用灌浆法提高灌注桩的承载力.doc

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2、、黄土、膨胀土等特殊土在内的各类地基和工业、民用、市政、铁路、公路、港口等各类工程实践中。和预制桩相比，钻孔桩施工时无噪声、无振动，对周围建筑及环境影响小，桩径大，入土深，承载力大。据文献[1]统计，我国钻（冲）孔桩最大桩径已达到4000mm，最大桩深已达104m，而钢管桩最大桩径为1200mm，最大桩深为83m，预应力混凝土管桩最大桩径为1300mm，最大桩深为40m。　　随着我国社会主义建设事业的迅速发展，伴随着高层建筑，大跨度桥梁的兴起，对桩基础的承载力有了更高的要求。大直径灌注桩因此得到快速发

3、展，桩长和桩径也越做越大。然而，在现有的各种成桩方法中，钻孔桩虽有许多优点而被广泛采用，但在施工中却难以避免泥浆的影响，这不仅降低桩承载力的期望值，而且造成材料的严重浪费。人工挖孔桩因难以达到更大的深度，其承载力也难尽如人意。鉴于灌注桩的这种现状，如何提高桩的施工工艺水平，使投入的材料得到更为合理的利用，以大幅度提高单桩承载力，就成为工程界备受关注的热点问题。’　　2、影响钻孔灌注桩承载性能的因素　　在施工过程中，由于地质、施工机械的影响，常造成桩底虚土（软弱层段），其厚度一般为0.2～0.5m，厚者

4、可达Im。特别是松软地层中钻孔，用泥浆护壁，孔底沉渣更不可避免；即使经过特别仔细清孔，清孔后至灌注混凝土前，仍会沉淀一些沉渣，且在成孔过程中，都普遍存在对孔壁和孔底土层的扰动。所有这些都影响了钻孔灌注桩承载力的发挥。　　桩的静载试验表明，钻孔灌注桩的端承力仅占其极限荷载的15%～35%，侧阻与端阻的发挥存在不同步现象。要充分发挥侧摩阻力只需几个毫米的桩顶位移，而要充分发挥端阻力的作用，需要达到桩径的10%—30%的桩顶位移[2]。这么大的位移在工程上是不允许的。桩达到破坏时，侧摩阻力达到极限而破坏，而

5、端阻力得不到充分发挥，其潜力却很大。这就是钻孔灌注桩承载力上不去的原因。　　研究表明，桩底虚土的存在，不仅影响端阻的发挥，也使侧摩阻力受到损失[3]。桩周软弱夹层的存在，使得桩体与土体之间的摩擦性质发生改变，对于以桩土之间通过摩擦传递荷载来讲，是非常不利的。这正是钻孔灌注桩承载效益不高的另一原因。　　3、提高钻孔灌注桩承载力的对策　　根据以上钻孔灌注桩承载力上不去的原因分析，工程界出现的一些提高桩基承载力的方法，大体上都是围绕消除桩底沉渣、桩周软弱夹层而设的。　　(1)预加载法：预先对桩底进行预压，使

6、桩底虚土压密，提高桩的承载力。但费时、费钱，且不易实施。　　(2)扩大端承面积。即扩底桩，在过去的工程中用的较多，但对桩底虚土的存在仍无能为力。　　(3)砂衬桩技术：该法用于沉管灌注桩，施工时，利用双层套管在桩周围灌砂，成为砂套约3～10cm，砂套的存在可提高桩侧壁的摩阻力。　　(4)灌浆技术：灌浆法可分为先灌浆法和后灌浆法。先灌浆法是在钻孔桩成孔后至灌注混凝土前进行灌浆，即将喷头铁管放入孔底插入虚土，喷射水泥浆，使桩底虚土与水泥混合，最后再灌注桩身混凝土。　　后灌浆法是在桩身混凝土达到一定强度后，再

7、进行灌浆，根据灌浆位置不同，分为桩的侧壁灌浆和底部灌浆。底部灌浆又可分为有容器灌浆和无容器灌浆。根据灌浆压力的大小又可分为低压灌浆和高压灌浆，灌浆方式和范围的不同，其机理和效果也是不同的。　　文献[4]、[5]中，均属于后压浆，低压无容器灌浆。多年来，工程界这样的实践很多。一般经过灌浆处理，桩的承载力可提高20%～30%c[5]，多者可达60%～70%，但其提高承载力的机理研究成果尚未看到报道，且压浆量的多少，压力的大小与承载力提高的定量关系更未看到报道。　　4、我们在后灌浆、桩底高压灌浆方面所做的工

8、作　　从1989年开始，省交通厅与西南交大合作，进行桩基础理论在工程中应用的研究和探索，取得一些重要成果。用压力灌浆法大幅度提高单桩承载力，就是其中一项。该成果于1995年5月通过郑州铁路局与西南交大联合组织的鉴定，1998年7月通过铁道部的鉴定。该成果的原理是通过桩端和桩周压力灌浆压密土层，改变桩的边界条件并扩大桩的实际支承面积，达到提高桩的承载力的目的。　　一般而言，粗粒土中压浆的效果比细粒土中的效果好，在同等条件下，当桩位于砂性土中时，经该工艺处理