维普资讯 http://www.cqvip.com 第２４卷 第３期 市 政 技 术 Ｖ０１．２４ Ｎｏ．３ ２００６年５月 Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｍａｙ，２００６ 文章编号：１００９—７７６７｛２００６）０３—０１７４—０３ 钻孑Ｌ桩桩基后压浆技术 李世英 （北京市公路桥梁建设公司第一工程处．北京 １０２２０６） 摘要：钻孔桩桩基后压浆技术可有效提高单桩承载力、减少沉降量，具有很高的技术、经济效益。简要介绍了桩基后压 浆技术，希望为同行作一参考。 关键词：桥梁；钻孔灌注桩；桩基后压浆；技术 中图分类号：ＴＵ４７３．１１ 文献标识码：Ｂ Ｌａｔｅ Ｇｒｏｕｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ Ｃａｓｔ——ｉｎ——ｓｉｔｅ Ｂｏｒｅｄ Ｐｉｌｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ＬＩ Ｓｈｉ—ｙｉｎｇ 桩底、桩侧后压浆技术是近年来发展的桩基改良 技术。该技术通过压浆，使桩周及桩底松软土体的强 擎 冀 兰 度得到有效加强，从而大大提高灌注桩的桩侧阻力和 桩端阻力，达到增加灌注桩承载力的目的。其作用机 理是在桩体形成后，由桩端和桩侧的预埋管压入水泥 浆，通过浆液的渗扩、挤密和劈裂压密等方式。消除泥 图１ 桩基后压浆施工工艺流程 皮和桩底沉渣的固有缺陷，改善桩土界面。使桩周一 ＾ 定范围内的土体得到加固、土体强度增加，增大桩侧 空孔部分 摩阻力和桩端承载力，从而大幅度地提高单桩极限承 桩顶 载力和减少沉降量，具有很高的技术、经济效益。 １工程概况 北京市东北城角联络线起于二环路东北角．沿北 桩侧压浆管 止下￣Ｇ３／４＂） 二环路切线向东经香河园街在新东路以北与机场路 ｌ 土 一 相接至三环路（三元立交），长度约２．５ ｋｍ，是一条加强 捕接桩翻压浆较馏 二、三环路联系的快速干道，竣工后将形成市区至机 场的快速通道。联络线包括主路桥２座。辅路桥４座， —２ ２ 共有桩基３８３颗，其中采用桩基后压浆技术施工的有 ７颗，桩径为１．５ ｍ 桩端压浆管 ２钻孔桩桩基后压浆施工 ３ ２（上下端设ｃ１ ） 一 ２．１施工工艺流程 最后一道加强箍 ，旋接桩端压浆栅 桩基后压浆施－ｒ ｉ艺流程见图１。 哥 桩底 ２．２压浆装置及设备要求 说明； １、钢管连接采用套管焊接．不得有缝隙孔洞。 （１）压浆管布置（见图２） ２、钢筋笼人孔后严禁悬吊和反复冲撞孔庇。 ３、压浆管上端均需设有丝堵。 ４、由于钢筋笼不悬吊．钢筋笼底部实际标高 收稿日期：２００６—０２—１４ 将可能低于测孔探度２５０ ｍＩ ！右。 ５、 为有效桩长． ．为第一道俺压浆闷离桩底 作者简介：李世英（１９７６一），男，北京人，工程师距离．‘为第二道饲压浆闷离桩底距离 ，学士，北京市公路桥 套管焊接详图 粱建设公司第一工程处，项目副经理 图２压浆管布置示意图 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００６年第３期 钻孔桩桩基后压浆技术 ・１７５－ 压浆导管应采用国标低压流体输送用焊接管 桩 端压浆导管公称直径０２５，实际钢管壁后不得小于 ３．２５ ｍｍ；桩侧压浆导管公称直径０２０。壁厚不小于 ２．７５ ｍｍ。压浆导管上端均设有管螺纹、管箍及丝堵： 桩端压浆导管下端设有Ｇｌ螺纹及用以旋接桩端注 浆器的管箍。压浆导管的连接均采用套管焊接。注浆 器采用内径不小于０３２ ｍｍ的锥形钢管，出浆孑Ｌ孑Ｌ径 ８ ｍｍ，外设胶皮套以保护出浆孑Ｌ兼起单向阀作用。 （２）压浆设备 选用泵压不低于７ ＭＰａ的压力注浆泵（如３ＳＮＳ、 ＢＷ１５０等型号的高压注浆泵），并配以与注浆泵相匹 配的ＹＪ３４０等型号的泥浆搅拌机。水泥浆的输浆管采 用双层钢丝纺织胶管。