以上至溶洞顶这一段按每隔0.5米布置一对连线过圆心直径5mm的射流孔，射流孔排间交角约为30度，压浆管顶部设阀门与高压压浆管相接，以便在不良地质部位形成高压射流及压浆后持压；另一根管底约埋至桩顶以下1.0米，地面上设阀门，以便排气及稳压使用。

4、预留孔封堵

用水泥口袋纸或其它材料围住压浆管和出气管，向下塞至0.8米处，每层厚约0.1米，共塞3层，其上灌入水泥浆，防止漏气。

5、压浆设备检测

双缸6Mpa注浆机的出浆口接30Mpa高压钢丝橡胶管，管长10米，出口设阀门。按设计水灰比拌合水泥浆，经检测，连续压浆时水平喷射流长度大于五米，持壓稳定，机械及接头部位无漏浆现象后方能投入使用。

6、洗孔

压入高压水，清理压浆孔间空隙，在土洞（溶洞）内有填充物时确保一侧压浆时另一侧压浆孔可以排气。溶洞内无填充物，两压浆孔联通时可以不洗孔。

7、压浆

压浆材料为水：灰=0.7：1的水泥浆，水泥采用325#普通硅酸盐水泥。当压浆至无气体和清水排出，出气管的水泥浆液流连续、稠度基本与注入浆液相同时关闭出气管，加大注浆稠度至水：灰=0.4：1，加压至压强0.3～0.5Mpa。

8、间歇压浆及结束

持压15分钟后，打开出气孔排气（水），等出浓浆后关闭阀门加压至压强0.3～0.5Mpa再次持压15分钟，经过不少于三次的多次间歇压浆后，当满足持压15分钟、压力表值稳定在0.3Mpa以上、浆液稠度稳定的条件后，即可停止压浆。

9、质量控制指标

采用桩内抽芯检测压浆质量，要求达到：a、填充密实，填充体与溶洞顶板紧密接触。b、溶（土）洞有填充的，填充体强度得到改善。c、浆液柱的抗压强度≥5Mpa以上。

10、安全

压浆时与压浆机相连的压浆管需采用压力管，防止该管由于长期使用磨损老化，导致压力管不能经受住压强，在加压时管壁破裂浆液射出伤人。出气孔稳压开关不能对准人，出气孔阀门的操作人员离开后才能开机加压。

11、质量检测情况

由于压浆时间一般超过24小时，溶（土）洞内原有填充物被压浆射流搅拌为水泥土，水泥土中含大量3mm～50mm结核物，结核物剖开为水泥净浆凝固体，施工后抽芯揭示压浆7天后的芯样内结核状物莫氏硬度（摩氏硬度）大于2.5，充分改变了填充物性质，填充密实，芯样与溶洞顶接合紧密，28天浆液柱体强度大于10Mpa，质量检验合格率达100%。

四、结束语

单桩多孔预埋压浆管，减小注浆管控制范围，改善了处理效果；充分利用注浆机产生高达6Mpa的高压水泥浆液射流，长时间的对溶（土）洞一定范围内的填充物进行强制搅拌，有效的改良了桩底正下方填充物的力学性质；压浆后期调整水灰比并多次的间歇压浆，以及通过观察持压期压力表读数变化快慢、打开出气阀门检查浆液稠度、查看出气管的排水（气）量、浆液排出持续顺畅度及排出浆液压力等手段，为施工控制提供了直观的判断依据。使用单桩多孔高压射流后压浆技术，提高了溶（土）洞内浆液填充的饱满度，保证了桩基础施工质量和桥梁结构安全。

后压浆工程 篇5

1 后压浆技术加固原理

1.1 原因

由于钻孔施工时,桩孔存在沉渣,孔底沉渣是影响灌注桩尤其端承载力的重要因素之一。泥浆护壁过程中,泥浆颗粒吸附于孔壁形成泥皮,阻碍桩身砼与桩周土的粘聚力,大大降低了桩侧摩阻力的发挥,降低了桩周土体的摩阻力。桩身砼固结后也会发生体积收缩,使桩身砼与孔壁之间产生间隙,减小桩侧摩阻力,降低了单桩承载力。

1.2 措施

后压浆施工是一种高压水泥浆通过压浆管,再由设置于桩侧及桩端的压浆阀喷射到桩侧、桩端一定范围的土体内,使其挤密固化。

1.3 成效

1)提高桩侧摩阻。

浆液的固结作用消除了桩周泥皮的影响,另一方面和桩周土体发生作用,加固了周围土体,增强桩侧摩阻,增大了桩的平面几何尺寸。

2) 提高桩端阻。

浆液与桩底沉渣的固结作用,形成较坚硬的水泥土,消除了沉渣对桩端承载力的影响,同时适当增大桩的纵向尺寸。

3) 对持力层的加固作用。

桩底注浆后在持力层形成了扩大头,大大增加了支承面积,提高桩的端承。

2 后压浆施工工艺流程及施工要点

2.1 施工工艺流程

具体流程见图1。

2.2 施工要点

2.2.1 桩端压浆阀

桩端压浆阀采用国标普通ϕ25 mm钢管加工制作而成,长300 mm,其上钻4列共38个直径10 mm压浆孔,压浆阀上口套丝与压浆管连接,下口用锥形“丝堵”封口,外部用弹性胶皮覆盖,防止杂物堵塞压浆孔。具体详情见图2。

