后压浆技术在高速公路桥梁灌注桩基中的应用

后压浆技术在高速公路桥梁灌注桩基中的应用（精选11篇）

篇1：后压浆技术在高速公路桥梁灌注桩基中的应用

后压浆技术在高速公路桥梁灌注桩基中的应用

文章主要介绍后压浆技术的加固机理以及工艺参数的确定,并具体介绍该技术在桩基中的`应用实例.

作 者：戴海燕 DAI Hai-yan 作者单位：湖南工程职业技术学院,湖南,长沙,410600刊 名：企业技术开发(学术版)英文刊名：TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE年，卷(期)：28(5)分类号：U443.15关键词：后压浆 加固机理 施工工艺 参数 应用实例

篇2：后压浆技术在高速公路桥梁灌注桩基中的应用

钻孔灌注桩桩端后压浆技术在昆山高层建筑中的应用

通过工程实例,介绍了昆山地区软地层地基钻孔灌注桩桩端压浆技术,提出了钻孔灌注桩桩端压浆技术的施工要点及注意事项,为今后类似地层钻孔灌注桩桩端压浆施工提供参考.

作 者：葛明军 作者单位：振华建设集团有限公司,江苏,昆山,215316;黑龙江齐齐哈尔矿产勘查开发总院,黑龙江,齐齐哈尔,161006刊 名：西部探矿工程英文刊名：WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING年，卷(期)：22(1)分类号：U443.15关键词：钻孔灌注桩 桩端压浆 注水通阀 压浆量

篇3：后压浆技术在高速公路桥梁灌注桩基中的应用

桥梁后压浆技术是以注浆泵将配置好的水泥浆加压输入桩身内导管,通过桩底或桩侧注浆阀注入周围介质,通过渗入(粗粒土)和劈裂(细粒土)作用注入桩底沉渣和周围一定范围的土体中,并在桩土软弱界面上扩大至桩底以上10 m～20 m甚至更高的范围。通过水泥浆的渗入胶结固化效应,提高桩的承载力的一种先进工艺[1,2]。通过后压浆技术的应用可以有效改善桩基周围土层情况,提高桩基承载力,节约工程费用,在建筑桩基处理中应用较多[3,4,5]。在郑州三环路快速化工程的桥梁桩基中,也大量采用了后压浆技术,并取得了良好效果。

1 工程概况

郑州三环路快速化工程,是郑州市重点工程之一,项目位于郑州的中心城区,是郑州市主城区快速路系统“一环两纵三横”中的关键“一环”。

西三环陇海路互通立交是三环路快速化的控制性工程。其中,陇海路主线长度1 114 m(K-1+494.30～K0+599.26),共11联。西三环主线长度2 470 m(K6+157.29～K8+627.61),共28联。西三环立交南北向为西三环快速通道,东西向为陇海路快速通道,立交包括ES,EN,NE,NW,WS,WN,SE,SW,JS九条匝道,共69联。

陇海互通立交桩基数量达到1 509根。其中,西三环主线桩基共602根,包括直径1.5 m的486根、1.2 m的116根;匝道桩基共678根,包括直径1.5 m的110根、1.2 m的548根、1 m的20根。上述钻孔灌注桩全部采用后压浆技术施工。

2 灌注桩后压浆施工

2.1 施工工艺

灌注桩基础后压浆施工工艺流程如图1所示。

1)压浆前的准备。应对压浆泵系统进行选型,并安装好压浆设备及压浆管。其中,压浆系统由浆液搅拌器、带滤网的贮浆斗、压浆泵、压力表、高压胶管、预埋在桩中的压浆导管和单向阀等组成。2)浆液的制备。制备浆液时,采用与灌注桩水泥同强度等级的普通硅酸盐水泥与清水拌制成水泥浆,水灰比根据压浆情况适时调整,一般水灰比为0.6。后压浆正式压浆作业前,应进行试压浆,对浆液水灰比、压浆压力、压浆量等工艺参数调整优化,最终确定工艺参数。3)开塞。灌注桩后压浆施工中,采用桩底不填碎石方案、开塞时间提前的措施。开塞在混凝土浇筑后24 h之内进行,开塞后用清水冲洗注浆管道,直至溢出清水,然后用堵头重新封闭压浆管。4)压浆。注浆压力根据地层性质和深度而定,风化岩压力最高,软土压力最低。成桩7 d桩基声波检测后开始注浆,先桩侧注浆,后桩底注浆,桩侧注浆顺序为先上后下,先外围后中间,桩侧注浆和桩底注浆时间间隔3 h～6 h。

2.2 施工设备

施工设备和机具主要包括:浆液搅拌器、带滤网的贮浆斗、压浆泵、压力表、高压胶管、预埋在桩中的压浆导管和单向阀、电子称等。其中,压浆泵是实施后压浆的主要设备,压浆泵一般采用额定压力6 MPa～12 MPa,额定流量30 L/min～100 L/min的压浆泵,压浆泵的压力表量程为额定泵压的1.5倍～2.0倍。考虑到压浆过程中流量和压力调整的方便,工程中常采用流量及压力可调整的高压泵。本工程施工采用的压浆泵技术参数见表1。

2.3 施工质量控制

2.3.1 压浆管埋设

桩端注浆时,选用声测管作为注浆管,绑扎在钢筋笼内侧,随钢筋笼下入孔底。桩径为1.5 m时声测管布置三根呈等边三角形,当桩径为1.8 m和2.0 m时声测管布置四根呈十字交叉形,声测管为ϕ57 mm,管壁厚度3.5 mm的钢管,顶端高出地面50 cm并用堵头封严,防止泥浆进入。选两根声测管作为注浆管,下部分别用三通和单向阀连接一根ϕ25 cm带钢丝的柔性高压塑料管作为注浆喷头管。注浆喷头管绕桩身环形布置并间隔10 cm贯穿钻ϕ6 mm孔于管壁上,最后在外面(包裹一层透明胶布)包裹一层橡皮带密封。两根中一根作为备用管,注浆管注浆失败时使用。

2.3.2 浆液制备

水泥浆配制时,先根据试验按搅拌筒上对应刻度确定出一定水灰比的水泥浆液,注浆浆液采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥,水泥要求新鲜、不结块。在正式搅拌前,将一定水灰比水泥浆液的对应刻度在搅拌机筒外壁上作出标记。配制水泥浆液时先在搅拌机内加一定量的水,然后边搅拌边加入定量水泥,根据水灰比再补加水,水泥浆搅拌好后达到对应刻度,搅拌时间不少于2 min,浆液用3 mm×3 mm的滤网进行过滤,浆液采用纯水泥浆。水泥浆搅拌好,过滤后放入贮浆筒,水泥在贮浆筒内也保证不断搅拌。

2.3.3 压浆控制

桩侧注浆时,桩长45 m及以上的设置3道侧注浆阀,桩长45 m以下的设置2道,按照以下位置布置注浆阀:最下面一道距离桩底12 m～18 m,最上面一道距离桩顶8 m～15 m,每道侧注浆阀竖向间距12 m。每道注浆阀对应一根注浆管,注浆管为DN25钢管,钢管绑扎在钢筋笼外侧,钢管连接三通、单向阀和一根ϕ25 cm带钢丝的柔性高压塑料管作为注浆喷管,布置同桩底注浆喷管。

1)注浆应满足设计需要的压力和持续时间要求,本工程注浆压力:桩侧注浆压力为2 MPa～2.5 MPa,桩底注浆压力为2 MPa～4 MPa,持荷时间:压力达到设计值后持荷时间不应小于5 min。2)为减少管路系统对注浆压力的损失,注浆泵与注浆孔口距离不宜大于30 m,并确保注浆过程中注浆管路不发生弯折。3)注浆流量一般应控制在70 L/min,为保证注浆效果,要求注浆泵最高额定压力应大于10 MPa,流量大于5 m3/h。4)注浆量按《建筑桩基技术规范》和《公路与桥涵工程地基基础设计规范》计算确定。5)压浆过程采用“双控”的方法进行控制。6)压浆作业过程中对后压浆的各项工艺参数进行检查,发现异常情况时,立即查明原因,采取措施后继续压浆。

