桩底复合式后注浆灌注桩的竖向承载特性研究

为减小沉降、固化沉渣、提高灌注桩承载力,提出一种灌注桩桩底复合式后注浆工艺,利用安装在桩底的钢板胶囊通过胶囊内外(开-闭-开式)的复合式注浆方式加固桩端周围土体。基于西凌井公路大桥工程进行灌注桩后注浆及静载试验,研究在后注浆过程中注浆压力、注浆量、桩顶位移的实时响应规律,探究桩底复合式后注浆桩的承载特性。利用ABAQUS软件对该工程桩底复合式后注浆灌注桩的承载特性进行数值模拟,并探讨注浆量及注浆体强度对承载力的影响。结果表明：桩底开-闭-开式交替注浆的3次注浆量均达到设计值,稳定时段的注浆压力平均在4.4 MPa左右,桩顶位移累计抬升1.01 mm;复合式后注浆桩比常规桩的极限承载力提高1.9倍左右,同时在桩端以上2.5d(d为桩半径)左右的范围内,复合式后注浆桩侧摩阻力明显增大,平均侧阻达到189.7 kPa,侧阻增强系数为3.45,侧摩阻力呈“R”形分布;随着注浆量及注浆体强度的增大,起初桩基承载力增长较快,在扩大头半径约为2.5倍的桩半径,弹性模量约为50倍的地基土弹性模量之后,承载力增长幅度较小。     

沉渣预压处理的群桩模型试验研究

为减小灌注桩桩底沉渣对承载力的影响,基于桩土共同作用原理,结合桩侧摩阻力发挥所需的位移对沉渣加以利用,并据此设计模型试验,试验包括两桩、三桩、四桩共3种桩基形式,分别对带沉渣与不带沉渣2种状况下群桩的承载性能展开研究。试验结果表明,相对不带沉渣的桩基而言,带沉渣的群桩在预压处理过程中,荷载–位移曲线在沉渣被压实前后会表现出台阶状的特点;经过预压处理后,桩体的位移较大,桩侧摩阻力发挥更充分;桩端阻力在沉渣被压实前很小,沉渣被压实后逐步发挥,并最终达到不带沉渣桩的水平。通过对带沉渣桩的荷载–位移曲线进行平移处理发现,桩基在牺牲一定沉降后承载力可恢复正常,且因沉降后的承台与土体接触紧密,使得桩土共同承载,往往使得处理后的桩基具有更高的竖向承载力和更好的水平承载性能。研究成果可为类似工程提供参考。     

桩侧、桩端联合后注浆施工技术

钻孔灌注桩的后注浆方法,即成桩时在桩端、桩侧预置注浆管路和注浆装置,待桩身达到一定强度后,通过注浆管路,用高压注浆泵压注水泥为主剂的浆液,对孔底沉渣和桩侧泥皮进行固化。该施工方法可克服传统钻孔灌注桩的施工缺陷,达到提高桩承载力、减少土体沉降量、节省工程造价的目的。     

东江大桥大直径软岩嵌岩桩自平衡试验研究

通过分析东江双层桥嵌岩桩自平衡试验实测数据,探讨了大直径、嵌岩深的钻孔灌注桩的竖向承载性状,分析了桩端压浆对于提高桩基承载力及减少桩基沉降的作用,研究了桩侧阻力和桩端阻力的发展规律及注浆前后的变化,得到了桩端承载力在桩基承载力中的比重.试验结果表明:大桥嵌岩桩的承载力满足设计荷载要求,并有较大富余;桩端压浆对提高桩基承载力,改善桩基沉降效果显著;桩侧阻力的发挥程度与桩土间的相对位移有很大的关系,桩端阻力增长与沉降近似成线性关系,桩端承载力为整个桩基承载力的30%～50%,该嵌岩桩属于端承摩擦桩.     