2.2.2 桩侧压浆阀

桩侧压浆阀采用ϕ20 mm柔性钢网塑料压力管,长度为桩身周长。其上开压浆孔,并用塑胶带缠绕,其两端与桩侧压浆管连接。具体详情见图3。

2.2.3 压浆管的构造和设置

1)压浆管的构造

桩端压浆管采用国标普通ϕ25 mm钢管,桩侧压浆管采用国标普通ϕ20 mm钢管。压浆管间用管箍连接。压浆管上端用管堵封闭,在安装压浆联结阀时取下。压浆管下端与压浆阀连接。

因桩身钢筋笼分段制作,因此钢筋笼在井口对接时,桩端压浆管采用长度为200 mm的ϕ50 mm套管,桩侧压浆管采用长度为200 mm的ϕ25 mm套管套接。要求焊缝饱满、无砂眼和空隙。

2)压浆管设置

每根桩设置2根桩端压浆管和2根桩侧压浆管。压浆管与钢筋笼连接采用点焊焊接,不得焊穿钢管。压浆管位置应准确、竖直、连接不得错位。压浆管接至施工地面以上100 mm处。具体详情见图4。

2.2.4 后压浆工艺参数

具体指标见表1。

2.2.5 施工的步骤和方法

1)按照后压浆管的构造和设置要求,加工制作压浆管并安装至钢筋笼。

2)钢筋笼起吊、安装过程中,在钢筋笼上设置桩端及桩侧压浆阀,同时在钢筋笼对接时,压浆管同时套接。在钢筋笼安装下放全过程进行配合和监督,记录压浆管在下放过程中的完好情况。

3)桩身砼浇注完毕后,清理桩顶浮浆,露出压浆管顶端,不得损坏压浆管,并检查压浆管是否畅通。

4)按设计配制水泥浆并过滤,放入水泥储浆筒。

5)将高压注浆泵的高压输浆管分别与水泥储浆筒、桩顶压浆管连接。

6)开动高压注浆泵,将水泥浆压入压浆管。

7)注浆顺序为先桩侧注浆,后桩端注浆。

8)按设计规定,达到压浆控制参数,即停止注浆。

9)压浆过程中填制压浆施工记录资料。

2.2.6 施工过程质量控制及注意事项

1)桩基施工应严格按照设计及《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202—2002)施工。

2)桩基施工中应严格控制成孔深度,钻至砂层后,严格控制钻机捞砂次数(一般为3次),避免桩孔超深或对桩端持力砂层造成扰动和破坏。

3)钢筋笼安装下放过程应采取措施保证压浆管、阀不受损坏,防止堵塞压浆管、阀。

4)桩基成孔应严格控制沉渣厚度。若沉渣过厚且不能再减少时,应按有关要求计算增加桩端压浆量。

5)后压浆施工时间应控制在桩身砼达到3 d龄期以上时,方可开始施工。

6)严格按照《灌注桩后压浆技术规程》(Q/JY14—1999)有关要求执行。

7)当桩侧压浆出现溢浆现象时,采用间歇压浆法施工。若2次间歇压浆仍溢浆,则将剩余水泥浆由桩端压入。

8)当桩端一根压浆管注浆压力大于6.0 MPa时,剩余水泥浆则从另一压浆管压入。

9)施工中严格计量,控制水灰比和水泥浆压入量。

10)施工中应避免停顿。若采用间歇压浆时,间歇时间应控制30 min内。

2.2.7 施工安全措施

1)建立、健全安全生产组织和安全生产管理责任制,以安全用电和预防机具设备伤害为安全防范重点进行控制。

2)施工现场临时用电必须符合《施工现场临时用电安全技术规范》。临时用电按照三相五线制,实行两级漏电保护的规定,合理布置临时用电系统,现场所用配电箱应符合部颁标准的规定,并经检查验收后使用。临时用电线路必须按规范架设整齐,架空线必须采用绝缘导线,不得采用胶软线,不得成束架空敷设,也不得沿地面明敷设。

电焊机应单独设开关,电焊机外壳应有接零或接地保护,一次线长度应小于5 m,二次线长度应小于30 m,两侧接线应牢固,并安装可靠的防护罩。焊把线应无损,绝缘良好,电焊机设置地点应防漏、防雨、防砸。

3)水泥搅拌筒筒口应设防护隔栅,防止人员或杂物误入造成伤害。施工完毕,应先切断电源,派人看守,再对水泥搅拌筒进行清理。

4)高压注浆泵工作前应对设备进行试运行,设备工作正常后,方可进行压浆作业。工作时,应有专人对泵的压力进行监控,发现异常应立即停止工作。待查明原因后方可再次施工。

5)高压输浆管应完好无损,防止爆管,其与桩体压浆管应连接可靠后,方可进行压浆。在进行压浆作业时,作业人员与压浆管应保持安全距离,防止爆管等意外情况发生。

6)单根桩压浆作业完毕时,应先停止高压注浆泵压力工作,对高压输浆管进行卸压后,方可对高压输浆管与桩体压浆管的连接进行拆卸作业。

7)设备管理人员应经常性的对设备进行保养和维护,保证设备的可靠运转。

3 工程实例

台玻咸阳1 200 t/d浮法玻璃生产线原料车间采用钻孔灌注桩后压浆工艺施工。经陕西有色西勘测试有限责任公司检测,桩基竖向极限承载力检测试验采用在桩顶逐级施加荷载,观察并记录其沉降量,直至达到设计要求的终止荷载,绘制Q~s及s~lg t曲线,然后对曲线形态进行分析,依据有关规定确定出单桩的竖向极限承载力。