2.3.4 常见问题及处理措施

1)压力逐渐上升,但达不到设计要求的压力,这可能是浆液在粘土中形成脉状劈裂渗透,或浆液浓度低、胶凝时间长,或部分浆液溢出。2)压降开始后压力不上升,甚至离开初始压力值呈下降趋势,这可能使浆液外溢。3)压力上升后突然下降,这可能是浆液从注浆管周围溢走,或注速过大,扰动土层,或遇到空隙薄弱部位。4)压力上升很快,而速度上不去,表明土层密实或凝胶时间过短。5)压力有规律上升,即使达到容许压力,压降速度也很正常(变化不大),这表明压降是成功的。6)压力上升后又下降,而后再度上升,并达到预定的要求值,可以认为是第3)种情况的空隙部位已被浆液填满,这种情况也是成功的。7)由于施工操作不当(如注浆单向阀门反向安装)或土层本身性质导致注浆孔堵塞,引起后压浆施工中预置的两根注浆管全部失效,导致设计的浆液不能注入,或管路虽通但实际注浆量达不到50%,且注浆压力达不到终止压力,视为注浆失败。此时,应及时通知设计单位协商处理。

3 后压浆施工效果分析

在灌注桩基础施工完成后,按照相关规范要求对桩基进行了静载试验,试验结果如表2所示。

由表2分析可知,与未注浆的桩基相比,采用了后压浆技术的桩基础在单桩抗压极限承载力、桩侧阻力、桩端阻力等方面均有了较大的提高,取得了良好的效果。

1)采用了后压浆技术的桩基础在抗压极限承载力方面有了大幅度提高,与未注浆的桩基相比,提高了19%～42%。2)与未注浆的桩基S1相比,注浆后的桩基S4,S5,S6,S2,S3的桩侧阻力平均值分别提高了40.8%,35.5%,30.3%,48.7%,52.6%。3)与未注浆的桩基S1相比,注浆后的桩基S4,S5,S6,S2,S3的桩端阻力分别提高了190%,90%,68%,161%,360%。

4 结语

郑州市三环线路上岩土工程勘察揭露地表下70.0 m深度内的地基土,为第四系松散沉积物,岩性以粉质粘土、粉土及粉细砂为主,含钙质结核,30 m以下较多钙质胶结层,地质情况涵盖了郑州市范围内的各种地质条件,具有普遍意义。通过西三环桥梁桩基检测结果分析,桩基础承载力在桩长减少40%的情况下均高于原设计承载力,表明后压浆技术可以有效增加桩基础承载力,节约工程投资,缩短建设工期,具有明显的社会效益和经济效益。因此,后压浆技术在郑州西三环桥梁桩基的成功应用,可为郑州地区及其他类似城市桥梁工程建设提供有益的借鉴。

参考文献

[1]李树荣,王树中.钻孔灌注桩后压浆提高承载力的机理及计算[J].山西建筑,2002,28(4):34-35.

[2]张阳明,管典志.钻孔灌注桩后压浆作用机理分析[J].哈尔滨工业大学学报,2003(7):890-892.

[3]呼其恩.钻孔灌注桩后压浆效果对比[J].山西建筑,2006,32(9):106-107.

[4]王金海.钻孔灌注桩后压浆技术在襄樊国税大厦工程中的应用[J].建筑技术,2004(3):199-200.

篇4：桥梁桩基中的后压浆技术解析

【关键词】桥梁；桩基；后压浆技术

所谓后压浆技术也就是在桥梁桩基工程施工过程中将桩基工程的施工技术与地基加固技术有机结合起来，从而形成一种新的施工技术，该技术能够对地基期待固化作用，从而提高桩基工程的稳定性与施工质量，从而达到理想的施工要求。在桩基工程施工过程中，施工人员一般会将钢筋骨龙、管道、压浆管连接起来，然后在其中浇筑混凝土，等到其凝固之后再使用相应的设备对其进行压浆，从而提高工程的施工质量，确保后续工程的顺利开展。

一、后压浆技术的适用范围以及加固原理

1、后压浆技术的适用范围

通过我们对后压浆技术的分析，若地基属于砾石土、砂土、粘土、粉质粘土、强风化岩层等，那么我们可采用这种施工技术进行施工，从而误导加固的效果；而俄国地基属于淤质粘土，那么我们也就不能够采用这一施工技术。

2、后压浆技术的加固原理

在当前桥梁工程建设过程中，若桩基结构的底部属于软弱土，那么我们可采用后压浆技术对其进行加固，从而提高底层地基的强度与承载力，确保工程的施工质量。施工人员在采用后压浆技术进行施工的过程中，其主要是将桩基与周边土体发生作用，从而起到对土层加固的目的。最终提高整个桩基的承载力。在实际工作中，施工人员通过对该项施工技术的应用可以减少桩基的数量，从而提高其承载力，为后期工程的施工奠定扎实的基础。通过后压浆技术的施工，其具有以下几个方面的优点：首先，在实际施工过程中，通过后压浆技术的应用可以提高抗侧摩阻力，根据施工经验及试验桩测试，桩端压浆后水泥浆液可由桩底沿桩周上返 10m左右。桩侧及桩端压浆的浆液固结作用消除了桩周泥皮的影响，另一方面和桩周土体发生作用，加固了周围土体，增强桩侧摩阻，增大了桩的平面几何尺寸。其次，消除桩底沉渣的影响，并对桩端持力层进行加固，可提高桩端土体的承载力，大大减小桩的沉降量。再次，提高桩周土的抗剪强度，改善桩土的受力性能，提高桩承载力的可靠性。可对桩身存在的部分缺陷进行补强加固，提高工程的安全性。

二、后压浆设备使用前的调试工作

第一，当后压浆设备进入施工现场之后，有相关专业人员对其进行检查、调试，要求其达到设计的规定标准；第二，要求注浆泵的性能适应于水泥浆液的浓度，以提高该项施工技术的正常施工，确保其施工质量；第三，要求后压浆设备的注浆管道畅通，避免在实际施工中出现沉淀堵塞等不良现象；第四，要求在注浆泵的孔口处设置一个抗震压力表，避免因压力过大而影响到注浆的质量；第五，若在冬季施工，那么施工人员应当做好防寒保暖工作；第六，所有工作准备就绪之后，相关工作人员还需要对注浆泵、搅拌机等各种大型设备进行检查并调试，确保其正常运行，另还需要对注浆管路、高压阀等设备进行耐压试验，等到其负荷要求之后才能够用于施工中，以避免出现漏浆等不良现象；第七，当施工完毕之后，相关工作人员应对所有设备进行保养，以确保设备的循环应用。

三、钻孔灌注桩基础后压浆在实际工程中的应用

在某桥梁工程施工过程中，由于受到当地地质条件等多方面因素的限制，该工程施工难度相对比较大，因此通过施工人员将后压浆施工技术应用在其中，有效地降低了工程的施工难度，提高了其施工效率。某工程采用的是φ1.2m钻孔灌注桩群桩基础施工，由于该工程的地基属于沙泥软石土层结构，这种土层结构的承载力相对比较差，为了确保工程的施工质量，提高工程的承载力与稳定性，施工人员采用了后压浆施工技术，这种有效的提高了桥梁工程的施工效率与承载力，从而达到了理想的施工要求。