桩端注浆补救事故桩的工程实例

大口径灌注桩已在桩基工程中得到广泛应用。但是大口径灌注桩的桩底沉渣 ,桩端及持力层存在相对软弱的夹层 ,桩身离析和断桩等问题又严重影响其承载力的发挥。注浆处理桩基质量事故可提高大直径灌注桩承载力 ,并确保其质量稳定可靠。1　桩端注浆补救事故桩的途径(1)改善持力层条件、提高桩的端承力　大口径灌注桩成孔中 ,对桩周土扰动降低了土体强度 ,水泡软化作用又进一步加剧其强度降低。桩端注浆通过渗透、劈裂和挤密作用使桩端持力层在一定范围内形成浆液和土的结石体 ,从而改善持力层的物理力学性能 ,恢复和提高了持力层土体强度。桩底…     

考虑桩底沉渣旋挖灌注桩竖向承载力验算

桩底沉渣是旋挖灌注桩施工中普遍存在的现象,在进行旋挖灌注桩承载力分析时应认真考虑桩底沉渣对桩基承载力的不利影响,在设计阶段应主动提出对桩底沉渣的技术处理措施,或对不同桩端持力层主动考虑桩底沉渣对桩基承载力的影响。通过对持力层为硬质岩石的旋挖灌注桩竖向抗压静载试验Q-S曲线分析,指出了当前通过桩基试验Q-S曲线确定嵌岩桩竖向承载力方法的局限性,提出了通过桩基试验Q-S曲线确定单桩竖向承载力的建议。当通过注浆处理桩底沉渣时,对不同持力层的桩端阻力的估算提出了建议。     

采用后注浆技术提高机械旋挖钻孔灌注桩单桩竖向抗压承载力的工程实践

在建筑工程桩基施工中,大直径混凝土灌注桩采用机械旋挖施工工艺具有施工简单、安全可靠、地层适应性强、造价低等特点。但当桩底持力层为含水砾砂层时,施工过程中往往出现桩底涌砂、塌孔,扩底开挖困难,难以彻底清底,桩底沉渣较厚等缺陷。对于端承型桩严重影响其单桩竖向抗压承载力的正常发挥。采用桩底后注浆技术对桩底沉渣及持力层进行固化处理,可改善桩端沉渣和持力层物理力学性能,提高单桩竖向抗压承载力。     

深厚砂层桩端后注浆灌注桩现场试验研究

深厚砂层中钻孔灌注桩施工存在泥皮厚、桩端沉渣难控制等问题。本文以中原某项目为例,对钻孔灌注桩采用桩端后注浆工艺进行加强处理,并在现场进行了一系列竖向抗压静载荷试验和抗拔试验。试验表明：在深厚密实砂层中采用桩端后注浆工艺,再满足一定量的注浆量后可同时达到加固桩端和桩侧的效果,有效提高桩端阻力和桩侧摩阻力;竖向抗压承载力极限值综合提高系数可达3.5,抗拔承载力极限值提高系数可达2.0;桩端沉降大小与注浆量密切相关。本研究可为后续类似深厚砂层钻孔灌注桩桩端后注浆的设计提供参考和借鉴。     

沉渣强度特性及桩侧摩阻力强化弱化效应研究

根据不同桩端条件下大直径灌注桩静载试验结果,研究桩端沉渣和预压对灌注桩承载性能的影响,并对沉渣的承载机理及桩侧摩阻力的弱化或强化效应进行探讨。结果表明:单桩极限承载力随桩端土层强度和刚度的增大而增大,桩端少量沉渣的压缩有利于侧摩阻力发挥到极限值,而无沉渣的完好桩端阻力和侧摩阻力一般难以发挥到极限值。此外,沉渣较厚或持力层强度较低时,侧摩阻力往往产生弱化效应,沉渣较少或持力层强度较高时侧摩阻力又往往产生强化效应,这种弱化或强化效应在桩端处最明显。沉渣具有结构性和压硬性的特性,在受压过程中因结构破坏而产生刚度弱化,经充分压实后又产生刚度强化,承载性能接近持力层。     