抽取7#、29#、45#桩做堆载试验见图5~图7,试验终止荷载为4 400 kN,测试结果见表2、表3、表4。

根据静载试验结果,当桩长为34.0 m,桩径不小于800 mm,在采用后压浆工艺处理后,单桩竖向极限承载力≥4 400 kN,满足设计要求。

后压浆工程 篇6

1 后压浆技术的概述

混凝土离析、孔壁泥皮以及孔底残渣是影响钻孔灌注桩承载力的主要因素。对于桩底后压浆来说, 则是钻孔灌注桩成桩后, 通过使用高压注浆设备将水泥浆液压入桩端的碎石层空隙中, 经过浆液的劈裂、填充、压实和固结等作用, 实现固结沉渣和挤压土层的目的。另外, 浆液会沿着桩侧向上进行扩散, 致使护壁泥皮产生固结现象, 在一定程度上桩体与土层之间的侧摩阻力会不断增加, 这样以来沉降量会得到有效的减少, 并且单桩的承载力会得到有效的提高。

2 后压浆技术的作用原理

(1) 通过高压注入的水泥浆液, 渗透到桩底土中一定程度后, 余下的浆液会沿着桩侧孔壁进行上返, 这样会对成桩中留下的缺陷具有填充的作用, 从而有效地提高了桩身的质量。

(2) 由于后压浆液具有固结孔底沉渣的作用, 并且有利于护壁泥皮的形成, 对周围土体具有密实的作用, 还可以使被扰动和软化的松散土体的强度和粘聚力得到有效的恢复, 从而提高钻孔灌注桩的承载力。另外, 后压浆液具有填充土颗粒间孔隙的作用, 从而使桩间土的孔隙度和饱满度得到一定的改善, 进而土的物理性能会得到有效的提高。由此可见, 浆液的渗入, 不仅增加了土颗粒间的胶结力, 而且土体的颗粒骨架得到了增强, 从而提高土体结构的坚实度。同时, 可以使桩的工作状态得以改善, 以此有效减少沉降量的产生, 提高钻孔灌注桩的承载能力。

3 后压浆法的加固原理

3.1 提高桩端的承载力

当进行灌注桩施工时, 可以会对桩底持力层产生扰动影响, 导致软化现象的发生, 这样以来桩的强度就会降低。由于受到施工工艺的影响, 难以彻底清除干净孔底的沉渣, 这样以来桩底残留的沉渣会形成软弱的压缩层, 致使桩承载力的降低, 以此导致沉降量的增加。

3.2 提高桩侧摩阻力

(1) 在灌注桩成孔的过程中, 孔壁侧压力会向自由面进行应力的释放, 并且会对桩周围土体结构造成一定的破坏, 导致各土层桩侧摩阻力的降低, 以此降低单桩的承载力。

(2) 为了避免缩径、塌孔的产生, 可以采用泥浆护壁的方法进行钻孔灌注桩施工, 可以将形成的泥皮当作润滑剂进行使用, 以此降低桩的侧摩阻力。

(3) 钻孔灌注桩成桩后, 可以采用高压注浆的方法进行桩侧施工, 这样以来浆液填充桩侧土体中的空隙, 从而会大大地提高土体的强度, 即提高了桩的侧摩阻力。当压浆完工后, 由于桩周围存在的不稳定因素, 会严重破坏泥皮, 这样会重新与浆液形成水泥粘土浆, 从而与桩身紧密粘结, 以此形成一种抗剪强度较高的环形体, 桩径会得到一定的扩大, 致使桩侧摩阻力得以提高。

4 钻孔灌注桩后压浆技术施工要点的分析

(1) 注浆管的预埋。对于注浆管来说, 可以采用一定长度的钢管进行制作, 应将钢管底端制作成尖形开口, 沿着钢管周围在底端每隔一定的间距进行施工设计深度压浆孔的钻取, 进行梅花形的设置, 并对其进行清理。为了避免因对桩基进行混凝土的浇灌导致压浆孔的堵塞, 可以使用橡皮、胶布等对其进行包裹, 确保严密性。如果压浆管的长度不够, 可以使用接头丝扣进行接长。另外, 在每根桩处按照轴心对称的原则进行压浆管的布置, 并确保其下部伸出钢筋笼以下的长度符合施工的标准要求, 采用绑扎的方法将其与桩基钢筋笼连接在一起, 然后将其放入到钻孔内。

(2) 注浆管的开塞。当完成桩身混凝土浇灌作业后, 应在24—48h内将清水注入到压浆灌内, 然后利用一定的压力冲开压浆孔所包裹的橡皮及胶布等。如果压入水的压力出现突然降低的现象, 说明橡皮及胶布等已裂开, 且将压力释放出来, 进水压力就会得到降低, 这样可以有效避免因高压回流夹带杂质导致压浆孔堵塞现象的产生。