四、注浆过程

在桩基超声波检测完成后，应尽快开展注浆工作，为桥梁下部构造后续施工做好准备。（1）正式注浆前，首先进行通孔。使用压浆机按3 ～5MPa 压入清水，检查整个后压浆系统是否处于正常工作状态，且将注浆管端部的压浆阀打开。（2）水泥浆制备①水泥采用P.O32.5以上标号水泥，注浆水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定，对于饱和土水灰比宜为0.45～0.65，对于非饱和土水灰比宜为0.7～0.9（松散碎石土、砂砾宜为0.5～0.6）。②桩侧压浆量不小于500kg，桩底压浆量不小于3000kg。当设计对注浆量无明确要求时，可按下式进行计算：桩端：G1=π（htd+ξn0d3）×1000（1）桩侧：G2=π[t（L-h）d+ξmn0d3）×1000（2）式中：G1，G2为桩端、桩侧注浆量，以水泥用量计，kg；ξ为水泥填充率，细粒土0.2～0.3，粗粒土0.5～0.7；n0为孔隙率，n0=e0/（1+e0），e0为天然孔隙比；t为包裹在桩侧浆液厚度，一般为10～ 30mm，粘性土及正循环成孔取高值，砂性土及反循环成孔取低值；h 为桩端压浆时，浆液沿桩身的上返高度，一般5～20m，h值与承载力增幅有关； m为桩侧注浆横断面数；L、d为桩长与桩径，m。（3）桩端终止注浆压力应根据土层性质及注浆点深度确定，对于风化岩、非饱和黏性土及粉土，注浆压力宜为3～10MPa； 对于饱和土层注浆压力宜为1.2～4MPa，软土宜取低值，密实黏性土宜取高值。（4）注浆流量不宜超过75L/min。（5）注浆。后压浆质量控制采用注浆量和注浆压力双控方法，以水泥注入量控制为主，泵送终止压力控制为辅。桩侧注浆压力不小于1.0MPa，桩底压浆压力不小于1.5MPa。注浆顺序一般应遵循先桩侧后桩端、先上部后下部、先外围后中心的原则进行。灌注桩设置桩侧压浆阀时，应从上向下进行桩侧注浆，桩侧注浆完成后3天再进行桩端注浆，以防浆液外冒。当水泥压入量达到预定值的70%，泵送压力超过4.0MPa可停止压浆；当水泥压入量到达设计值70%，泵送压力不足预定压力的70%时，应调整水灰比，继续压浆。当注浆总量及注浆终止压力均达到设计要求时，宜可停止压浆。

五、结论

总而言之，后压浆施工技术因具有多方面的优点，能够在桥梁工程施工中充分发挥作用，提高桩基工程的承载力与稳定性，并且能够降低工程造价，达到理想的施工要求，因此受到了人们的广泛关注。相信在未来的社会发展中，该项技术必然还会不断改进，朝向更好的方向发展，具有非常广阔的发展前景。

参考文献

[1]何坚.预应力砼管桩基础在江珠高速公路桥梁中的应用[J].铁道勘测与设计，2010（02）.

[2]于海艳.浅谈土工格室的原理、特点及其应用[J].黑龙江科技信息，2008（14）.

篇5：后压浆钻孔灌注桩施工技术分析

后压浆钻孔灌注桩施工技术分析

钻孔灌注桩后压浆技术能够显著提高桩体的承载能力,通过该方法在某工程的应用实例,介绍后压浆钻孔灌注桩技术的工艺流程及施工要点,总结该技术的`优点和存在的不足之处.

作 者：薛秋生 沈龙运 聂义军 Xue Qiusheng Shen Longyun Nie Yijun 作者单位：西安铁路局西安北站工程指挥部,陕西,西安,710054刊 名：铁道技术监督英文刊名：RAILWAY QUALITY CONTROL年，卷(期)：37(5)分类号：U291.63关键词：钻孔灌注桩 后压浆 承载力

篇6：后压浆技术在高速公路桥梁灌注桩基中的应用

随着桥梁施工技术的不断的发展和进步, 对桥梁的灌注桩的要求越来越高, 单一的灌注已经很难满足承载力的要求, 而后压浆技术则可以明显的提高桩基的承载力, 还能减小变形量, 所以该技术被广泛的应用到了市政桥梁的桩基施工之中, 并得到了不断的完善。

2 后压浆技术

后压浆是指在在桩基的一侧或者端部注入高压水泥浆, 利用高压作用可以将空隙的水分排除, 将桩基低的沉积的泥渣排开并填充缝隙, 水泥浆形成的结石体能够有效的替代扰动土, 增强了桩基的侧压力, 提高了桩基的承载力。利用该技术可以减少桩基的沉降, 有效的避免了质量问题的出现, 延长建筑的使用寿命。

3 桩基的后压浆施工

整个桩基的施工基本上都是按照固定的流程进行, 主要的施工流程:

(1) 准备工作, 根据工程需要选择合适的压浆泵并做好其他压浆设备的安装工作。压浆系统主要有浆液搅拌器、贮浆斗、压浆泵、高压胶管以及压浆管和单向阀等共同构成的复杂系统。

(2) 制作浆液。浆液主要用硅酸盐水泥加水制成, 其中要求硅酸盐水泥的强度等级要与灌注桩水泥相同。水灰比主要根据压浆情况而定, 大多为0.6左右。在进行正式压浆前要先试压浆, 然后再对相关的参数进行优化调整后进行处理, 确定最优的参数。

(3) 开塞。灌注桩的后压浆施工一般采用提前开塞时间, 桩底不填碎石的措施。混凝土浇筑后一天内进行开塞。开塞后要立即用清水冲洗管道至管道溢出清水结束。然后再封压浆管。

(4) 压浆。注浆压力要根据实际的地层性质和深度确定, 一般风化岩的注浆压力最高, 软土层的注浆压力最低。在成桩一周后要对桩基进行声波检查, 合格后才可以进行注浆, 一般先桩侧后桩底, 桩侧注浆采用为先上后下先外围后中间的顺序进行, 桩侧和桩底的注浆一般间隔3天到6天。

4 后压浆施工的质量控制

后压浆的施工是个较为复杂的过程, 要想做好并不容易, 需要对施工过程中的每个环节都要十分注意, 才能确保施工质量。一般主要要对以下几点进行重点控制。

4.1 埋设压浆管

在进行桩基的桩端注浆时, 先把作为注浆管的声测管绑扎在钢筋笼内, 随着钢筋笼降到孔底部。声测管的布置方式和桩基的直径直接相关, 如果桩基的直径为1.5m, 则采用等边三角形的方式布置三根声测管, 如果桩径为1.8m或者2.0m时采用十字交叉的方式布置4根声测管, 其中的声测管为直径为57mm, 管壁厚度3.5mm。声测管的顶部一定要保持高出地面半米以上, 并将顶端堵上, 以防止泥浆进入管内。注浆管主要选用两根声测管, 用一根带钢丝的高压塑料管做喷头, 连接声测管下部的三通和单向阀。将喷头管环绕到桩基上, 并且要每10cm在管壁上贯穿一个孔, 要在外面包上透明胶带, 然后再包一层橡皮带进行二次密封。两根声测管并不是同时使用, 一般只用一根, 另外一根只是备用, 只有在注浆失败时才会用到。

4.2 制作浆液

在进行水泥浆配制时, 应该按照试验的要求在搅拌筒上设置刻度, 按照这个刻度来制成一定水灰比的水泥浆。注浆浆液采用与注浆管强度等级相同的普通硅酸盐水泥配制, 要求水泥不能结块, 搅拌前先在搅拌桶内根据要求的水灰比加入适量的水, 然后再根据比例加入水泥。在搅拌过程中可以根据水灰比添加水。直到达到要求的值停止。在搅拌时要保证搅拌过程在2分钟以上, 同时要使用一定孔隙的滤网过滤浆液。浆液搅拌过滤后应该放入贮浆筒中, 以保证水泥在里面能够不断搅拌。

4.3 控制压浆过程

桩侧注浆时, 要根据桩的长度来决定设置几道注浆阀, 一般当桩长小于45m时设置两道注浆阀, 其他的则设置3到。然而注浆阀的布置不是随意的, 也有一定的规定, 一般要求在桩底上12-18m设置最下的一道, 在桩顶下8-15m设置最上面的一道, 其中要求每道阀在竖向上的间距为12m。每个注浆阀都有一个绑扎在钢筋笼外的注浆管。要保证注浆效果应该按照规定的要求进行。

首先, 应该满足珠江要求的压力和持续时间上的要求。桩侧注浆压力一般为2-2.5MPa, 桩底的注浆压力2-4MPa, 按照要求的压力持续时间应在5分钟以上。

其次, 为保证压力效果, 避免注浆管弯折, 减少不必要的压力损失, 注浆管的长度不要超过30米。注浆流量在70L/min, 为了保证良好的注浆, 注浆泵压力不应小于10MPa, 流量不低于5m3/h。