额定压力不小于１０ ＭＰａ。泵送 压力表１个。为２．５级１６ ＭＰａ抗震压力表。 ２－３施工技术要求 （１）钻孔桩钻孔：桩位、桩径、桩长应满足设计要 求，按规范要求严格控制桩的垂直度、桩底高程、桩底 沉渣厚度。 （２）压浆管配置：在起吊沉放钻孔桩钢筋笼同时 安放配置桩端压浆管、桩侧压浆管（根数、布置情况应 根据桩和地质的具体情况确定）。压浆导管上端宜高 于桩施工作业地坪０．５ ｍ（视具体情况可略作调整）， 桩端压浆导管下端口（不包括桩端压浆阀）距钢筋笼 底端０＿３～０．５ ｍ。 （３）安装压浆管和注浆器：压浆导管与钢筋笼用 １６号铅丝十字绑扎固定，绑扎点应均匀。桩端压浆管 绑扎在箍筋内侧，与钢筋笼主筋靠近绑扎固定，绑扎 点为每道加强筋处，绑扎点间距为２．０ ｍ。桩端压浆阀 在钢筋笼起吊后人孑Ｌ前旋接在导管下端，桩端压力注 浆器略超出钢筋笼底部０．１—０．３ ｍ。空孔段压浆管应 预先焊接好。与钢筋笼一起吊人。在钢筋笼下到连接 桩侧压浆阀的三通距孔口以上１ ｍ左右时，安装桩侧 压浆阀．并和钢筋笼绑牢。 （４）下钢筋笼：下放钻孔桩钢筋笼前，桩后压浆的 导管上端应用管堵封严。钻孔桩钢筋笼宜整体吊装， 并保持垂直起吊。防止钢筋笼起吊过程中变形而破坏 压浆管。严格控制钢筋笼下放深度，严禁悬吊，以免桩 端压浆阀埋在混凝土中，影响压浆效果。下放钢筋笼 时。若孔内泥浆表面有气泡出现，应将钢筋笼提出来， 对压浆管进行认真检查，若有漏点要进行更换，确认 无误后重新下放钢筋笼。 （５）混凝土灌注：钢筋笼就位后，确认桩后压浆管 没有损坏，即可进行钻孔桩基桩水下混凝土灌注。灌 注过程中应严格控制混凝土导管的埋深、混凝土的灌 注标高。 （６）压浆：桩基后压浆可在桩混凝土灌注２ ｄ后 进行。对于桩端桩侧联合压注浆，宜先桩侧注浆后桩 端注浆。水泥浆采用４２．５以上强度等级的普通硅酸 盐水泥拌制，水灰比一般控制在０，５～０．７５之间．相对 质量密度控制在１＋６５～１．７之间，漏斗粘度在２５Ｓ以 上。压浆前要检查系统运转情况及各参数指标是否达 到设计要求；压浆时要做好压力、压浆量、冒浆量的测 量工作，并做好注浆作业记录（包括成桩１３期、压浆１３ 期、桩端和桩侧水泥浆压人量、水泥浆泵送终止压力） 及特殊情况处理记录。 （７）压浆控制：后压浆控制采用注浆量与注浆压 力双控法。（以水泥浆注入量为主，压力控制为辅。其 中注浆量和注浆压力应根据设计要求或根据桩长、桩 径、桩端及桩周地质等具体情况确定）。压浆控制要求： 水泥浆压人量达到设计值的７０％．泵送压力超过 设计值，可停止压浆： 水泥浆压人量达到设计值的７０％．泵送压力不足 预定压力的７０％，应调小水灰比。继续压浆至满足预 定值： 若水泥浆从桩侧溢出，则应调小水灰比，改间歇 压浆至水泥用量满足预定值： 终止泵送压力不得小于１ ＭＰａ。 ３钻孔桩桩基后压浆单桩承载力试验 为检验钻孔桩桩后压浆技术的效果。注浆后可进 行竖向抗压极限承载力试验。实验方法宜采用自平衡 试桩法（因自平衡试桩法较接近竖向抗压桩实际工作 条件的试验方法）。试验按中华人民共和国国家标准 《岩土工程勘察规范））ＧＢ５００２１—２００１及行业标准《建 筑桩基检测技术规范》ＪＧＪ１０６—２００３、《公路桥涵地基 与基础设计规范｝ＪＴＪ０２４—８５、《公路桥涵施工技术规 范））ＪＴＪ０４１—２０００、《建筑桩基技术规范））ＪＧＪ９４—９４等有 关标准进行。 试验前把荷载箱埋人基桩的某一平衡点位置。试 验时，从桩顶通过高压油泵向荷载箱充油（如图３所 示），试桩预定加载值为单桩承载力设计值的２倍，并 采用慢速维持荷载法。即逐级加载法。每级荷载达到 相对稳定后方可加下一级荷载，同时测量荷载箱上部 桩的向上位移量和荷载箱下部桩的沉降量及桩顶的 位移量。直到试桩破坏，然后分级卸载到零。 ３．１试验程序 （１）加、卸载分级 每级加载值为预估极限承载力的１／２０，第一级可 按２倍荷载加荷。卸载也分级进行，每级卸载量为２个 加载级的荷载值。 （２）ＪＪ￣载测量 维普资讯 http://www.cqvip.com ・１７６・ 市政技术 第２４卷 Ｉ－ 厂ｌ・ｌ＿］ Ｉ叶ｐ 电动油泵计算 一 一位移杆 一护管 一 兹缴 —荷最箱 ￡ｊ 图３荷载箱加载示意图 每级加载后在第１ ｈ内按在５、１５、３Ｏ、４５、６０ ｍｉｎ 测读桩顶沉降量，以后每隔３０ ｍｉｎ测读一次。位移传 感器连接到微机，直接由笔记本电脑控制测读；同时 在笔记本电脑屏幕上显示Ｑ—ｓ曲线和ｓ—ｌｇＴ曲线。 （３）判稳标准 每级加载下沉量，每小时内小于０．１ ｍｍ并连续 出现两次。即可认为稳定，可加下一级荷载。 （４）卸载量测 每级卸载后，应观测桩顶的回弹量，检测办法与 加载相同。卸载到零后，在每３ｈ内每３０ｍｉｎ观测一次。 ３．２中止加载条件 （１）实验桩荷载箱达到最大加载值。 （２）某级荷载作用下，桩的位移量为前一级荷载 作用下沉降量的５倍。 （３）某级荷载作用下，桩的位移量为前一级荷载 作用下沉降量的２倍，且２４ ｈ尚未到达相对稳定。 （４）验桩累计沉降量超过４Ｏ ｍｌｎ。 ４钻孔桩桩基后压浆单桩竖向承载力计算 ４．１确定试桩极限承载力 依据实验桩位移随荷载的变化特征，用公式法确 定试桩的极限承载力。 （１）根据位移随荷载的变化特征确定极限承载 力，对于陡变型ｐ—ｓ曲线取Ｑ一８曲线发生明显陡变 的起始点。 （２）对缓变型ｐ 曲线，按位移值确定极限值，极 限侧阻取对应于向上位移Ｓ上＝４０—６０ ｍｍ对应荷载 为承载力极限值Ｑ ｔ；极限端阻取Ｓ下＝４０～６Ｏ ｍｉｌ对 应荷载，或大直径桩的Ｓ下＝Ｏ．０３～０．０６ Ｄ（Ｄ为桩端直 径，大桩径取低值，小桩径取高值）的对应荷载。 （３）根据位移随时间变化的特征确定极限承载 力，下段桩取Ｓ一１ 曲线尾部出现明显向下弯曲的前 一级荷载值，上段桩取Ｓ一１ 曲线尾部出现明显向上 弯曲的前一级荷载值。 分别求得上、下段桩的极限承载力Ｑｕ上、Ｑ 下，然 后考虑桩自重的影响。得出单桩竖向抗压极限承载 力为： Ｑｕ＝（Ｑｕ上一 ）， ＋Ｑｕ下 式中： 为荷载箱上部桩质量密度； 为荷载桩箱部 桩侧阻力修正系数（对于粘性土、粉土７＝０．８；对于砂 土７＝０．７）。 ４．２沉降位移的确定 用等效转换法确定极限承载力所对应的桩顶位 移。将自平衡法获得的向上、向下两条Ｑ—Ｓ曲线通过 转换，等效相应的传统静载方法的ｐ—Ｓ曲线（等效转 换曲线），如图４所示，依据等效转换曲线，确定基桩 极限承载力所对应的沉降位移。 口 、＼＼ 丑）自平衡测试曲线ｂ）辱教转攥血戢 图４ 自平衡测试结果转换示意圈 ５体会 北京市东北城角联络线工程２号匝道桥Ｚ２—８轴 北侧基桩设计试验桩长３３．０ ｍ，桩径１．５ ｍ。根据地质 勘测报告单桩竖向承载力计算值为６ ５００ ｋＮ，设计要 求值９ ０ＯＯ ｋＮ。桩基在竖向设计荷载作用下．最大允 许沉降量为８ ｍｍ。为提高单桩承载力。在桩底卵石圆 砾岩土中，采用桩底后压注浆技术，注浆后试验检测 该桩单桩竖向抗压极限承载力为２７ ５００ ＫＮ：当试桩 达到设计荷载９ ０００ ＫＮ时，相应沉降为４．２５ ｍｍ。 试验证明桩基后压浆技术有如下特点： （１）桩基后压浆技术适用于各种地层条件。尤 其是砂土层、砂卵石层。可大幅提高基桩承载力的 ４０％－２００％、有效缩短基桩的设计长度，节约基桩造价 １５％一３Ｏ％： （２）桩基后压浆是一种对已完成的基桩。承载力 不足的有效的补强手段： （３）桩基后压浆技术操作简单，效果明显，但工程 检测费用高，一旦此瓶颈被打破，桩基后压浆技术必 将会广泛地应用于工程建设中。 参考文献： 【１】ＧＢ５００２１－２００１，岩土工程勘察规范【Ｓ】． 【２】ＪＧＪ１０６－２００３。建筑桩基检测技术规范［Ｓ】． 【３】ＪＴＪ０２４－８５，公路桥涵地基与基础设计规范【Ｓ】． 【４】ＪＴＪ０４１—２０００，公路桥涵施工技术规范［ｓ］． ［５】ＪＧＪ９４－９４。建筑桩基技术规范【Ｓ】．