(3) 注浆。只有桩身的强度符合施工设计的要求时, 方可进行注浆作业。当进行注浆前, 应根据施工现场的实际情况, 确定浆液水灰比、注浆压力以及注浆量等参数。然后, 采用高压泵和预埋的注浆管, 将配置好的水泥浆注入到桩端。在进行注浆时, 应对注浆速度和注浆压力进行严格地控制, 并对注浆的最大压力、单管的最终注浆量进行认真仔细地记录。

5 桥梁钻孔灌注桩后压浆施工质量的控制要点

(1) 为了满足桥梁施建设的需要, 应提高钻孔灌注桩后压浆施工的质量, 还应建立一套完善的施工规程, 并确保该规程在桥梁灌注桩后压浆施工中的适用性。

(2) 在实际施工中, 施工人员应严格按照施工设计的方案进行施工, 做好灌注桩施工质量的监督和管理, 并对灌注桩施工质量进行严格的检验。

(3) 在施工前, 应做好施工的准备工作, 施工技术人员应做好技术交底工作, 不断地加强施工人员知识技能的培训。

(4) 必须确保钻孔灌注桩后压浆施工的文明, 确保施工的安全, 不断完善安全生产管理体系。

(5) 由于土层性质、注浆工艺流程以及参数的控制标准等影响着灌注桩后压浆施工的质量, 这就要求应对施工工艺和参数差异的调整进行严格的控制。

(6) 在进行灌注桩后压浆施工时, 应对施工情况进行真实、准确地记录, 整理分析施工资料, 这样便于工程验收工作的进行。

6 结束语

目前, 钻孔灌注桩后压浆技术在我国桥梁工程中得到了广泛的应用, 并取得了良好的成效。为了提高灌注桩后压浆施工的质量, 施工人员应掌握好施工中各环节的要点, 严格控制施工的质量。同时, 大力地推广钻孔灌注桩后压浆技术, 可以促进我国桥梁工程的健康发展, 实现社会经济和经济效益。

摘要：随着科学技术的发展, 不仅提高了桥梁施工技术的水平, 还推动了我国桥梁事业的快速发展。由于钻孔灌注桩后压浆技术能够有效地解决灌注桩中存在的塌孔、断桩、露筋等问题, 还可以提高桩的承载能力, 有效地降低施工成本。因此, 该技术在我国桥梁工程中得到了广泛的应用。本文将对钻孔灌注桩后压浆技术在桥梁工程中的应用进行探究分析, 为提高桥梁工程的质量提供有利的条件。

关键词：桥梁工程,钻孔管桩后压浆技术,应用

参考文献

[1]巫宏云, 吴剑波.桥梁钻孔灌注桩后压浆技术研究[J].四川建材, 2011, 37 (06) .

后压浆工程 篇7

某建筑物层高20层, 主楼地下2层, 18层, 总高度为70.2 m, 2层附楼的结构框架剪力结构, 通过设计多个项目示范、桩基工程采用后压浆钻孔灌注桩, 桩荷载形式为端承摩擦桩、注浆钻孔灌注桩在设置290根, 700根, 9600 34根, 17～18 m有效桩长、单桩承载力注浆工艺是实现最终的设置在桩身混凝土, 通过储备桩注浆管, 其设计值是2 250 kn。工程地质条件见表1。

二、后注浆钻孔灌注桩施工工艺

后注浆钻孔灌注桩施工工序:钻进成孔—吊放钢筋笼 (同时预埋注浆管) —浇灌混凝土—成桩后注浆。

1. 成孔工艺

成孔反循环钻探过程中充分使用泵。钻孔前, 埋桩的桩径大于500 mm的外壳, 钻头对准偏差小于1 cm, 刚入门的良性循环钻探钻, 钻孔后4～5 m的反循环钻探, 钻井过程中应控制好, 要使用泥浆参数和钻井参数。钻孔成孔加工刀具采用三翼齿牙轮钻头钻井排列稀疏。钻孔直径φ700 mm、φ600 mm这两种。

2. 吊放钢筋笼 (预埋注浆管)

(1) 两个灌浆钢筋笼入孔内孔管。

(2) 注浆管检查。注浆管必须检查, 无锈蚀, 无裂纹, 耐压性能好, 尤其是铁锈及其他杂物在管不, 防止腐蚀和碎片进入灌装阀, 灌装阀塞, 造成灌浆失败。

(3) 预埋注浆管。通过考试入孔后, 注浆管与钢筋笼入孔, 注浆管绑在钢筋笼的对称性, 安装说明注浆阀高度300 mm, 向内弯曲15度, 以进入内锥孔底后, 然后填集料级配合理, 高度场注浆阀高度是适当的, 管道注浆孔进入下一个阶段, 注浆管水, 检查是否有渗漏, 水平衡管压差, 注浆, 注浆孔塞安装在仆人的上部, 管道, 以防止杂物等进入阀, 以防止损坏。

3. 混凝土浇筑

混凝土浇筑水下混凝土强度等级为C25, 在孔的深度的右侧, 通过灌注验收后的泥土和其他相关指标。0.5 m的铸铁井盖碎石底前灌注。所需的孔O.5 m, 从底部灌注导管应确保, 早期灌溉导管深度1.5 m, 混凝土浇筑应进行连续, 并拔出导管末端严格禁止混凝土表面。