最后, 压浆要采用双控法, 按照相关的规定计算注浆量, 在注浆过程中检查相关的参数, 发现问题及时处理。

4.4 常见问题及解决方法

(1) 压力虽然是逐渐上升的, 但是就是达不到设计要求。原因可能是浆液溢出或者浆液浓度不符合要求, 或者浆液渗透造成的。 (2) 压力不但不上升甚至还下降。这是因为有压浆外溢造成的。 (3) 在遇到空隙部位或者注浆速度过高造成的压力在上升后突然下降的问题。 (4) 当土层比较密实或者泥浆的凝胶时间太短, 会引起压力急速上升但是速度升不动。 (5) 由于施工操作不当或者注浆孔堵塞, 会导致在注浆前设置的两根注浆管全部失去作用, 这就会造成浆液注入不进去, 或者能注入, 但是达不到要求的注浆量和压力要求。这就是失败的, 应该及时联合相关的单位制定相应的后续方案处理。

5 施工后的验证

后压浆完成后需要对其进行试验验证, 本文采用3组9根直径为1300的桩基进行试验, 其中每组3根。第1组采用长度为25米的桩基采用后压浆工艺, 每根桩基上都有1个桩侧压浆管、3个根桩端压浆管;第2组采用直径为36米的桩基进行试验, 其中桩基模拟试验区的常用的桩基的设计进行。第3组同样采用直径为25米的桩基以便做对比。不过它采用的常规的灌注方式。将3组试验桩中放置钢筋剂和应力测试装置以便测试内力。桩基试验的加载则采用锚桩横梁反力装置进行。

根据实验的要求进行试验所得结果如表1所示。表中第一组和第三组数据对比可以发现在同样条的桩径和桩长以及地质条件下, 采用后压浆技术后其桩基的承载力得到极大的提升, 相比常规灌注方式要提高超过40%。

6 结束语

本文对后压浆技术进行了详细的分析和探讨, 介绍了主要的控制方式以保证更好的质量。市政桥梁桩基的采用后压浆技术在实际中应用越来越多, 所产生的经济和社会效益也逐渐显现, 但是在实际的应用中还是要引起足够的重视, 一定要根据要求进行, 保证桥梁桩基的安全。另外还要在实际的施工过程中不断总结和探索新的方式和方法, 进一步促进该技术的发展。

参考文献

[1]黎见明.后压浆技术在公路桥梁桩基础中的应用研究[J].广东土木与建筑, 2009 (5) .

[2]戴海燕.后压浆技术在高速公路桥梁灌注桩基中的应用[J].企业技术开发, 2009 (5) .

篇7：后压浆技术在高速公路桥梁灌注桩基中的应用

【关键词】灌注桩；注浆；承载力

0.工程概况

某建筑物层高20层，主楼地下2层，地面18层，总高度70.2m，附楼2层，结构为框剪结构，经过多个设计方案论证，桩基工程采用后压浆钻孔灌注桩，桩荷载形式为端承——摩擦桩，共布设后压浆钻孔灌注桩290根，其中？准700桩256根，？准9600桩34根，有效桩长17～18m，单桩承载力浆工艺是在桩身混凝土达到终凝后，通过桩身预留注浆管，其设计值为2250kN。该工程工程地质条件见表l。

1.后注浆钻孔灌注桩施工工艺

后注浆钻孔灌注桩施工工序为：钻进成孔-吊放钢筋笼（同时预埋注浆管）-浇灌混凝土-成桩后注浆。

1.1成孔工艺

采用泵吸反循环全面钻进成孔工艺。开钻前在桩位处埋设大于桩径500mm的护筒，钻机对位偏差小于1cm，刚开钻采用正循环钻进，待钻进4-5m后采用反循环钻进，钻孔过程中应控制好泥浆参数和钻进参数。钻进成孔均采用切削具疏齿状排列的三翼锥形钻头全面钻进。钻头直径？准700mm、？准600mm两种。

1.2吊放钢筋笼（预埋注浆管）

（1）在成孔后把两根注浆管连同钢筋笼放入孔内。

（2）注浆管检查。注浆管必须经过检查，无锈蚀，无裂痕，耐压性能好，尤其管内不得有锈蚀及其它杂物，防止铁锈及杂物进入注浆阀，使注浆阀堵塞，造成注浆失败。

（3）预埋注浆管。成孔检查合格后，两根后注浆管随钢筋笼下入孔内，注浆管绑扎在钢筋笼上对称安装，安装注浆阀时注意注浆阀高度为300mm右，且向内弯曲15度，以进人孔底锥面内，然后填入级配合理的碎石，高度以填埋注浆阀高度为宜，注浆管在下入孔内过程中，应向注浆管内注入清水，以检查注浆管是否漏水，并可平衡管内外水注压力差，以防损坏注浆阀，下人孔内后在注浆管上部安装丝堵，防止其它杂物进入。

1.3混凝土灌注

混凝土采取水下灌注，混凝土标号为C25，在对孔深、泥浆等相关性指标验收合格后开始灌注。灌注前把0.2～0.5m碎石投人孔底。灌注时要求导管离孔底0.3～0.5m，初灌量应保证导管埋深1.2～1.5m，灌注混凝土应连续进行，并严禁把导管底拔出混凝土面。

1.4成桩后注浆

（1）注浆技术参数。

1）水泥：采用525#R普硅水泥，水灰比为0.6。

2）注浆量：单桩设计注浆量为l.38m。必须严格按设计注浆，实际注浆时需大于或等于设计注浆量。

3）压浆速度：50-75L/min。

4）注浆压力：初始0.5～1MPa。正常1.5～2MPa，最大3MPa，稳压时间15min左右。

5）注浆阀门设计：根据注浆内径在下部打孔，孔径累计面积与注浆端面积之比>1.05，且保证喷射有效面积。

6）投石高度为50cm，注浆阀的有效长度设计为30cm。

（2）注浆施工，压浆采用2SNS型高压注浆泵并配以YJ340型泥浆搅拌机，总功率14kW，采用纯压式灌浆法，成桩3-5d后，把地面注浆系统与孔内一根注浆管连接，另一个注浆管丝堵打开，压人适量清水，冲洗孔底内注浆腔室，待另一注浆管内出清水后，开始注入按设计水灰比配制的水泥浆液，待另一注浆管内流出水泥浆液时，停注，安装上丝堵，继续注浆，待压力达到1.5MPa时，稳压15min左右，堵上此注浆管，换另一注浆管二次注入水泥浆液，压力达到1.8～2MPa时，稳压15min，拆洗上部注浆系统，进入下一条桩施工。桩底注浆示意图见图1。

2.注浆效果及特点分析

根据质量监督部门桩基检测结果，该工程单桩承载力提高很大。且地层卵砾层固化良好，达到微风化岩层效果。由于此高层建筑有2层地下室，开挖到基础桩顶标高-7m处，可见部分桩身有3-10mm水泥浆层护裹桩身，还有部分脉状水泥延伸，厚度50-150mm，长度2～3m。由此可见后注浆工艺产生的固化、劈裂、扩底扩径效应，达到了后注浆工艺提高承载力的目的。该大楼钻孔灌注桩施工中成功地使用了桩后注浆这种新技术工艺，取得了较好的效果，其特点为：

（1）有效提高单桩端承力。由于后注浆的挤压、充填固结作用，在桩底形成扩大头且消除了钻孔灌注桩沉碴的存在，使桩体与桩端持力层有效地结合在一起，且由于高压注浆使桩底产生反向预应力，能有效地发挥和增加单桩端承力。根据该大楼桩基检测中心做的高应变测试曲线分析，由于后注浆工艺使桩端持力层（卵石层）端阻进入微风化岩层，进一步证实桩端注浆的有效性。

（2）有效提高桩侧摩阻力。由于浆液沿桩周向上扩散泛浆，能部分增加单桩摩阻力，根据现场开挖情况，部分桩在桩上部可见5-15mm厚的注浆层。

（3）能消除一些不明不良地质现象，改善桩身受力情况。在施工中，桩注浆量均大于设计注浆量1.5t，部分桩浆量大于2.5t，个别桩达到9t。根据基础开挖到桩顶标高时（-7m左右）发现脊脉状注浆物存在，厚为50～150mm不等，且不规则，说明后注浆工艺能消除部分不良地质的影响。

