桩端后压浆施工技术在高层建筑桩基工程中的分析应用

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1、古胃同．『压桩端后压浆施工技术在建筑桩基工程中的分析应用肖化楚(湖南省有色地质勘查局二四七队，湖南长沙410000)摘要：本文结合工程实例，并根据工程地质情况，详细分析阐述了钻孔灌注桩承载力和桩端桩侧后压浆施工技术及质量控制措施。试验检测结果表明，在一般施工的钻孔灌注桩承栽力达不到设计要求时，可对桩基进行后压浆处理，处理后单桩竖向承栽力有大幅度提高，且经济性能较好。关键词：钻孔灌注桩；后压浆；单桩竖向承栽力；静载荷试验中图分类号：TU753．3文献标识码：B文章编号：1672—4011(2010)04—

2、0186-030前言桩端后压浆技术是建设部近年来正在推广的十项新技术之一，其技术原理是在灌注桩成桩、桩身混凝土达到预定强度后，采用高压注浆泵通过预埋注浆管注入水泥浆液或水泥与其它材料的混合浆液，浆液渗透到疏松的桩端虚尖中，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。当“梨形体”不断增大时，渗透能力受到周围致密土层的限制，使压力不断升高，对桩端土层进行挤压、密实、充填、固集，将使桩底沉

3、渣、桩端受到扰动的持力层得到有效的加固或压密，使桩土间界面的几何和力学条件得以改善，提高了桩端土体的承载力，从而大幅度提高了单桩承载力。因此，对其在实践中的应用及效果进行科学基础上的分析研究有极强的现实意义。1工程概况湖南某高层住宅楼工程，总建筑面积20729rn2，建筑物为地上16+l层(住宅16层，底部架空层l层)，局部地下1层，基础为钢筋混凝土钻孑L灌注桩基础。该工程的钻孔灌注桩直径为妒00mm和妒00l'n／／l两种，设计桩长10m一】5m，极限承载力分别为2300kN和5600kN，桩身混凝土

4、强度等级为C30，共设计钢筋混凝土钻孔灌注桩114条，其中妒00mill桩61条，,1,900nlm桩53条。本项目一般施工的钻孔灌注桩承载力达不到设计要求，采用了对桩基进行后压浆处理的施工工艺，取得了良好的效益。本工程场地范围内地层由第四纪杂填土，粘性土，粗砂，卵石层和强风化泥质粉砂岩组成，各土层的物理力学指标见表1。2钻孔灌注桩试桩承载力分析按照先施工试桩再确定大面积桩基方案的原则，第一次做了2根试桩，选取有代表性的两种直径的桩两条，桩长分别为10．48m和12．40m。竖向静载试验采用反力系统为锚

5、桩与配重联合法，加载方式采用慢速维持荷载法。对2根桩进行了竖向静载试验。具体标准按《建筑桩基技术规范>(JGJ94---94)及《建筑桩基检测技术标准>(JGJl06—2003)进行，具体分析如下：表l各土层的物理力学参数厚度重度粘聚力内摩变形承载力土层檫角泊松比特征值(m)(Y)(kPa)模量(4)(kPa)杂填土O．8—4．715．6粉质粘土0．9—9．919．1240．060210粗砂层3．7一lO．118．74046270粉质粘土0．6—5．119．6715．O27．5280卵石层1．1_6．2

6、19．8O．2380强风化泥岩O．5～3．520．O80．O25．01．O0．4400(1)S。桩端作用于卵石层上，入卵石层1m，桩长10．48nl。静载荷试验第一级荷载为700kN，加载级差为700kN，卜S曲线为陡变型，历时23h，桩顶累积沉降已达79．39mm，超过60him，已破坏，最大加载量为2800kN，取极限荷载为2100kN，见图1。O70014002l∞2800《眦】图1Sl。桩Q--s曲线分析图日m)圈2S2#桩Q--S曲线分析图(2)S：桩端作用于强风化泥岩上，人强风化泥岩1m，桩

7、长12．40m。试验第一级荷载为1200kN，加载级差为600kN，Q—S曲线为缓变型，历时37．5h，桩顶累积沉降已达70．84mm，超过60mm，已破坏，最大加载量6000l【N，取极限荷载为5400kN，见图2。试桩结果发现单桩竖向极限承载力均不满足设计要求2300kN和5600kN，究其原因，主要是因为沉降量过大，桩端阻力未得到充分发挥。经研究，决定采用钻孔灌注桩后压浆技术来提高桩基的承载力，减小沉降量，再通过第二次试桩加以验证。3灌注桩桩端桩侧后压浆施工技术3．1后压浆施工技术工艺流程：方案设

8、计一(注浆参数)钻孔一下钢筋笼一埋设注浆管一(清孔)浇注混凝土一(经过7h一24h)清水劈裂注浆一(经过7d一25d龄期)初注浆一(监测上抬及泛浆)观测注浆压力、注浆量一记录最大压力最终注浆量一成桩。后压浆主要施工技术措施如下：3．1．1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伽的黑铁管制作，接头采用丝扣连接，两端采用丝堵∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞O0M“s：柏辑靳“佗∞封严。压浆管长度比钢筋笼长度多出55cm，在桩底部长