灌注桩桩底后注浆效果分析与改进建议

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２ １ 年 第 ０ 期 ０１ ９ 总第 １９期 ５
Ｎｏ ０９ ・ ２ Ｏ１１
Ｖｏ ｌ・１ ９ ５
灌 注桩 桩 底 后 注 浆效 果 分 析 与 改进 建 议
卢莹先
（ 福建工大工程咨询监理有 限公 司 福建 福州 ３ ００ ） ５ ０ ８ 摘 要 ： 析福州市某高程建筑后注浆冲孔灌注桩 的施工 与检测资料 ， 出对 强透 水卵石土层 实施注 浆时， 加速凝 剂对提 高基 分 指 掺
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筑引 言 眦
灌注桩技术 的采用 已经有 １ ０多年 的历史 。大功率 的钻 ０ 机 问 世 也 接 近 ８ 年 了 。 上世 纪 ５ 代 以来 ， 高 层 建 筑 在 世 Ｏ Ｏ年 超 界 各 地 的大 城 市 如 雨 后 春 笋般 拔 地 而起 。 因应 这 一需 求 ， 直 大 径、 大桩 长的单 桩承载力高 的钻 冲孔 灌注桩 ， 就很快地 得到 也 了 推 广 应 用 。而 妨 碍 这 一 桩 型 的优 越 性 得 到 充 分 发 挥 的 缺 陷 主要是 ： 由于桩底 沉渣 、 由于桩侧 泥皮 的存 在 ， 桩径 、 也 在 桩长 相近的条件下 ， 钻冲孔灌 注桩的同 比承载力显著低于钢筋混凝 土预制桩 。我国在上世纪 ６ Ｏ年代 ， 开始进行 桩底后 注浆 的技 术 的 尝 试 。到 ９ 代 前 后 ， 底 后 注 浆 技 术 得 到 较 为 普 遍 的 Ｏ年 桩 应用 。至《 建筑桩基技术 规范》Ｊ ４ ０ ８ 制定 时 ， 注浆 （ＧＪ —２ ０ ） ９ 后 技 术 已 经 在 全 国数 以千 计 的 工 程 中得 到 应 用 。该 规 范 以 丰 富 的实践经验为依据 ， 将灌 注桩后注浆编为专 门的一节 。但 由于 灌浆参数确定和工艺控制 的不确定性很强 ， 所以仍有许多需要 探讨 的问题 。本文拟就注浆的水灰 比、 压力 、 水泥注入量 、 尤其 是掺加速凝剂的控制 ， 、 长 大基 桩承 载力 的确定等 问题进 行探
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一 ：师年生 ， 收师， 月程建 作卢一３，一 稿莹 工级 者０。 出师造 简监４ 日１９ 期Ｏ 介理９ ２１ １ ，ｌ 先７ 一 ， ４ 男
２１ ０ １年 ｏ ９期 总 第 １９期 ５
卢 莹先 ・ 注 桩 桩 底 后 注浆 效 果 分 析 与改 进 建 议 灌
・ ３・ ５
表 ２ 试 验 桩 后 注 浆 主 要 施 工成 果 表
讨。
卵石 ⑧ 、 体 状 强 风 化 岩 、 块状 强 风 化 岩 及 中风 化 岩 ， 主 要 散 碎 其 物 理 力 学 指 标 和设 计 计 算参 数 见 表 １ 岩 土 层 分 布 见 图 １ ， 。