（4）加固地基。由于全部工程均采用后注浆法施工，由于浆液对桩周土的压密作用，并使部分浆液渗透土粒、砂粒、砾石粒之间的间隙里，使其固结与四周地层紧密相依，从而使整个地基得到加固。

（5）工艺先进。后注浆工艺在我国是20世纪90年代初形成的一种先进的施工工艺，是科学技术在工程施工中的具体运用，由于其科学性和先进性，已在世界范围内多领域得到了广泛的应用和发展。

（6）不足之处。高压注浆易损件多、易坏、成本升高，地质情况复杂时，注浆量不易控制。

3.桩端压浆工艺提高承载力机理简析

由于此工法应用时间尚短，研究有待深入，对其机理简述如下。

对于采用泥浆护壁工艺成桩时，往往在孔底形成一个沉碴软弱层，即使通过置换泥浆或抽碴筒排碴等认真清底措施，也很难达到清除沉碴的标准。通过设置于桩底的柔性注浆腔压入水泥浆，浆泡逐步扩大并向外挤压，就会压密沉碴软层而硬化此层，继而对桩端土层产生压密，从而大大提高桩底土层的刚度和强度，促使端阻同步甚至超前发挥。同时，压力胶囊在注浆压力作用下产生径向扩张的过程中，将使其周围梨形区范围内的土体受到挤压和剪力作用（近似于图2中的I区、Ⅱ区），将迫使Ⅲ区土体压密并对桩身下端产生握裹效应，使得桩侧阻力也会有所提高。至于能够对桩身下端产生握裹作甩的范围，参照梅霍耶夫承载力公式解约为桩径的4-8倍，甚至更大，并随桩端处土体抗剪强度增大而增加。桩底沉渣软层的压实硬化，桩端土层的压密，相应的支承面积的扩大以及在桩身下段土层对桩体产生的握裹效应等综合作用，使桩端压浆能提高桩的承载力。

关于采用压浆工法提高单桩竖向承载力的数值，对于不同持力地层、不同长度的桩，据已有注浆桩与普通桩试桩资料对比，综合为0.2～2.0倍（这里的0.2倍是指桩端持力层为软弱的粉质黏土土层）。本地区的持力层多为中密一密实砂、砾石或卵石层，桩端压浆桩的极限承载力较未压浆桩增幅一般达到60-200%。其变动幅值是与桩端持力层条件、桩土工作体系状况、工艺条件及工艺参数诸因素密切相关。

4.结束语

篇8：后压浆技术在高速公路桥梁灌注桩基中的应用

随着我国公路事业的不断发展, 桥梁的建设规模也在不断扩大, 与此同时桩基础的施工技术也在不断的发展、完善。而后压浆施工技术, 作为一种桩基础施工中常用的施工技术, 在对桥梁的桩基础的变形能力改善、承载能力提升的同时, 也有较好的实用性以及经济性。因为我国的地域广阔, 在高速公路修建过程中, 遇到一些特殊的地质条件也是不可避免的, 造成桩基础钻孔施工过程中出现孔洞、沉陷等病害也十分常见, 这也为后压浆技术的使用提供了条件。而后压浆施工的质量控制对桩基础的施工质量控制尤为重要, 所以了解其技术原理、掌握施工中关键环节就十分有必要。

1 后压浆技术的概述

高速公路的桥梁桩基础施工进行过程中, 采用后压浆技术进行处理, 主要目的是固化沉渣以及桩的泥皮, 对桩基础的整体稳定性以及自身的承载能力有所提升, 从而满足施工规范的要求。后压浆的基本原理是, 桩孔成孔以后, 将压浆管、钢筋笼以及管阀等连接的整体在成桩前放进桩孔中, 然后浇筑混凝土来成桩, 间隔一定的时间进行压浆操作。高速公路桥梁的桩基施工过程中, 桩基的完整性可以通过压浆管采用声波透射法来检测。而经过压浆处理的桩基础, 不仅在设计过程中减少截面钢筋的用量, 而且压浆管实现循环使用, 提升施工的经济性。

后压浆技术在高速公路的桥梁桩基础施工中应用, 能加固桩基础周围以及底部的软弱土体, 达到桩基础与周围土体的有机结合, 使得桩体与土体的摩擦力增大, 相互受力、相互作用;而且圆柱形的桩体经过注浆后其几何尺寸也会产生变化, 桩体在注浆位置出现了“节支”, 会形成“节支桩”相应, 对桩体的承载能力、稳定性的提升有很大帮助。除了能实现上述的桩基础的整体稳定性以及自身的承载能力有所提升, 还可以实现减小桩基础的桩径、胶结桩底沉渣的作用, 也可以修补桩基础自身的一些缺陷、防止高速公路使用过程中的不均匀沉降过大。在高速公路桩基础施工过程中, 工程人员为了实现上述目的, 可以考虑采用后压浆技术对桩基础进行处理。

2 桩基础施工中后压浆施工工艺及其参数确定

2.1 桩基础后压浆的施工简介

高速公路桥梁的桩基础后压浆施工中, 整个施工的流程是桩基础的成孔和桩孔清理、钢筋笼的放置、压浆阀的安装、浇筑混凝土、拌制压浆浆液、对桩基础进行压浆。相对于传统的桩基础施工, 只是增加了与压浆相关的技术环节。整个施工工艺流程中关键的几个环节是浆液体系、泵压体系以及桩土体系等。

浆液在高速公路桩基础的后压浆施工中发挥主要作用。可凝固性材料是配置浆液的主要原材料, 施工过程中可以根据具体情况进行选择, 一般施工中采用的是水泥作为浆液原材料, 拌制时可以根据需要添加对应的外掺剂, 实现软土地基改性的目标。

桩基础浇筑混凝土开始前, 对桩基础进行注浆管的预设, 注浆管要能够达到桩基底部的土层位置。然后桩基础浇筑完成后, 通过在注浆管底部安装的注浆器的作用下, 对桩基础进行注浆, 这是整个后压注浆施工能否高质量完成的关键环节。

2.2 后压浆施工中参数的确定

一方面是对浆液中凝结材料与水的比例的确定。因为大部分工程项目采用的是水泥作为凝结材料, 所以本文讨论水灰比的确定。浆液的稀稠受水灰比的直接影响, 同时也会对浆液的施工性能以及后期的稳定性造成影响, 所以要根据工程实际确定合适的水灰比。水灰比一般选择0.55~0.65为宜, 且随着桩基础所处位置的土质越粗, 水灰比要求越小。而水泥没有特殊要求时, 宜选择普通或者矿渣硅酸盐水泥, 其强度等级要超过32.5。

另一方面是注浆压力以及注浆量的确定, 这两者是控制桩基础后压浆施工技术的关键。其中注浆压力是桩基础注浆操作中基础周围土体不隆起且桩体上抬不大时所采用的注浆压力。在选择注浆压力时, 要考虑桩体的长度以及桩体周围土层的特性, 正常情况下注浆压力选择为1 MPa~3 MPa, 特殊施工现场可以适当增加, 比如粘性土、粉性土等特殊土。而因为注浆压力的影响因素颇多, 比如浆液的稠度、土的特性、注浆深度以及地下水等, 所以在注浆过程中密切注意注浆压力变化。注浆结束时的压力要比正常的注浆压力略高, 从而确保注浆量达到设计要求。而注浆量在确定时主要考虑土体的特性, 比如粘性土的注浆量相对卵砾石的注浆量要小, 最终形成的注浆体的强度也有差别。也要考虑桩体的自身的尺寸, 对于直径为1 m~2.5 m的桩基础, 桩底注浆过程中采用的水泥浆体量约为0.8 t~2.5 t。在注浆时要严格控制注浆量, 尽可能的多一些, 不能出现注浆不够的情况。

2.3 施工工艺

下面分别就桩底压浆以及成桩后的缺陷处理压浆这两种情况对后压浆施工工艺进行详细论述。

1) 桩底压浆施工。桩基础底部的后压浆施工过程必须与钻孔桩的施工结合起来, 整个施工流程见图1。

首先是安装注浆管。在注浆管的最下部进行花管的安装, 长度约为40 cm, 可以用普通的自来水管通过钻孔制成, 并对其用胶带密封, 将花管插入土层中, 只是插入一部分不能全部插入。同时为了保持注浆管不出现移动, 将其绑扎在钢筋笼的外壁上。