三、灌浆效果及特点分析

根据结果的质量监督部门、测试桩、单桩承载力大大改善项目。和稳定砾石地层, 摇滚风。由于高层建筑有2层地下室开挖高程到7 m顶部的桩基础, 桩灌浆桩保护层包裹在3～10 mm的可见部分, 也有一些矿脉延伸水泥, 厚度50～150 MM, 长度为2～3 m。因此, 在固化过程中产生的灌浆, 分裂, 铰孔扩大的效果, 后注浆工艺, 提高能力的目的达成。无聊的成功使用后注浆桩技术, 这项新技术的建筑, 并取得了良好的效果, 其特点具体如下。

(1) 提高桩端承载力。由于注浆挤压, 在扩大的头部的形成和沉碴消除桩及桩承载层的存在有效地结合在一起的桩钻孔的底部填充固结作用, 而且由于高压喷射纸浆反向预应力桩能有效地发挥和提高桩端承载力。根据的建筑物桩基检测中心做高应变测试曲线分析, 由于桩注浆过程支持层 (砾石层) 后到风化岩尖阻力, 并进一步确认其有效性灌注桩。

(2) 提高桩侧摩阻力。由于泥浆沿桩锅糖浆扶摇, 部分增加了摩擦桩, 根据现场开挖, 桩桩可见5～15 mm厚的水泥浆层的上部。

(3) 可以消除一些未知的不良地质现象, 部队持续改善桩。在施工中, 注浆桩注浆量大于设计能力1.5 t, 部分浆堆积大于2.5 t, 个别堆起来9 T。根据顶部的桩基础开挖高程 (-7 M左右) 时发现, 脊髓静脉灌浆材料存在, 范围从50～50 mm厚的, 不规则的, 这表明后注浆技术可以消除不利的地质剖面的影响。

四、桩端压浆工艺提高承载力机理简析

由于这种施工方法, 应用很短的时间, 但在深入研究其作用机制概述如下。

采用泥浆护壁成一堆, 往往是在底部的孔, 形成一个沉重的压载软弱层, 即使在泥泞或抽镇流器更换管清澈见底排镇流器和其他严重措施的技术, 它是很难实现清晰重镇流器标准。桩入水腔压力柔性注浆浆液, 浆液泡沫挤出逐步扩大, 向外, 它会下沉镇流器压实和硬化层的软层, 这反过来又产生挤密桩, 从而大大提高桩土刚度和强度, 促使端到端电阻同步甚至超前发挥。同时, 在日本的压力下灌浆的径向的膨胀过程, 梨状区的周围土体的压缩和剪切力, 力Ⅲ, 桩和土壤板结产量较低的粘结效果, 使桩侧阻力将增加。可以甩债券, 参考容量公式终止4～8倍桩径, 或更大的范围的桩的下端上产生, 并与端桩土剪切强度增加增加。软层底部沉积物压实土挤密桩, 硬化的面积以及相应的膨胀在支持较低层的桩, 桩体的影响, 综合作用导致债券, 使桩注浆提高单桩承载力。

在灌浆工程的方法来提高竖向承载力值保持力不同地层, 不同的桩柱的长度, 根据现有的普通桩注浆桩和桩的测试数据比较使用, 集成的0.2～2.0倍 (0.2倍是指桩承载力层粉质粘土土弱) 。地层的地区, 大多在暗中密集的沙子, 碎石或砂砾层, 桩注浆桩承载力不是一般达到60%～200%的增幅。其振幅桩承载层的条件下, 桩土工作的系统状态, 工艺条件和工艺参数的变化密切相关的各种因素。

五、结语

工程实践表明, 后注浆技术能有效提高灌注桩的承载力, 减少沉降, 降低施工成本、缩短施工周期、高楼和复杂的工程地质条件的基础上, 显著的经济效益和社会效益的工程应用提供了一条新的道路, 值得推广。现有的缺陷如下: (1) 使用后注浆技术, 泥桩, 桩混凝土体形状、大小、强度和范围的泥浆是不确定的; (2) 的计算公式和参数值的设计没有统一的标准和规范; (3) 建设如何确保灌浆的质量和桩身质量。经过进一步研究灌浆钻孔桩设计计算理论, 逐步提高施工技术和管理水平是我们的努力方向在未来。

摘要：笔者结合多年的施工经验分析了高层建筑钻孔灌注桩应用压浆工法的工艺及其机理, 阐述了该工法对提高单桩竖向承载力、改善桩基承载工作性能的应用效果, 希望能有给同行参考的价值。

后压浆工程 篇8

近几年来，随着城市建设的发展，高层建筑层次的增加，建筑物荷载越来越大，对钻孔桩承载力的要求也越来越高，出现了原状碎石层、卵石层等作为持力层承载力满足不了设计要求的现象，采用加大桩直径或增加桩根数的办法提高承载力，虽能达到有关要求，但对工期进度、工程造价等均有影响，不被广泛应用。华东某市房建工程，地下2层，地上14层，基础为群桩基础，以碎石层作为持力层，桩径均为0.7m，桩长15m且满足入碎石层至少1m的要求，钻孔灌注桩施工；经验算仅凭该桩的端部承载力和侧壁摩阻力达不到设计承载力的要求，施工中采用钻孔灌注桩桩端后压浆的方法来加固持力层，以改变持力层的物理力学性能来达到提高单桩承载力的目的。经过精心组织认真施工，桩基承载力全数检测均达到设计要求，现以该工程为例对钻孔灌注桩后压浆工艺与施工加以阐述。