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桩 承 载 力 的重 要 作 用 。并 提 出根 据 岩 土 层 的透 水 性确 定 注 浆水 灰 比 、 用 循 环 注 浆 管道 系统 以便 正确 地 控 制 注 浆 压 力 、 采 以及 对 长 而 大 的冲 钻 孔 灌 注 桩 按 规 范 的专 门规 定 确 定 单桩 承 载 力 等 建 议 。 关 键 词 ：冲孔 灌 注 桩 强透 水 层 后 注 浆 速 凝 剂 成 果 判 释 中 图分 类 号 ： ４ ． ５ Ｕ４ ３ １ ４ 文献标识码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ４ ６ ３ （ ０ １Ｏ 一Ｏ ５ 一Ｏ １ ０ － １５ ２ １ ）９ ¨ ２ ３ Ｏ
８ ０ ０ ８ ０ ０ ９ ０ ０ １ ０ ７ ０ ０ ５： ． １ １ ８ ４ ０ １ ５ ８． １ ． ６４
桩 号
９ ２ １ ７ ４
≈ １ ８
≈ １ ６
∞
１ ０ ７ ０
９ ０ ０
Ｏ ５： ． １ Ｏ ５： ． １
１ ８ ４ ０ ７ ３ ８
１ ８ ４
２ １ ６．
砌
１０ ０ Ｎ时 ， 降量 达 ２０ｋ 沉
４ ． ６ ｍ， 过 ４ｒｍ 。 ２９ｒ 超 ａ ０ ａ
检 测 单 位 取 相 应 于 ４ ｍｍ 的 桩 顶 荷 载 ０ ｌ２ ４ Ｎ 为 单 桩 竖 向 １１ｋ 抗 压 极 限 承 载 力 。 关 于该 桩 的 成 果 判 释 ， 笔 者 将 在 本 文 ５ １中 进 ．
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１７ ４ 号桩
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４ 号 桩 ２
１ ８ 桩 ４号
１ 工程概 况 与基础 设计 要点
蚴
径 ９０ ０ ｍｍ 的１８ ４ ＃桩 。在桩身混凝土达到设计规定 的强度 ， 且 在注浆 结 束 后 ２ ｄ 进 行 静 载 荷 试 验 以 确 定 基 桩 承 载 能 ｏ， 力 ［ ］ 。
行讨论 。
２ 试验 桩成 桩 与桩 底后 ∞ 浆 舳 ∞ 注
三根试验桩按设 计规定成桩 ， 位处 的地 层构成 见 图 １ 桩 。 桩身施工 自 ２ １ ０ ０年 ８月 ９日始 ， 至当月 １ ８日结束 。桩身 预埋 ２根 ０２． ｍｍ 的后注浆钢管 。施工安装过程 中必须保证 注浆 ５４ 管通畅 。两根注浆管分 别用 于二 阶段注浆 。每阶段 注浆启 用 根注浆 管 。９ ２号 试验 桩 至 始 至终 均 灌 注纯 水 泥浆 。１ ７ ４、
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一
４ 后 注 浆 的 效 果 分 析
４ １ 试 验 桩 １８＃ 的 ． ４ 试 验 成 果 再 判 释 在 进 行 注 浆 效 果
分 析 之 前 ， 们 先 对 我
１８ ４ ＃试 验 桩 的成 果 判 释 进 行 讨 论 和 重 新 判 释 。原 检 测 报 告 是 取