国内岩土工程业近10年来发展成熟的技术统计

在钢筋笼上预埋注浆管和注浆阀,在成桩后一定时间内实施桩侧和桩底后注浆,一是加固桩底沉渣和桩侧泥皮;二是对桩底和桩侧一定范围的土体通过渗入（粗粒土）、劈裂（细粒土）和压密（非饱和松散土）注浆起到加固作用,从而增强桩侧阻力和桩端阻力,提高单桩承载力,减小沉降。在优化工艺参数的条件下,可使单桩承载力提高40％-120％,粗粒土增幅高于细粒土,软土增幅最小,桩侧桩底复式注浆高于桩底注浆;桩基沉降减小30％左右。     

后注浆抗拔桩在复杂地层下的试验及模拟研究

以郑州某工程抗拔试桩单桩抗拔承载力试验结果为基础,针对抗拔桩抗拔承载力不足的情况,采用桩端桩侧复式后注浆工艺来减小泥皮和沉渣对桩侧摩阻力和端阻力的影响,从而提高桩抗拔承载力。对注浆结果进行分析并用经验公式计算。结果表明通过试验验证,由《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)公式计算的注浆量可适当减小。分析了有泥皮存在的情况下桩侧摩阻力的减小以及注浆后桩侧摩阻力的增强。最后对后注浆桩进行数值模拟,证明了后注浆尤其是加强桩端后注浆能明显提高抗拔桩承载力。     

超长灌注桩桩端桩侧复式后注浆施工技术

超长灌注桩桩端桩侧复式后注浆技术是通过预埋的注浆管,对灌注桩桩端与桩侧一定范围内的土体进行压注水泥浆液,减小桩底沉渣和桩周泥皮的负面影响,从而提高单桩承载力和减小建筑物沉降,因此在工程上得到广泛应用。结合昆明景成大厦项目工程桩后注浆施工情况及单桩承载力试验,分析软土区采用后注浆技术对土体的承载性状的影响以及超长灌注桩后注浆的施工工艺。     

黏性土层中后压浆桩承载性状的对比试验研究

基于无锡江海西路快速路工程开展的4个标段场地8根试桩静载试验,通过对比未压浆桩与压浆桩实测结果,研究黏性土层中桩端后压浆对桩基承载变形性状、桩端阻力及桩侧阻力发挥性状的影响。结果表明:桩端后压浆技术可显著提高桩基承载性能,并对提高桩基成桩质量的稳定性具有很好的效果;桩端压力浆液在桩端形成水泥结石体,有效地改善了桩端沉渣问题,显著增强了桩端承载变形性能与支承刚度;桩端后压浆可提高极限桩侧摩阻力发挥水平,使得压浆桩极限侧摩阻力要大于未压浆桩,从而提高桩基承载性能发挥的稳定性。     

桩底后压浆的长大嵌岩桩承载性能试验

根据1根长大嵌岩桩桩底压浆前后的试验数据,对比分析了桩底压浆对嵌岩桩桩端阻力和桩侧摩阻力发挥特性的影响。结果表明：桩底压浆有效地改善了嵌岩桩桩底沉渣的受力特性,增大了沉渣的强度和变形模量,同时在水泥浆液压力作用下对桩侧泥皮进行置换填充,在一定程度上渗透、挤密桩周泥岩,增强了桩身与桩周、桩端整体的嵌固能力,嵌岩桩整体承载力提高幅度达14%;该试验研究成果可直接用于工程桩基设计,同时为类似嵌岩桩基设计施工提供了参考。     