2 钻孔灌注桩后压浆施工

2.1 施工准备

根据工程施工需要和工程特点，合理的配备施工机械设备，科学的组织施工人员，充分了解工程地质情况，为工程顺利施工打好基础。

2.1.1 施工机具准备

施工机具准备如表1。

2.1.2 施工人员组织

施工人员组织如表2，每工作班配置9人。

2.1.3 地质条件和承载力计算

根据地质勘查报告，该工程所在区域上部为第四系冲洪积黏性土，中部为第三系黏土夹含碎石，下部为第三系碎石层，依据《建筑地基基础设计规范》（GBJ 7-89），各土层承载力标准值fk值及土层描述如表3。

该工程采用的钻孔灌注桩基础，以第6层碎石层作为桩端持力层。依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）确定极限侧阻力标准值qsi k，极限端阻力标准值qpk如表4。

图纸设计灌注桩桩径为700mm，桩长为15m，入第6层碎石层深度至少为1m，桩顶标高为-14.25m（位于第3层粉质黏土中）。以勘测探孔ZK1、ZK5、ZK8、ZK11、ZK14五个孔对单桩极限承载力计算见表4，按照公式Quk=qpk*Ap+U∑qsik*Li得出单桩极限承载力标准值（见表5）。

根据设计结构计算要求单桩竖向极限承载力标准值为5000kN，压至破坏承载力为6500kN，远远大于上述的单桩竖向极限承载力标准值；因此，提出采用钻孔灌注桩桩端后压浆施工工艺来提高桩的承载力。根据设计，本工程平均提高单桩承载力为58.2%，最大可提高单桩承载力为74.4%（ZK5）。

2.2 桩端后压浆加固机理

在钻孔灌注桩施工过程中，无论如何清孔，孔底都会留有或多或少的沉渣；在初灌时，混凝土从细长的导管落下，因落差太大造成桩底部位的混凝土离析形成“虚尖”、“干碴石”；孔壁的泥皮阻碍了桩身与桩周土的结合，降低了摩擦系数等都影响到灌注桩的桩端承载力和侧壁摩阻力。

桩端压力压浆是将水泥浆液通过压力作用压入桩端的碎石层孔隙中，在一定范围内使得原本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙胶结成一个高强度的结合体。浆液压入桩端后首先和桩端的沉渣、离析的“虚尖”、“干碴石”相结合，增强该部分的密实程度，提高了承载力；水泥浆液在压力作用下从桩端向四周扩散，在碎石层的孔隙中固结形成一个新的扩大桩头，增大了桩端的受力面积；浆液会沿着桩端碎石孔隙向桩下部扩散，相当于加长了桩长；浆液沿着桩身和土层的结合层上返，消除了泥皮，提高了桩侧摩阻力，同时浆液横向渗透到桩侧土层中也起到了加大桩径的作用。这几点均对提高灌注桩的单桩承载力起到不可忽视的作用。

2.3 工艺流程和压浆示意图

施工工艺流程和压力注浆分别见图1、图2。

2.4 施工工艺和要点

2.4.1 钻孔灌注桩施工

按照钻孔灌注桩的施工规范要求进行钻孔施工。

2.4.2 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55cm，在桩底部长出钢筋笼5cm，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20cm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3mm的压浆孔成为压浆喷头；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，这样压浆喷头就形成了一个简易的单向装置：当注浆时压浆管中压力将车胎迸裂、图钉弹出，水泥浆通过注浆孔和图钉的孔隙压入碎石层中，而混凝土灌注时该装置又保证混凝土浆不会将压浆管堵塞。

2.4.3 压浆管的布置

将两根压浆管对称绑在钢筋笼外侧。成孔后清孔、提钻、下钢筋笼，在钢筋笼吊装安放过程中要注意对压浆管的保护，钢筋笼不得扭曲以免造成压浆管在丝扣连接处松动，喷头部分应加混凝土垫块保护，不得摩擦孔壁以免车胎破裂造成压浆孔的堵塞。按照规范要求灌注混凝土。

2.4.4 压浆桩位的选择

通过专家分析论证，该碎石层碎石含量为50%～70%，充填物为硬塑状粉质黏土，一般未胶结，水泥浆在压力作用下影响面积较大。为防止压浆时水泥浆液从临近薄弱地点冒出，压浆的桩应成桩3d～7d，并且该桩周围8m范围内没有钻机钻孔作业，该桩周围8d范围内的桩也应成桩3d以上。

2.4.5 水泥浆液的制作

压浆水泥浆液采用普通硅酸盐P.O42.5制作，第一盘水灰比为0.7，第二盘加大水泥用量，水灰比变为0.5直至压浆结束。水泥浆液应经过筛网过滤，防止有未搅开的水泥颗粒堵塞压浆管。

