灌注桩后压浆工法

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（a）封闭式柔性胶囊结构示意图（b）开放式注浆装置示意图 图1桩端后压浆示意图
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1.2桩侧压力注浆工艺分类
按桩侧注浆管设置分为沿钢筋笼纵向设置（图2a）和沿钢筋 笼环向设置（图2b）两类。
(a)
(b)
图2桩侧后压浆示意图
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无容器的开放式桩端后压浆工法，我国是从上世纪八十年代 后期（1987）由北京市建筑工程研究所首次开发的，是在长 螺旋成孔基础上，在桩底设置固定式隔离钢板，用钢管与 PVC管的组合管为注浆管，承载力可提高1~2倍，后在北京、 沈阳、锦州地区得到推广。国外W.G.K Fleming(1993)指导 了用X形注浆管形式的开放式后注浆工法，示意图见图1b。
从注浆技术的要求考虑，良好的土体注浆工法需满足定向、 定域与定量“三定”要求，即注浆机理明确，明确其作用是 渗入充填压密胶结、还是劈裂注浆；工法的内容、步骤与参 数都很清晰；浆液流动方向及注浆域可控，注入量控制在预 计量±20%为好。按照上述要求，有容器封闭式注浆工法应 是桩端后注浆首选工法，欧洲诸国多选此类工法。
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1.分类
1.1桩端后主注浆施工工艺分类
目前可归纳为两大类。一类是在桩底予置柔性注浆腔（囊）， 通过桩内予置的导管向腔中压入水泥浆形成扩大头，并挤压 加密周围土体，简称桩端封闭式后注浆工法（图1a）。另一 类是在桩底由予置管式单向阀与内导管组成后压浆装置，简 称开放式后压浆工法（图1b）。
对于无容器开放式桩底注浆工法，压入桩底的浆液可直接进 入土体，固化沉渣。而且通过渗透注浆（粗粒土）、或劈裂 注浆（细粒土）作为对桩底一定范围内的土体相应的加固， 但其浆液注域可控性低，护臂泥皮厚时，易出现桩壁有夹泥 带现象。
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侧壁注浆与上述桩端后压浆工法开发时间一致，由于山西地 区桩端大多落在坚实好地层上，桩侧注浆工法在山西应用中 承载力增幅远低于桩端后注浆工法，因此，本文对桩侧注浆 工法不多叙述。仅将欧洲灌注桩施工规程（Execution of geotechnical work-Bored pilesprEN 1536 1997年1月） 附图示供参考（见图2a）。
灌注桩后压浆技术（国外通用英语名为External grouting. 国外多习惯用Post grouting）是土体加固技术与桩工技术 的有机结合。分为桩身后压浆（shaft grouting ）与桩端后 压浆（base grouting.）。要点是在桩身砼达到预定强度后， 用注浆泵用水泥浆或水泥与其它材料的混合浆液，通过予置 于桩身中的管路压入桩周或桩端土层中，桩周（身）压浆会 使桩土界面的几何和力学条件得以改善，桩端压浆将使桩底 沉渣、施工桩孔时桩端受到扰动的持力层得到有效的加固或 压密，进而提高桩的承载能力。
图4 试桩桩顶荷载P与Pe、Pf关系曲线
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图5试桩桩顶沉降S与Pe、Pf关系曲线
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桩顶只需几毫米的沉降，就可使桩侧阻力得到充分发挥，并 很快达到极限状态。按A、B桩桩长及桩径计算，其极限侧阻 力平均值达到108.06kPa（A桩为107.4kPa，B桩为109.8kPa）， 较常规的C桩侧阻力值86.6kPa提高25.4%。表明只是经过桩端 后压浆的A、B两桩的侧阻力Pf值也较常规桩C为大。说明桩端 注浆能够使桩周土的性质、桩土界面性质有所改良。对于端 阻力Pe,A、B桩端阻力Pe分别为758kN，与580.7kN，均值 669kN，其极限端承力特征值达到2623kPa，C桩端阻力Pe分别 为231kN，相应极限端承力特征值为1009kPa。表明经过后压 浆，A、B桩极限端承力特征值较常规C桩提高1.59倍。
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3.施工要点 3.1注浆压力
对有容器封闭式后注浆工法，它是按照渗入充填胶结与压密 混合注浆理论进行的。即注入的浆液是在有压作用下的流动， 它首先克服管路等的阻力而渗入腔内碎石等物质的孔隙中并 形成结石。浆液注入压力宜控制在受灌碎石体结构不致破坏， 只能使胶腔体被充满结石，同时桩端沉渣体中的水分被挤走 为宜。此时，胶腔体的强度要能够满足不致胀破。现以河南 巩县煤炭铁路专用线里沟桥桩基后压浆试桩情况为例[2]， 桥试桩桩长10.15~10.25m，设计桩径0.5m，地基土为轻微湿 陷性黄土，孔隙比e=0.823，液性指数IL=0.37，湿陷系数 s=0.02,厚度达到15m，采用有胶腔的封闭式桩端后压浆工法， 完成试桩3根，有关试桩的资料列于表1及图3（a）与（b）。
钻孔灌注桩后压浆工法 报告人：胡启胜 2015年4月
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摘要：本文简述钻孔灌注桩应用后压浆工法的工艺及其机理， 并根据工程检测成果，分析该工法对提高单桩竖向承载力、 改善桩基承载功能的效果。
关键词：灌注桩后压浆工艺；桩端设柔性注浆腔压浆技术； 桩侧压浆技术。
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0.概述
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表1
桩 桩径 号 （m）
A
0.5( 0.55)
桩长 (m)
桩身 砼强度
极限 荷载 （kN）
桩顶沉降（极 限荷载）（mm）
试桩 条件
10.25 C25 2800
70.53
桩端 后压浆
B
0.5( 0.59)
10.22
C25
2800
74.12
桩端 后压浆
C
0.5( 0.54)
10.15
C25
1800
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未压 浆
（）内数值为实际成孔值。
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（a）试验场地布置图（单位m） （b）各试桩的P-S曲线 图3
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显示出实测得出的桩顶荷载P、沉降S与桩侧平均摩阻力Pf， 桩端阻力Pe的关系曲线（见图4、图5），从图示可看出，各 桩的Pf，Pe与桩顶沉降S的关系没有本质的区别。
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2.后压浆技术发展过程史
D.A Bruce指出，桩端压力注浆桩自1961年在修建法国 Maracaibo大桥桩基中首次应用以来，得到了广泛的应用[1]。 之后，法国（专利编号2331646）、英国与德国等都开展了 桩基后压浆技术的研究应用。大多用有柔性腔封闭式工法。 我国孔德华1992年提出并获得实用新型专利（ZL922026246） 封闭式后注浆工法，西南交通大学岩土工程所研究开发的腔 式桩端压力注浆装置，与1994年鉴定完成，从理论与实践上 系统地进行了研究并得到较为广泛的应用。