灌注桩后压浆工法.ppt

摘要：本文简述钻孔灌注桩应用后压浆工法的工艺及其机理，并根据工程检测成果，分析该工法对提高单桩竖向承载力、改善桩基承载功能的效果。 关键词：灌注桩后压浆工艺；桩端设柔性注浆腔压浆技术；桩侧压浆技术。;0.概述 灌注桩后压浆技术（国外通用英语名为External grouting.国外多习惯用Post grouting）是土体加固技术与桩工技术的有机结合。分为桩身后压浆（shaft grouting ）与桩端后压浆（base grouting.）。要点是在桩身砼达到预定强度后，用注浆泵用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桩端后主注浆施工工艺分类 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，简称桩端封闭式后注浆工法（图1a）。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，简称开放式后压浆工法（图1b）。;（a）封闭式柔性胶囊结构示意图（b）开放式注浆装置示意图 图1桩端后压浆示意图;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（图2a）和沿钢筋笼环向设置（图2b）两类。 (a) (b) 图2桩侧后压浆示意图 ;2.后压浆技术发展过程史 D.A Bruce指出，桩端压力注浆桩自1961年在修建法国Maracaibo大桥桩基中首次应用以来，得到了广泛的应用[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技术的研究应用。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，西南交通大学岩土工程所研究开发的腔式桩端压力注浆装置，与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，承载力可提高1~2倍，后在北京、沈阳、锦州地区得到推广。国外W.G.K Fleming(1993)指导了用X形注浆管形式的开放式后注浆工法，示意图见图1b。 对于无容器开放式桩底注浆工法，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内的土体相应的加固，但其浆液注域可控性低，护臂泥皮厚时，易出现桩壁有夹泥带现象。;侧壁注浆与上述桩端后压浆工法开发时间一致，由于山西地区桩端大多落在坚实好地层上，桩侧注浆工法在山西应用中承载力增幅远低于桩端后注浆工法，因此，本文对桩侧注浆工法不多叙述。仅将欧洲灌注桩施工规程（Execution of geotechnical work-Bored pilesprEN 1536 1997年1月）附图示供参考（见图2a）。 从注浆技术的要求考虑，良好的土体注浆工法需满足定向、定域与定量“三定”要求，即注浆机理明确，明确其作用是渗入充填压密胶结、还是劈裂注浆；工法的内容、步骤与参数都很清晰；浆液流动方向及注浆域可控，注入量控制在预计量±20%为好。按照上述要求，有容器封闭式注浆工法应是桩端后注浆首选工法，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，它是按照渗入充填胶结与压密混合注浆理论进行的。即注入的浆液是在有压作用下的流动，它首先克服管路等的阻力而渗入腔内碎石等物质的孔隙中并形成结石。浆液注入压力宜控制在受灌碎石体结构不致破坏，只能使胶腔体被充满结石，同时桩端沉渣体中的水分被挤走为宜。此时，胶腔体的强度要能够满足不致胀破。现以河南巩县煤炭铁路专用线里沟桥桩基后压浆试桩情况为例[2]，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s=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及图3（a）与（b）。;表1（）内数值为实际成孔值。; （a）试验场地布置图（单位m） （b）各试桩的P-S曲线 图3;显示出实测得出的桩顶荷载P、沉降S与桩侧平均摩阻力Pf，桩端阻力Pe的关系曲线（见图4、图5），从图示可看出，各桩的Pf，Pe与桩顶沉降S的关系