钻孔灌注桩后压浆方法.docx

钻孔灌注桩后压浆方法
简介：灌注桩后压浆技术（国际通用名的英语为Externalgrouting.我国习惯用Post-grouting）是土体加固技术与桩工技术的有机结合。分为桩身后注浆(shaftgrouting)与桩端后压浆（basegrouting）。要点是在桩身砼达到予定强度后，用注浆泵将水泥浆或水泥与其它材料的混合浆液，通过予置于桩身中的管路压入桩周或桩端土层中，桩周（身）压浆会使桩土间界面的几何和力学条件得以改善，桩端压浆将使桩底沉渣、施工桩孔时桩端受到扰动的持力层得到有效的加固或压密，进而提高桩的承载能力。关键字：灌注桩后压浆技术
0.概述
灌注桩后压浆技术（国际通用名的英语为Externalgrouting.我国习惯用Post-grouting）是土体加固技术与桩工技术的有机结合。分为桩身后注浆(shaftgrouting)与桩端后压浆（basegrouting）。要点是在桩身砼达到予定强度后，用注浆泵将水泥浆或水泥与其它材料的混合浆液，通过予置于桩身中的管路压入桩周或桩端土层中，桩周（身）压浆会使桩土间界面的几何和力学条件得以改善，桩端压浆将使桩底沉渣、施工桩孔时桩端受到扰动的持力层得到有效的加固或压密，进而提高桩的承载能力。
1.分类
1.1桩端后注浆施工工艺分类
目前可归纳为两大类。一类是在桩底予置柔性注浆腔（囊），通过桩内予置的导管向腔中压入水泥浆形成扩大头，并挤压加密周围土体。简称桩底封闭式后注浆法（见图A.10a）。另一类是在桩底由予置管式单向阀与内导管组成后压浆装置。简称开式后压浆工法（见图A10b）。

a）封闭式柔性胶腔结构示b）开式注浆管示意
图A.10桩端后压浆示意
1.2桩侧压力注浆工艺分类
按桩侧注浆管设置分为沿钢筋笼纵向设置（见图A.11）和沿钢筋笼环向设置两类。

图A.11桩侧后压浆示意
2.后压浆技术发展进程史
D.ABruce指出，桩端压力注浆桩自1961年在修建Maracaibo大桥桩基中首次应用以来，得到了广泛的应用。（参阅①）之后，法国（专利编号2331646）、英国与德国等都开展了桩基后压浆的研究与应用，大多用有柔性腔封闭式工法。我国孔德华1992年提出并获得实用新型专利（ZL922026246）封闭式后注浆工法，西南交通大学岩土所研究开发的腔式桩端压力注浆装置，于1994年鉴定完成，从理论与实践上系统地进行了研究并得到较为广泛的应用。
无注浆容器的开放式桩端后压浆工法，我国是从上世纪八十年代后期（1987）由北京市建筑工程研究所首次开发的，是在长螺旋成孔基础上，在桩底设置固定式隔离钢板，用钢管与PVC管的组合管为注浆管。承载力提高1～2倍，后在北京、沈阳、锦州地区得到推广。国外W.G.KFleming（1993）指导了用U形注浆管形式的开式后注浆工法。形式示意图见图A.10.b。
对于无容器开式桩底注浆工法，压入桩底的浆液可直接进入土体，固化沉渣。而且通过渗透注浆（粗粒土）、或劈裂注浆（细粒土）作为对桩底一定范围的土体相应的加固，但其缺陷是浆液注域可控性低，护壁泥壁厚时，易出现桩壁有夹泥带现象。
关于侧壁注浆与上述桩端后压浆工法开发时间一致，由于它在山西应用中，对承载力增幅远底于桩端后压浆工法，即使设置3道环形注浆管的情况下，其效果也不及仅设桩端后注浆工法，因此，本文不在多叙，仅将欧洲灌注桩施工规程（Executionofspecialgeotechnicalwonk-BoredpilesprEN15861997年1月）附图A.11示出供参考。
从注浆技术的要求考虑，如果土体注浆工法需满足定向、定域与定量“三定”要求，即注浆机理要明确，是渗入充填注浆、压密胶结注浆还是劈裂注浆，浆液流动方向及注浆域可控，注入量在予计量±20%为好。按照上述要求，有容器闭式注浆工法应是桩端注浆首选工法，欧洲诸国多选此类工法。
3.施工要点
3.1注浆压力
对有容器封闭式后注浆工法，它是按照渗入充填~压密混合注浆理论进行的。即注入浆液是在有压作用的流动，它首先克服管路等的阻力而渗入腔内充填碎石等物质的孔隙中。浆液注入压力宜控制在受灌碎石体结构的不致破坏，只能使胶腔被充满，同时桩端沉渣体中的水份被挤走为宜。此时，胶腔体的强度是能够满足不致胀破。在河南巩县某煤炭铁路专用线里沟桥桩基后压浆试桩实例说明，桥试桩桩长10.15~10.25m，设计桩径0.5m，地基土为轻微湿陷性黄土，孔隙比e=0.823，液性指数IL=0.37，湿陷系数δs=0.02，厚度达到15m，采用有胶腔的封闭式桩端后压浆工法，完成试桩3根，有关试桩的资料列于表1或图1（a）与（b）。
表1试桩数据表
桩号桩径(m)桩长(m)桩身砼极限荷载桩顶位移(mm)试桩条件A0.5(0.55)*10.25C25280070.53桩端后