2.4.6 压浆量、压浆压力和压浆控制标准

因压浆量无成型的理论计算公式，并且不同的地质条件压浆量也会不同，经专家分析论证，该工程单桩压浆量可控制在1.5t～2t水泥之间。压浆时开环压力凭施工经验一般在3MPa～6MPa，个别压力可达到8MPa～10MPa，压浆压力在2MPa～4MPa之间。压浆时采用控制压浆量和控制压浆压力的双控办法，优先控制注入水泥量在1.5t～2t之间，其次控制压力，即压浆无明显吃浆现象且压力持续上升到8MPa即可停止压浆；根据国内相关的施工经验，压浆压力不得超过8MPa，因为水泥浆液在8MPa压力下会造成离析，水泥颗粒会堵塞在压浆管中，仅将水压入碎石层中。

2.4.7 压浆施工顺序

压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆，压浆先施工周圈桩位再施工中间桩；压浆时采用两根桩循环压浆，即先压第一根桩的A管，压浆量约占总量的70%（1.1t～1.4t水泥），压完后再压另一根桩的A管，然后依次为第一根桩的B管和第二根桩的B管，这样就能保证同一根桩两根管压浆时间间隔30min～60min以上，给水泥浆一个在碎石层中扩散的时间。压浆时应做好施工记录。

2.5 压浆施工中出现的问题和相应措施

2.5.1 喷头打不开

压力达到10MPa以上仍然打不开压浆喷头，这说明喷头部位已经损坏，不要强行增加压力，可在另一根管中补足压浆数量。

2.5.2 出现冒浆

压浆时常会发生水泥浆沿着桩侧或在其他部位冒浆的现象，若水泥浆液是在其他桩或者地面上冒出，说明桩底已经饱和，可以停止压浆；若从本桩侧壁冒浆，压浆量也满足或接近了设计要求，可以停止压浆；若从本桩侧壁冒浆且压浆量较少，可将该压浆管用清水或用压力水冲洗干净，等到第二天原来压入的水泥浆液终凝固化、堵塞冒浆的毛细孔道时在重新压浆。

2.5.3 单桩压浆量不足

压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆，压浆先施工周圈桩形成一个封闭圈，再施工中间能保证中间桩位的压浆质量，若出现个别桩压浆量达不到设计要求，可视情况加大临近桩的压浆量作为补充。

3 桩端后压浆的效果检验

通过对3组试桩的静载试验，3组试桩均将荷载加到6540k N均未出现破坏，确定试桩实测极限承载力均为6540kN（见表6），比较原设计单纯灌注桩预估平均承载力3161kN桩端后压浆提高了承载力达到106.9%，最大提高了单桩承载力（ZK52866kN）为128.2%。

4 桩端后压浆在本工程的效益分析

4.1 提高了单桩承载力，满足了设计要求

注浆前直径0.7m的桩承载力为3 161kN，注浆后为6 540 kN，单桩承载力提高了106.9%，相当于桩端土承载力提高了3 386 k N，效果十分显著。

4.2 提高了生产效率，缩短了工期

如果采用桩径为1m、桩长为18.6m的钻孔灌注桩同样能达到设计要求，但入碎石层深度增加了3.6m；根据施工中钻进速度，该碎石层平均进尺为0.5m/h，该增加入碎石层部分至少需增加施工时间在8h以上，以全部345根桩、8台钻机同时施工计算，后压浆施工至少比单纯增加桩的桩径和桩长节约工期12d～15d。

4.3 降低了工程造价，具有明显的经济效益

同样以桩径1m、桩长18.6 m的钻孔灌注桩计算，需要增加钻孔灌注桩施工方量约为1500m3，按照当地市场成本价1450元/m3计算，需要增加工程造价217万元；同样采用后压浆施工按照1 500元/桩的成本价计算仅需要增加费用为51.75万元。实际节约费用为165.25万元，占单纯钻孔灌注桩总费用的517万元的31.96%，经济效益相当可观。

5 结语

随着高层建筑对桩基承载力要求的不断增大，尤其是在解决以碎石层作为持力层的桩基施工中，钻孔灌注桩桩端后压浆工艺以工期短、造价低、满足承载力要求等明显的经济效益和社会效益，必将会成为一项经济适用的新的施工工艺。

摘要：在以碎石层为持力层的桩基中,采用桩端压浆工艺加固持力层,能较大地提高单桩承载力,并能取得明显的经济效益。

关键词：桩端后压浆钻孔灌注桩,应用

参考文献

【1】JGJ94-94建筑桩基技术规范[S].

【2】高大钊,等.桩基础的设计方法与施工技术[M].北京:机械工业出版社,2003.