接着用清水来做通孔处理。在桩基础浇筑完成2 d内, 接好注浆管道, 通过高压泵向注浆管内压入清水, 观察泵压变化, 当泵压在升高到一定压力值后骤然降到零值, 或者注水量明显超过管道容积、泵压长时间维持稳定时, 停止注水, 说明被胶带封堵的孔口已经被打通, 可以进行注浆工作。

然后进行浆液的制备, 并进行注浆。浆液采用32.5的普通硅酸盐水泥, 水灰比选择0.55~0.65即可, 为了提升浆体的施工性能, 可以适量的添加减水剂。而注浆则要在桩体混凝土强度等级达到一定值后才能开始, 一般在浇筑完成72 h后进行。如图2a) 注浆示意图所示, 两侧的注浆管道要交替进行注浆, 达到设计的注浆量或者注浆终止压力时停止注浆。

最后对注浆管以及泵体进行清洗。桩基础的桩底后注浆结束后, 应该对注浆管以及注浆泵用清水及时清洗, 为下次注浆做好准备, 同时也利用设备的循环使用。

2) 成桩后缺陷处注浆施工。高速公路桩基础成桩后发现桩体的某个部位有缺陷, 也可以利用后压浆技术对其处理, 但是相对于桩底的后压浆施工, 两者的施工工艺有所差别。施工示意图见图2b) 。

主要差别是要对缺陷桩进行钻孔处理至缺陷部位, 钻孔数量约为70个, 但是钻孔过程中要注意钻孔的垂直度, 不能出现偏斜对桩体内钢筋影响或者钻出桩体外。然后通过高压水对桩体喷射, 将缺陷位置的杂质或者泥土与混凝土剥离。接着进行浆液拌制以及注浆工作。

3 结语

桩基础的承载能力与稳定性对高速公路桥梁安全使用以及耐久性都有重要影响, 所以采用科学、合理的桩基础施工处理技术就显得比较重要。在工程实践中, 桩基础的后压浆技术有着非常好的施工效果, 对桥梁桩基础的稳定性以及承载能力的提升有很大帮助。希望在今后的工程实践中, 工程人员能不断的改进后压浆施工技术, 使这种处理技术在桥梁桩基础施工中发挥更大的作用。

摘要：简述了后压浆技术在高速公路桥梁桩基施工中的应用情况, 对后压浆技术在桩基施工中的技术原理、施工参数选择及施工中的质量控制措施进行了探讨, 以提高后压浆技术的施工水平, 促进后压浆技术的推广应用。

关键词：后压浆,桩基础,高速公路,桥梁

参考文献

[1]赵建军.高速公路桥梁桩基工程中后压浆技术的应用[J].交通世界 (建养机械) , 2011 (12) :36-37.

[2]杜志.试述后压浆技术在高速公路桥梁桩基中的应用[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2013 (19) :68.

篇9：后压浆技术在高速公路桥梁灌注桩基中的应用

关键词：后压浆 桩基施工 应用 质量控制

1.后压浆的原理及作用

从后压浆施工技术开发成功以来，其所适用的施工地层也得到了不断的推广。从刚开始具有良好可灌性的砂土层、砾石层逐渐扩展到了渗透性较小的沙土、粉细砂以及黄土、软土层，并且取得了良好的施工效果。而对于后压浆技术的作用机理而言，主要包括以下几个方面：

1.1渗透固结作用

对于可灌性好、渗透性强的砂土与碎石土而言，混凝土浆液能够以较小的压力渗入桩底或桩侧中，并且形成一个具有高强度、结构稳定的结石体，使桩端的承载面积与桩侧的摩擦力得到显著提升，同时还能有效提升桩的承载力。

1.2胶结泥皮作用

受到工艺等因素的影响，钻孔灌注桩在成桩之后，桩土界面上会附着一层低强度、结构松散的泥皮层，从而使桩侧的摩擦力受到嚴重影响，在很大程度上限制了桩承载力的发挥。在压浆过程中，浆液在一定的压力条件下会破坏泥皮结构，并与其形成一个具有高强度与高稳定性的水泥土，使桩测定额摩擦阻力得到显著提升。

1.3充填挤密作用

在一定的压力作用下，浆液会沿桩土界面向上运动，充填在孔隙中并发挥一定的挤压作用，使桩侧的摩擦阻力得到显著提升。

1.4劈裂加筋作用

在注浆压力较高的情况下，能有效克服土体的阻力，并产生一定的劈裂效应。对于混凝土浆液而言，会在土中形成不规则结构形态的网状结石，能够对土体起到加筋作用。同时，在不同的条件下，后压浆会表现出不同形式的加固机理。

总之，随着后压浆基础的不断发展与进步，人们在工程实践当中也积累了大量的工程实践经验，但是对后压浆技术针对软地基的作用机理还有待进一步的分析与研究，现就后压浆在桩基施工中的具体应用进行以下探讨。

2.后压浆适用地质类型

对于后压浆施工技术的适用地质条件而言，主要是以沙土、粉土以及粉质粘土为主的土质，同时也适用于灌注桩持力层为碎石层，且碎石含量在50%以上的土质。

3.注浆质量控制

3.1后注浆施工工艺的适用条件

对于后注浆施工工艺的适用条件而言，笔者总结了以下两个方面：1）在施工过程中，钻孔灌注桩使用泥浆作为冲洗介质，并且在混凝土灌注与二次清孔之间存在一定的时间间隔，导致孔底存在沉渣，使灌注桩的端承压力受到影响；2）在首灌混凝土过程中，因导管过细、过长，混凝土发生离析并在桩底产生了“虚尖”，在桩端混凝土强度受到影响的同时，造成单桩承载力下降，使其达不到设计要求，并导致建筑桩基沉降量过大。为了消除以上缺陷，显著提升钻孔桩单桩承载力，在经过充分的试验论证之后可采用后注浆技术。

3.2注浆施工顺序

对于群桩的注浆顺序而言，从群桩外围往内围注浆（先把孔隙封死，再往里灌注）。这种灌注顺序既能节省灌注材料，还能更容易达到注浆压力，从而显著提升注浆效果。同时，在注浆施工过程中，应做好施工记录，将施工时间、注浆开始记结束时间、注浆量以及注浆过程中所出现的异常情况等进行及时的记录与处理。对于单桩的注浆顺序而言，应先从桩侧到桩底注，以起到良好的封堵作用，将桩与土之间的缝隙堵上，更有利于提高桩底压力；另一方面，该种注浆顺序能使桩身与桩周围形成一个整体，从而增大桩的阻力，之后再进行桩底注浆。

3.3注浆参数的确定

3.3.1水灰比

在注浆之前，应对灌注浆的水灰比进行严格控制，不宜过大或过小，过大会导致注浆困难，过小则会很容易导致水泥浆的离析。在材料选择过程中，应选用满足设计要求的32.5级普通硅酸盐水泥，并确保水泥的新鲜、不结块。对于笔者所在的项目情况而言，水灰比控制在了0.55～0.60之间，搅拌时间控制在了2min以上，并用相应规格的滤网对水泥浆液进行过滤处理。

3.3.2注浆量

对于注浆量而言，是指单桩注浆的水泥用量，它与桩间距、土层孔隙率密切相关。同时，注浆量的大小也受到桩端、桩侧土类别与状态、桩径、桩长、承载力要求增幅等因素的影响，但是目前还没有成熟的公式对其加以计算。当桩侧注浆时，桩侧注浆，以孔口是否往外冒水泥浆为标准，当出现冒浆或桩侧压力达到1.5～2Mpa，桩底达到2.5～3.0Mpa时即可判定注浆量达到设计要求；在桩底注浆时，应以达到注浆压力为主要标准。在布管过程中，桩侧一般安放两个注浆管。选用备用注浆管，在当第一根管注浆达到初凝状态时，然后使用第二根管进行注浆。

3.3.3注浆压力

在判定一根灌注桩注浆结束时间时，应根据事先设定好的注浆量来加以控制，但同时也要对注浆的压力值进行控制。当注浆量未达到设计要求，而设计压力达到设计要求时，应停止注浆。若不停止，不但会造成水泥浆的离析，还可能会造成土层扰动，甚至会导致桩体上浮。

总之，后压浆施工技术因施工方法简单、可靠性高、单桩承载力增幅大，在现阶段的桩基施工过程中获得了较为广泛的应用。但与此同时，在具体的施工过程中仍然面临着一系列的不确定因素，使施工效果受到了严重影响。为此，在今后的工程操作过程中，应加强对于后压浆施工技术管理措施的重视，对施工过程中存在的问题认真分析，对桩身质量和承载力做到心中有数，并在此基础上根据工程实际情况，对后压浆施工技术加以不断完善与创新，以为桩基施工质量的提升打下坚实的基础。

参考文献：

[1]卜岸辉.桩端后压浆技术在高层建筑桩基施工中的应用[J].中外建筑，2011（6）.