深厚自重湿陷性黄土场地灌注桩基础设计

对于深厚自重湿陷性场地的桩基础设计,通过桩端后注浆工艺减少桩基沉降、提高桩端持力层的端阻力,通过桩基静载试验确定注浆后桩端持力层的实际承载力,采用强夯处理或回填压实消除深厚自重湿陷性黄土场地上部一定深度范围内湿陷性土层的湿陷性,同时提高上部土层的密实性以提高桩侧摩阻力以及加强上部土层防水效果以达到减少桩侧负摩阻力的目的,结合三七灰土防水垫层的防水作用,将湿陷性土层有害的桩侧负摩阻力变为对桩基竖向承载力有利的桩侧正摩阻力,可以大幅度提高桩基的竖向承载力,使位于深厚自重湿陷性场地的桩基础设计做到技术可行且经济合理。     

国内岩土工程业近10年来发展成熟的技术统计(一)

1 灌注桩后注浆技术 (1) 主要技术内容 在钢筋笼上预埋注浆管和注浆阀,在成桩后一定时间内实施桩侧和桩底后注浆,一是加固桩底沉渣和桩侧泥皮;二是对桩底和桩侧一定范围的土体通过渗入(粗粒土)、劈裂(细粒土)和压密(非饱和松散土)注浆起到加固作用,从而增强桩侧阻力和桩端阻力,提高单桩承载力,减小沉降.     

钻孔灌注桩桩底后注浆技术在高层建筑桩基中的应用分析

依据上海某高层建筑申采用桩底注浆和没有注浆的若干试桩基的单桩竖向抗压静载试验结果，对基桩的竖向极限承载力性状和桩端阻力发挥特性进行的综合分析，揭示了桩底后注浆有利改善桩基承载力的特性．     

碎石注浆桩承载特性试验研究

通过室内模型试验及现场试验,对碎石注浆桩这一新型桩基技术的承载性状、工作机理进行了试验研究。试验结果表明,与素混凝土灌注桩和预制混凝土桩相比,碎石注浆桩通过先投放碎石后进行注浆成桩的工艺,在注浆过程中胶结碎石成混凝土提高桩体强度的同时,水泥砂浆也胶结加固了桩侧和桩端土体,使得桩侧摩阻力和桩端阻力均得到显著提高。通过试验分别研究了注浆对桩侧摩阻力和桩端阻力的影响及荷载分担情况,得到了一些有益结论。试验也表明:泥浆护壁的成孔方式对桩体的承载性能有一定削弱作用,通过后注浆的工艺可得到改善。着重对试验方法和结果进行描述分析,得到的一些试验数据和结论可为深入研究碎石注浆桩的加固机理和计算方法提供依据。     

长短桩组合桩基宏细观工作性状研究

利用基于数字图像的变形测量系统,结合室内模型试验,研究了长短桩组合桩基的荷载沉降特性、土体变形渐进发展规律;建立了长短桩组合桩基的颗粒流数值分析模型,对桩周土体细观结构变化情况进行了分析。研究结果表明:承台下土体在加载初期即有相当量的荷载分担,长桩的侧摩阻力在加载后期基本保持不变,而短桩的侧摩阻力仍有一定的增长,长桩和短桩的承载力有一定程度的削弱,尤以短桩削弱较多;长短桩组合桩基中土体竖向位移的影响区域扩展到长桩桩端附近,基础剪切滑动面位于承台边缘及桩端以下局部范围土体中;短桩桩端土体竖向应力较早达到极限,而长桩桩端土体竖向应力在加载后期超过短桩,长桩和短桩桩端土体竖向应力与孔隙率变化规律具有良好的一致性。研究结果为长短桩组合桩基础设计及其工程应用提供理论依据。     

钻孔灌注桩桩端后注浆法在施工中的应用

结合耀达大酒店工程实例,介绍了钻孔灌注桩桩端后注浆法在扩头及扩大桩径、增强桩端沉渣密实程度、提高砾石层承载力和桩侧摩阻力等方面作用明显,是一种具有较好的社会和经济效益的施工方法。