【3】高层建筑桩基工程技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

后压浆工程 篇9

关键词：后压浆,静载,高应变,承载力异常

1 引言

随着我国高层建筑的迅猛发展, 对地基承载力的要求越来越高, 为了满足承载力要求, 地基多采用后压浆灌注桩处理。钻孔灌注桩后压浆技术, 是利用在灌注桩成桩过程中预先设置在桩侧、桩端的压浆管路、压浆阀, 注入配制的水泥浆液, 处理加固桩侧的泥皮及薄弱土体、桩端的松散沉渣和桩端持力层以达到提高桩端阻力、桩侧阻力及桩的竖向承载力, 减少桩的沉降, 改善桩的承载性状, 减少工程投资的一种先进技术。但由于这类桩施工工艺、承载变形机理较为复杂, 施工队伍迅速扩大, 技术管理水平参差不齐等因素影响, 近来有些工程的承载力试验结果出现异常, 同一个工程的单桩极限承载力试验结果与正常设计值相差较大。

2 工程概况

某工程拟建建筑包括住宅楼及地下车库。地上17层, 地下2层, 高度为57.56m。采用后压浆钻孔灌注桩以第七层粉砂为桩端持力层, 桩径600mm。在勘察范围内, 场地地层主要为第四系全新统~上更新统冲积黏性土、粉土和砂土组成, 地表分布有近期人工填土。场地地层分布较稳定, 现按自上而下的揭露顺序分述如下:1素填土:2含砂粉土:2-1层粉质黏土夹黏土 (Q4al) :3层粉质黏土夹黏土 (Q4al) :4层含砂粉土 (Q4al) :5层粉砂 (Q3al) :6层粉质黏土夹黏土 (Q3al) :软塑~硬塑, 稍有光泽, 中等干强度, 中等韧性, 局部未见底, 揭露厚度:2.50~14.80m;7层粉砂 (Q4al) :密实, 饱和, 主要由石英、云母等矿物组成, 该层在场区仅在控制性勘探点中揭露, 未见底, 揭露厚度:1.40~5.90m。

3 工程实例

某住宅楼对各组试桩按照设计要求进行堆载法静载和高应变试验, 后压浆钻孔灌注桩设计要求最大极限加载量为4200k N, 图1~图4表示了各组试桩的静载试验的Q-S曲线及高应变试验曲线。

从图中可以看出, 上述6组试桩的极限承载力部分未达到设计要求的数值, 其中一些桩的沉降量过大, 其极限承载力为设计值的60%~80%。我们分析试桩静载及高应变曲线, 发现正常试桩压浆效果明显, 承载力满足设计要求, 异常试桩上部桩侧摩阻力及端阻力测试结果发现摩阻力实测值与正常值相差较大, 尤其是深层土层的桩侧摩阻力降低较多。测试分析发现, 这些桩基的桩侧摩阻力发挥水平远低于设计要求, 是上述试桩极限承载力大大降低的直接诱因。

4 后压浆钻孔灌注桩承载力偏低的原因分析

图1所示三组试桩均采用回旋钻机, 成孔过程中泥浆比重过大, 导致桩侧泥皮过厚, 从开挖后的试桩也发现桩身比较规则光滑, 且桩侧存在较厚的泥皮, 桩侧光滑较厚的泥皮直接导致桩侧摩阻力的降低。钻孔灌注桩的孔壁形状应有一些小的变化, 呈锯齿齿或或凹凹凸凸形形, , 应应避避免免钻钻孔孔过过于于平平直直、、光光滑滑。。而而且且施施工工过过程程中应减少钻孔灌注桩的施工时间, 降低护壁泥浆的粘度, 形成更优化的泥皮状况, 为压浆取得预期的效果创造“先天条件”。

二次清孔效果较差造成桩底沉渣过厚及桩底附近附加泥皮的影响。目前我国多采用导管法灌注混凝土, 首灌混凝土方量较大, 放开隔水栓使漏斗中的混凝土连同隔水栓向孔底猛落, 混凝土从导管下落至孔底堆积, 并使导管埋在混凝土内。如果孔底有较厚的沉渣, 甚至夹含较多的浮泥, 在混凝土下泻时产生的冲击力作用下, 仅有一部分沉渣被浮托到混凝土项面, 一部分沉渣 (含浮泥) 被挤到边角与孔壁处, 还有部分沉渣 (含浮泥) 仍然留在桩端并形成一个软垫。灌注桩身混凝土是在桩端附近的孔壁中产生附加泥皮, 引入附加泥皮概念可以反映出桩底沉渣对桩端附近桩侧阻力产生的特殊影响。随后灌入的混凝土对首灌混凝土的冲击作用明显减弱, 由此造成靠近桩端附近的孔壁上的泥皮厚度要大于上面的泥皮厚度, 并且离开桩端的距离越近泥皮的厚度显然就越大。上述后压浆钻孔桩的静载试验破坏为桩端持力层的破坏, 即是桩底沉淤过厚所致, 符合桩侧泥皮和桩端沉淤过厚导致承载力偏低的特点。桩端存在软弱的沉淤不仅影响桩端阻力的发挥, 而且制约着桩端附近桩侧摩阻力的正常发挥。

5 结语

通过本工程后压浆钻孔灌注桩桩基承载力异常问题的分析, 可以看出导致工程桩试桩承载力异常的直接原因是桩侧泥皮偏厚和桩端沉渣过厚所引起的桩侧摩阻力的大幅度降低以及桩端阻力难以充分发挥, 并且与工程采取的循环施工方法是密切相关的。为了改善其荷载传递性状, 应该考虑降低护壁泥浆比重, 引入附加泥皮的概念, 解释桩端附近桩侧摩阻力降低的机理。

参考文献

[1]曾文韬.后压浆钻孔灌注桩单桩承载力试验研究[J].湖南城市学院学报 (自然科学版) , 2011, 20 (2) :10-13.

[2]JGJ 94-2008建筑桩基技术规范[S].