[2]邵民强.后压浆工艺在桩基施工中的应用[J].建筑，2011（15）.

[3]李海鹏，田利，李海程.桩底后压浆工艺在乐清湾高架桥桩基施工中的应用[N].浙江交通职业技术学院学报，2002（2）.

篇10：后压浆技术在高速公路桥梁灌注桩基中的应用

目前, 钻孔灌注桩是桥梁工程常用的一种基础形式, 由于具有对各种地质条件适应性强、无噪音、无挤土效应等诸多优点而被广泛应用于各种基础工程中。然而在工程实践中也存在一定的缺陷, 如位于地下水位以下的灌注桩施工时通常采用泥浆护壁成孔工艺。成孔后孔底沉渣厚度多达0.2～0.6 m, 且难以清除, 形成了桩底端支承在软土。在工作荷载下, 桩端虚土极易使桩发生刺人沉降, 沉降值较大。同时许多试桩报告都显示即使在规范允许的变形范围内, 桩端承载力仍未能充分发挥。

因此改善桩底土的工作性能成为急切需要解决的技术问题, 桩端后压浆技术应运而生。桩端后压浆技术是指钻孔灌注桩在成桩后, 通过预埋的压浆通道用压浆泵将一定压力的水泥浆压入桩底, 使浆液对桩底沉渣和桩底土层及桩周泥皮起到渗透、填充、压密、劈裂、固结等作用, 从而来提高桩承载力、减少变形量的一项技术措施。桩基后压浆处治地基技术对持力层为卵砾石层最为有效, 其压浆后比压浆前单桩竖向极限承载力可提高50%左右。该技术通过端后压浆, 使桩周及桩底土体得以加固, 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, 具有很高的技术、经济效益。

1 工程概况及端后压浆工艺

1.1 工程概况

某高速铁路连续梁桥为三跨连续梁, 中心桩号为DK161+001, 墩号为3#～6#。基础为钻孔灌注桩基础, 其中4#主墩桩基根数为20根, 桩径1.5 m, 桩长为44～46 m;承台截面尺寸均为22.6×14.6×5 (m) , 墩身均采用圆端形实心墩, 墩身截面尺寸为9.5×4.6 (m) 。桩基平面布置图如图1所示。

承台基础位于河谷, 主要在一、二、三级阶地、河床、河漫滩上。桥址范围内主要地层为第四系全新统人工填土、砂质黄土、粉质粘土、粗圆砾土、卵石土、泥岩。土层分布及主要力学指标见表1。

1.2 端后压浆工艺及参数

根据现场地质条件, 为提高主墩桩基的承载力, 特对主墩桩基进行端后压浆处理, 后压浆施工工艺包括如下四个流程。

(1) 压浆导管敷设。桩端后压浆采用PVC钢丝软管3根 (国际普通低压流体焊管) , 壁厚3.25 mm, 通至桩底。PVC钢丝软管用管箍连接, 用铅丝将压浆导管同时敷设在钢筋笼箍筋内侧。

(2) 桩端压浆阀的安装。制作钢筋笼时, 将桩端压浆阀与相应压浆导管连接。桩底压浆阀底部超出钢筋笼200 mm, 超出部分钻上花孔, 并用生胶带密封, 以防止桩身混凝土水泥浆液堵塞压浆管, 桩底压浆管可兼用于超声波检测。

(3) 压浆。由于压浆有较高的压力, 必须要等到桩身具有一定的强度之后才可压浆。根据经验, 当桩身混凝土强度达到设计强度的80%并且混凝土试块强度大于20 MPa之后可开始压浆。本工程选用压浆泵采用3SNSA型压浆泵, 功率18 kW, 压浆终止压力为1.5 MPa, 采用P.O42.5号普通硅酸盐水泥, 掺8% AEA膨胀剂, 水灰比 (0.5～0.6之间) 按先稀后浓的原则进行施工。压浆分两次进行, 第一次压入量为总量的65%。

(4) 压浆结束时, 做好记录, 用清水将高压管冲洗干净放好。

2 试验设计及结果分析

为了判定桩端后压浆承载力提高幅度及压浆效果, 特选择4#主墩7#、9#桩进行后压浆竖向静载荷试验。桩端后压浆有关试验参数如表2所示。

分别对未压浆及压浆后15天试桩进行静载荷测试。得到两试桩压浆前后的承载力位移曲线如图2所示。

根据试桩压浆前、压浆后试验结果对比可以看出, 试桩经后压浆处理后, 单桩承载力有显著提高。证明后压浆技术的确能够大幅度地提高钻孔灌注桩的承载力。从图中可以看出, 压浆前两试桩P-S曲线属陡变型, 桩顶荷载6 000 kN左右曲线斜率突然增大, 沉降急剧增大, 主要是由于桩底有沉渣, 桩端阻力没发挥作用。根据结果, 压浆前7#桩极限承载力取5 800 kN。而压浆后两试桩P-S曲线属平缓型, 按照桩顶沉降近似的原则, 压浆后7#桩的极限承载力为10 800 kN, 比压浆前提高86%。压浆后, 桩端阻力大幅增加, 使得7#桩由摩擦桩逐渐向端承摩擦桩转化。同时试桩经端后压浆后, 其沉降量大大降低, 7#桩端后压浆试桩的最终沉降量是未压浆的三分之一, 主要是因为水泥浆与持力层土体相胶结, 在桩端形成胶结体, 增加了桩端承压面积, 提高了桩端承载力, 降低了桩基沉降量。

3 总 结

(1) 端后压浆技术是具有技术含量的施工技术, 需要工艺合理, 措施得当, 管理严格, 施工精心, 才能得到预期的效果。否则将会造成压浆管被堵, 压浆装置被包裹, 地面冒浆等质量事故。

(2) 端后压浆技术能大大提高单桩极限承载力, 同时也能减少桩基沉降, 试桩荷载-沉降曲线由压浆前的陡变型变化为压浆后的平缓型。

(3) 采用端后压浆技术, 可以根据地质条件更合理地确定桩长, 对于减小桩基沉降、稳定基桩质量、提高桩基的承载力、节约工程造价, 缩短工期有显著效果。

参考文献

[1]冯守中.公路软基处理新技术[M].北京:人民交通出版社, 2008.

[2]龚维明, 戴国亮.大型深水钻孔灌注桩桩端后压浆技术[M].北京:人民交通出版社, 2009.

[3]黄生根.超长大直径桥桩的压浆效果研究[J].公路交通科技, 2004, (5) :70-73.

[4]袁聚云, 李镜培.基础工程设计原理[M].上海:同济大学出版社, 2001.