１ ８号试验桩第一 阶段灌注纯水 泥浆 ， 二阶段注浆 时在 水泥 ４ 第 浆 中掺入相 当于水 泥质量 约 ６ Ｏ 的水玻 璃 。由于两 阶段 均 ． 系单管注浆 ， 未设 回浆管 ， 故所 记录的注浆压力均为进浆压力 ， 无法测定 回浆 压 力 。第 一 阶段 注浆 压 力变 动 在 ３ ａ左右 。 ＭＰ 第二阶段开始注浆 时， 因为第 一 阶段浆体 凝 固， 压力 很快升 至 ５ ａ ＭＰ 左右 ， 之后又下降到与第一 阶段相 近。压力下 降是压 入 的浆液冲破桩底 近处 第一 阶段注 入 的 已凝 固的浆体 的标志 。 三根试验桩后注浆 主要施工 成果 见表 ２ 。
≈ ２ ６
１ １ 基 础 设 计 要 点 ． 基础采用 冲孔 灌注 桩 ， 并进 行桩 底 后 注浆 。桩身 砼 强度
１８ ４ ＃桩 加 载 至 设 计 要 求 的 极 限 荷 载
Ｃ ５ 选用 卵石⑧层作为桩端持力 层 ， ３， 桩长 约 ４ ｍ， ０ 桩底全 截面 进入持力层深 度不小于 ｌ ｍ。单 桩竖 向极 限承 载力 特征值 ， 对 桩 径 ８ ０ ｍ 的 取 ４ ５ ｋ ９ ０ｒ ａ ７ ０ Ｎ、Ⅲｍｍ 的 取 ６ ０ ｋ ０ ０ ０ ０ Ｎ。 设 计 规 定 ， 注浆参数 通过 场地 试 验确 定 。初 定 ： 液 水 灰 比宜 为 ０ ５ 浆 ． ～ ０ ６ 终止注浆压力 为 ５ ａ流量不宜超过 ７ Ｌ ｍｉ， ．， ＭＰ ， ５ ／ ｎ 单桩注入 水泥量 为 １ ４ ．Ｔ。注 浆作 业 宜成 桩 １ 开 塞 ， ｄ后 注 ． ～１ ９ ｄ后 ７ 浆 。试验桩共 三根 ， 分别为桩径 ８ ０ 的 ９ ＃、４ ＃桩 和桩 ０ ｍｍ ２ １７
ｂ ｉ ｉｇｉ Ｆ ｚｏ ，ｔｅ ｒｕｉｇｅｆｃ ｆ１ｓ — ｓｔｉ ｇ ｎ ｎｈｇ ｌ ｅｍｅｂｅ ａｅ ｖ ｌａｅ ． ａｅ ｅ ｎ ａｉ（ ｃ ｕｌ ｎ ｕｈ ｕ ｈ ｏ ｔ ｆ ｔ ａｈ ｅｔ ｇａｅ ｔ ｉ ｙｐｒ ａｌ ｌｙｒｓｅａ ｔｄ Ｗ ｔｒ Ｏｃｍｅｔ ｔ ｗ／ ） ｄ ｎ ｇ ｎ ｅ ｏｆ ｎ ｏ ｈ ｉ ｕ ｔ ｒ ｏ
第一阶段注浆 第二阶段注浆 桩 径 （４ 、４ １７ １ ８掺 加 ６ ｏ 泥 质 量 的 水 玻 璃 ） Ｖ水 ／ ｍｍ 注浆时间 水泥用量 水灰 比 总吸浆量 平均吸浆 注浆时间 水泥用量 水灰比 总吸浆 量 平均 吸浆 最终 吸浆 ／ １ ｍｌ ３ ／ｇ ｋ ／ 量／ Ｉ 升分 ／ ｎ ｍｌ ／ｇ ｋ ／ 分 一 １ ／ 分 升 量 升 量／ 分 升
１ １ 工 程 概 况 ． 福建 省福 州市某综合 大楼 工程 ， 总建 筑 面积 ３ １ ７ ， １４ ｍ 地
图 １ 桩 位 土层 柱 状 图
表 １ 各土层 的物理力学指标和 设计 计算参数
下室 面积 ５ ３ ｍ２主楼 １ ， ０８ ， ９层 裙楼 ３层 ， 地下 室 ｌ层 ， 建筑 高 度 ７ ． ｍ， 架 一剪 力 墙 结 构 。工 程 位 于福 州市 五 四 路 南 段 东 ４８ 框 侧 、 泉 支 路 西 侧 。勘 察 揭 示 了场 地 从 上 至 下 的 １ 个 岩 土 层 ， 温 １ 依次 为杂 填土 、 淤泥 、 粉土 、 砾砂 、 粉质粘土 、 卵石 ⑥、 粉质粘土 、