桩基后压浆技术对桩基承载力的影响分析

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1、桩基后压浆技术对桩基承载力的影响分析摘要：文章阐述了影响钻孔灌注桩承载力的主要因素及后压浆技术可提高桩基承载力的机理、施工工艺和质量控制要点。通过理论理算与实际检测结果的对比、压浆前后试验测试结果对比，分析了桩基后压浆技术的作用机理，说明了桩基后压浆技术的有效性。关键词：桩基后压浆；施工方法；提高承载力；经济效益中图分类号：F文献标识码：A一、绪论针对北京CBD核心区地下公共空间市政交通基础设施项目，对灌注桩后压浆施工技术进行研究，对大直径灌注桩后压浆技术在施工中如何对压浆质量进行控制以及压浆过程中可能出现的问题进行整理，并力求提出相应的解决方

2、法。为灌注桩的施工提供技术支持。灌注桩后压浆法能适用各种复杂地质条件下的地基基础施工，应用市场十分广阔。其应用价值体现在以下几个方面。(1)继承了钻孔灌注桩的全部优点，适用各种地质土层条件、施工时无振害、无噪声污染等等。现代的建筑施工一大部分是在人口密集的城市进行，可选择的施工场地及资源又到诸多的限制，同时各大城市又相继提出施工环境保护的各项要求，随着高层、超高层建筑数量的增加，灌注桩后压浆法的环保施工优势越来越突出。(1)灌注桩桩端桩侧后压浆的施工工艺，用以提高桩一土间的侧摩阻力和桩端土体的力学强度。桩端桩侧后压浆灌注桩的单桩承载力与相同直径

3、和长度的未注浆的普通灌注桩相比，提高幅度很大，能在很大程度上缩短了桩的设计长度，减少了施工费用，经济效益极为明显。二、桩端及桩侧后压浆的力学作用机理2.1桩端后压浆力学机理配置好的水泥浆液通过高压泵压入桩端持力土层中，水泥浆液首先渗透到最疏松的桩端残渣部分以及持力层岩土体原有的间隙中，并冲走沉渣，间隙被水泥浆液充填，浆液固结后与持力层土体形成了强度较高的复合混凝土。随着逐渐增加的压浆量和压浆压力，桩底土层中逐渐形成梨状扩大头，被压密区范围也逐渐扩大，从而使得桩底土的固结状态和应力路径改变并提高。桩端压浆提高单桩极限承载力的力学机理有以下几个方面

4、：(1)桩端压浆可提高单桩的桩端端承力。桩端压浆通过注入水泥浆液使桩端持力层固化了，减轻桩端持力层的扰动和降低沉渣，使桩端的端承力大大提高(2)桩端压浆的压浆压力作用于桩端，在力学原理上就等于对桩端施加了预应反力，达到提高了桩端阻力和桩侧阻力的目的。(1)桩端压浆的水泥浆液在压力作用下沿桩侧向上爬升，桩侧泥皮被浆液渗透冲击置换，与桩侧土胶结固化，提高了桩身与桩侧土层界面之间的粘聚力和摩擦力，进一步增强了桩侧摩阻力。所以说桩端压浆不仅仅是提高了桩端阻力，同时还可以提高了桩侧阻力，进一步提高了单桩极限承载力。(2)群桩的桩端后压浆可看成是人为地造了

5、一块桩端坚硬持力层，并使其强度提高，使得整个建筑物沉降均匀且总沉降量小，从而大大减少了群桩的变形量。综上所述，桩端后压浆不仅可以提高桩端阻力，还能加固桩端持力层，同时提高桩的桩侧摩阻力。2.2桩侧后压浆力学机理桩侧压浆是通过在钻孔灌注桩施工过程中，先预埋置管式单向筏与内管组成后压浆装置，在成桩3天后通过后压浆装置以一定的压力把水泥浆液压入桩侧土层中。当浆液注入时，对桩侧泥皮进行破坏的同时对桩周围的土体起到渗透和挤密作用，浆液填充了桩身混凝土与桩侧周围土体的间隙，并胶结固化，可提高桩侧土的强度及刚度。桩侧后压浆提高桩侧阻力的机理是：桩侧高压压浆后

6、水泥浆液在压力作用下，一方面对桩侧泥皮进行渗透压密填充胶结，使得桩身与泥皮之间接触面抗剪强度提高；另一方面水泥浆液对桩侧土进行挤压固结扩充，固结后形成强度高的水泥结石及劈裂产生的网状浆脉，相当于增大了桩的直径，提高了界面粗糙度。桩侧压浆两方面的综合结果是使桩侧摩阻力得到提高。三、理论计算与试验结果对比分析3.1工程基本情况说明北京CBD核心区地下公共空间市政交通基础设施项目地处于华北地区中部一一燕山沉降带的西部。本工程设计桩长为17m,桩侧设置1个注浆点，距桩顶7m,桩端设置2个注浆点；设注浆计要求：桩端注浆量1.8t,桩侧注浆量0.8t,注浆

7、水灰比0.5：lo本工程采用桩端、桩侧复式注浆，竖向增强段为桩端以上12m及桩侧注浆断面以上12m,重叠部分扣除，可认为本工程桩为全桩身注浆增强。本工程桩单桩竖向承载力设计值为6750kPa,静载试验承载力为设计值的2倍，取值为13500kPao3.2理论计算单桩极限承载力标准值首先计算极限桩侧阻力标准值，公式如下：Qsk=UZqsikLiQgsk=UZBsikqsikLi式中Qsk注浆前极限桩侧阻力标准值，Qgsk注浆后极限桩侧阻力标准值，qsik为土层极限桩侧阻力标准值（kPa）,Psik为注浆桩侧阻力增强系数Qsik为未注浆极限桩侧阻力标

8、准值（kPa）。结合本工程地质概况，通过计算，我们得到下表：表3.1极限桩侧阻力标准值计算极限桩端阻力标准值，公式如下：（未注浆）Qpk二qpkAp（