浅析后压浆工艺对灌注桩单桩承载力影响.doc

浅析后压浆工艺对灌注桩单桩承载力影响1、引言在xx地下直径线洞桩法洞内钻孔桩施工过程中，受到洞内施工条件的限制，原有的反循环钻机在遇到地层变化地段（卵石层埋深变化较大，较原来地质勘探埋深上升1~3m），直径线洞内钻孔桩原设计桩长为12m，桩底持力层为卵石层；在该地段钻进至8~10m时就进入卵石层，导致钻机在钻进过程中跳动，并出现卡钻、堵钻、损坏钻头等现象，经与设计单位进行洽商后决定减短桩身长度至10m，并采用后压浆技术改善灌注桩桩底沉渣和桩侧泥皮的固有缺陷，从而大幅度地提高持力层的强度和变形模量，并形成扩大头，增大桩受力面积，从而提高桩端阻力。钻孔灌注桩桩端后压浆术是成桩时在桩底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水泥为主的浆液。对孔底沉渣和桩侧泥皮进行固化，从而消除传统灌注施工工艺所固有的缺陷，以达到提高桩的了承载力，减少沉降量，并提高桩身质量和桩承载力提高可靠性的一种科学先进的技术方法。在卵石层进行桩端注浆进，浆液主要通过渗透、挤密、填充及固结作用，大幅度地提高持力层的强度和变形模量，并形成扩大头，增大桩受力面积，从而提高桩端阻力。2、钻孔灌注桩桩端后压浆施工工艺简述2.1注浆工艺流程制作注浆管→安置注浆管、桩施工→5-7天后→配制水泥浆→注浆泵、注浆管路连接→开始注浆，连续配制水泥浆和注浆，观察注浆压力表，稳压，统计注浆量→注浆结束。2.2水泥浆配制：水灰比0.4～0.6（根据地质条件确定）。2.3将高压胶管与注浆泵、注浆管连接，检查后启动注浆泵，注浆中严密监视注浆压力，注浆压力0.5～4MPa（根据地质条件确定），保持一定的注浆流速，至注浆量达到设计要求，该桩注浆结束。2.4注浆终止条件（1）注浆量达到设计要求.（2）如桩周地面冒浆,间歇2—3小时后再次补注，累计使注浆量达到设计要求。（3）如泵压超过设计值时应停注0.5—1小时，改注其他桩，然后回头再注。我们一般利用的是水灰比1:1，并惨入适当的膨润土，保持浆液的稳定性。压力一般选用4.0MPa一样。桩径越大，需要预留的压浆孔就越多。一般需要两个压浆孔，大于2m的可采用3~4个压浆孔。稳压需要的时间不长，可能就几分钟即可，压浆时应观测桩顶的上移量。在目前情况下，后压浆施工工艺还没有具体的规范要求；对于现场施工中所需要的数据还需要根据经验和理论计算确定，在压浆后必须选一部分桩做静载荷试验。3、后压浆灌注桩单桩注浆量计算公式：在目前进行后压浆灌注桩单桩注浆量计算时通常采用下面的公式，该公式在计算形式上没有考虑注浆压力、浆液粘稠度等条件；采用该式计算出的注浆量与现场施工中实际注浆量相比偏差在±10%，基本上可以指导施工。3.1桩底注浆量：3.2桩侧注浆量式中：d---桩径（m）L---桩长（m）ξ---注浆率卵砾石取ξ=0.3～0.5；粘性土、粉土、粉细砂取ξ=0.2～0.3；——桩身周长（m）m---桩侧注浆横截面数在本文中限于篇幅不对该部分内容进行详细计算。4、静载试验试验结果及分析·4.1试验结果在静载试验前对试验桩和锚桩进行了桩身完整性检测，测试结果表明除了个别试桩和锚桩为II类桩之外，其余的试桩全为I类桩。根据试验结果，并考虑试验结果存在一定离散性等因素之后，各类型桩的承载力特征值平均值汇总如表1所示。从表1中可以看出，各类型后压浆灌注桩承载力均满足设计要求。4.2试验结果分析4.2.1后压浆对抗压桩承载力性状影响分析表2对各类桩型承载力特征值进行了对比。从表2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。从表3中可见，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，桩基的抗压承载力提高幅度均在80％以上。试验结果表明，只要合理确定压浆参数，严格控制施工过程，对于圆砾土层，后压浆提高灌注桩抗压承载力的效果是很显著的。表1试桩承载力特征值试验结果统计表（平均值）桩型受力类型持力层桩径（mm）有效桩长(m)是否压浆承载力特征值（kN）1抗压圆砾土80010是58502抗压圆砾土10009是54003抗压圆砾土80010是54004抗压圆砾土100011是50505抗压卵石100012是53006抗压圆砾土80010是47007抗压圆砾土100011是51008抗压圆砾土8009是50009抗压卵石80012是535010抗压圆砾土100010是4200表2后压浆抗压桩承载力提高幅度统计表桩号持力层有效桩长压浆后承载力特征值（kN）原12m桩长非压浆承载力特征值（kN）承载力提高幅度（％）试验值计算值1圆砾土105850/23901442圆砾土95