篇11：后压浆技术在高速公路桥梁灌注桩基中的应用

关键词 钻孔灌注桩 加固机理 压浆参数 施工工艺

一、前言

近年来我国桥梁工程对钻孔灌注桩桩基承载力的要求越来越高，为了满足设计承载力要求，桩基的持力层要求是较为完整的岩石层，桩长和桩径尺寸往往做得很大，使得桩基部分的工程造价较高，同时给施工带来很大的困难。为了解决这一工程问题，在设计和施工中经过多年的探索和实践，总结了一套钻孔灌注桩后压浆法加固桩端地基的方法，大大缩短了桩长，取得了良好的经济效果。

二、钻孔灌注桩基础后压浆的应用

陕西省铜川至黄陵高速公路项目TH-C07标段党家塬大桥采用φ1.5 m钻孔灌注桩群桩基础，后卯中桥采用φ1.2 m钻孔灌注桩群桩基础，由于桩基的持力层为砂泥软石土层，且土粒与软石为轻微胶结，为提高桩基的承载能力，对钻孔灌注桩采用桩底后压浆进行加固处理。

三、加固机理

1.改善持力层条件、提高桩的承载力。钻孔灌注桩成孔过程中，土体扰动、桩底沉碴和桩周泥皮对桩基承载力产生严重负面影响。为了改善和提高桩基承载能力，桩底压浆使浆液在高压作用下对沉碴及桩周土劈裂、渗扩、填充、压密、固结等作用使桩端持力层在一定范围内原本松散的碎石、土粒和裂隙胶结成一个高强度的结合体，从而改善持力层的物理力学性能，恢复和提高持力层土体强度。

2.提高桩侧摩阻力。钻孔灌注桩与桩周土体间空隙降低了桩侧摩阻力；桩周泥皮阻碍了桩身与桩周土的结合，降低了摩擦系数，同样降低了桩侧摩阻力。桩底压浆在高压作用下，浆液沿桩土界面上返，通过渗扩、填充、胶结综合作用对桩周泥土置换和空隙充填，在桩周形成脉状结合体，使桩侧摩阻力大幅度提高；同时浆液横向渗透到桩侧土层中也起到了加大桩径的作用，从而改善持力层受力状态和荷载传递性能。

四、压浆参数的设定

压浆参数主要包括压浆水灰比、压浆量以及终止压浆压力。在桩基施工前，应根据以往工程的实践经验，先设定参数，然后根据设定的参数，进行试桩的施工，试桩完成后达到设计的强度，进行桩的静载试验，最终确定试验参数。

（1）水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定。对于饱和土，水灰比宜为0.45～0.65；对于非饱和土，水灰比宜为0.7～0.9（松散碎石土、砂砾宜为0.5～0.6）；低水灰比水泥浆宜参入减水剂。注浆少，压力大，可调大水灰比。

（2）压浆总量与持力层的孔隙率以及桩间距有关，在砂泥软石土层软石含量为50%～70%，桩间距为4 m～5 m 的条件下，压浆量一般为115 t～210 t。

（3）桩底终止压浆压力应根据土层性质及压浆点深度确定，对于风化岩、非饱和黏性土及粉土，压浆压力宜为3 MPa～10 MPa，对于饱和土层压浆压力宜为1.2 MPa～4 MPa，软土宜取低值，密实黏性土宜取高值。

五、后压浆施工工艺

1. 施工准备。（1）材料准备。水泥宜采用硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥，按规定批次进行抽检和报检。水泥浆配合比设计及试验。严格按照规范要求，进行水泥净浆配合比设计，确定理论配合比，并进行相关的检验。泌水率最大不得超过3%，拌和后3 h的泌水率宜控制在2%，24 h后泌水应全部被浆吸收。水泥浆液从拌制到使用的最长时间，应通过试验来确定，一般不得超过2 h～3 h。压浆管和压浆阀。压浆管采用内径为5 cm的白铁管，超声波检测管可兼使用。压浆阀应能承受1 MPa以上的净水压力，压浆阀外部保护层应能抵抗砂石等硬物的剐撞面不致使压浆阀受损，且具备逆止功能。

（2）设备准备。压浆的机械设备主要有高压清洗机、注浆泵（额定泵压应大于设计最大压力的1.5倍）、压力表、水泥搅拌机、储浆筒（容积不小于0.5 m3，顶口加盖滤网）、水泵、安全阀门、电焊机、气割设备等。压力表必须经过有资质的计量单位检验校核，量程不小于压浆设计最大压力的1.3倍，一般为10 MPa～15 MPa。

2.施工要点。（1）压浆管的布置：每根需要实施桩底压浆的钻孔灌注桩设置3根压浆管（超声波检测管可兼使用），长度需满足桩底压浆的要求，下端伸出桩底35 cm，上端高出桩顶（或工作面）50 cm，对称布设于钢筋笼上，管与管之间采用丝牙连接。压浆管与钢筋笼采用铅丝绑扎或用“U” 形钢筋焊接固定，应均匀、牢固。桩端压浆管固定在加筋箍内侧，布置在两根主筋之间，每道加筋箍设一个固定点；桩侧压浆管固定在螺旋箍筋外侧，按1.5 m间距固定。管底段安装单向阀，单向阀安装时应用防水胶带固定缠裹密封，缠裹应结实严密，且满足正常压浆压力作用下能顺利打开。在钢筋笼吊装安放过程中要注意对压浆管的保护，钢筋笼不得扭曲，以免造成压浆管在丝扣连接处松动，单向阀部分应加混凝土垫块保护，不得摩擦孔壁以免造成压浆孔堵塞，确保管路畅通。

（2）压水试验：成桩3天后先用压浆泵从1#压浆管内压入清水，冲洗孔底泥浆，直至2#、3#压浆管冒出清水为止。压水试验不仅可以疏通压浆通道，而且可以根据压水试验结果对压浆的有关参数做出相应调整。

（3）压浆桩位及压浆时机的选择：为防止压浆时水泥浆液从临近薄弱地点冒出，压浆的桩应在混凝土灌注完成14 d（混凝土强度达到80%）后，并且该桩周围至少8 m范围内没有钻机进行钻孔作业，此外，该范围内的桩基混凝土灌注完成均应在3 d以上。

（4）压浆施工顺序：压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆，压浆先施工周圈桩再施工中间桩，压浆时采用2根桩循环压浆，即先压第1根桩的A管，压浆量约占总量的70%，压完后再压另1根桩的A管，然后依次为第1根桩的B管和第2根桩的B管，这样就能保证同一根桩各压浆管压浆时间间隔30 min～60 min以上，给水泥浆一个在土体中扩散的时间。

（5）压浆施工：钻孔灌注桩成型14 d，混凝土强度达到80%后，进行超声波检测，而后进行桩底压浆。将配制好的水泥浆液经压浆泵加压输入到压浆管内，高压浆液通过管底的单向阀门进入桩底的土中。在正式压浆前，应检验配制好的水泥浆液的流动性、稳定性、均匀性、水泥浆液凝固时间浆液浓度调整时机等施工控制参数。

3. 终止压浆标准。当满足下列条件之一时，可终止压浆。

（1）压浆总量已达到设计要求。（2）压浆总量已达到设计要求的75%及以上，且入口压力已达到试验确定的最大压力。（3）压浆总量已达到设计要求的75%及以上，且地面已冒浆。

4.压浆施工中出现的问题和相应措施。（1）当压浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔串浆，应改为间歇压浆，间歇时间应为30 min～60 min，或者调低浆液水灰比。2）若遇压力达到10 MPa以上仍然打不开压浆阀，说明压浆阀部位已经损坏，不要强行增加压力，可在另一根管中补足压浆数量。（3）压浆作业必须连续进行，若因故中断，应按以下原则进行处理：尽可能缩短中断时间，尽快恢复压浆作业；若中断时间超过30分钟时，应立即冲洗设备和管路，以防浆液固化。恢复压浆后，应先用大水灰比浆液压浆，当管路畅通后，再恢复到正常的水灰比。

5.质量检验。后压浆完工后，应提供水泥、水和外加剂的材质检验报告，压力表检定证书、试压浆记录、设计工艺参数、后压浆施工记录、特殊情况处理记录等资料。桩底密实度、桩底浆液均匀性、桩底浆液有效深度在现场进行实测，每处检测不少于2根桩，每根桩须一个钻芯取样，确保压浆质量。

六、结束语

实践证明，钻孔灌注桩桩底后压浆具有缩短桩长，缩小桩径，提高桩基承载力，提高施工进度和降低工程造价的优点，所以，在具备条件的工程中推广后压浆施工工艺有着重要的意义和广阔的前景。

参考文献

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[2] JTG/T F50-2011，公路桥涵施工技术规范[S] .北京：人民交通出版社，2011.8.

[3]罗超云，彭修权.超长大直径钻孔灌注桩桩底压浆施工[J].公路，2006.6.