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灌注桩后压浆技术的理论分析与实践

灌注桩后压浆技术的理论分析与实践

作者：张志伟吉林大学

学位级别：硕士

［摘要］钻孔灌注桩从六十年代在我国问世以来，已广泛应用于铁路、公路、港口、石油、建筑等各项建设工程中，并发展成为我国建筑工程特别是高层、超高层建筑的主导桩型。但泥浆护壁灌注桩由于施工工艺的特点存在如下问题： (1)成孔完... 详细信息

［摘要］钻孔灌注桩从六十年代在我国问世以来，已广泛应用于铁路、公路、港口、石油、建筑等各项建设工程中，并发展成为我国建筑工程特别是高层、超高层建筑的主导桩型。但泥浆护壁灌注桩由于施工工艺的特点存在如下问题： (1)成孔完成后进行的清渣清底难以彻底，残留的沉渣厚度往往超标，从而导致灌注桩桩端阻力降低，沉降增加;(2)由于施工过程中为了增强护壁效果，泥浆稠度不得不加大;由于灌注桩混凝土浇注时间过长;泥浆稠度和比重控制失当等原因导致桩身泥皮过厚，进而导致桩侧阻力降低。后压浆技术正是基于解决泥浆护壁灌注桩中沉渣、泥皮问题而产生的一种新型技术。该技术也是传统渗入性灌浆理论、劈裂灌浆理论、压密灌浆理论及电动化学灌浆理论在灌注桩处理中的推广应用。本文从以下几个方面对后压浆的作用机理及土体的压浆效应进行了论述： (1)充填胶结效应。?在卵、砾、砂中实现渗入注浆，被注土体孔隙部分地为浆液充填、散粒被胶结。 (2)单一介质土体被网状结石分割加筋成复合土体，复合土体的强度变形性状由于网状结构的制约强化作用而大为改善，显示“加筋效应”。 (3)桩底沉淤和桩侧泥皮与注入的浆液发生物理化学反应而固化，使单位端阻力和侧阻力显著提高，显示“固化效应”。 (4)桩侧、桩底注浆在一定条件下还出现压密注浆，在劈裂注浆条件下也伴生土体压密，因此，桩侧桩底土体还不同程度存在压密效应。正是由于后压浆存在以上四大效应的作用机理，因此后压浆对泥浆护壁灌注桩的桩侧、桩端具有增强效应，文中深入论述了后压浆对桩侧阻力、桩端阻力的增强机理。后压浆对单桩承载力的提高取决于后压浆施工工艺参数的设计，其中以水泥浆的选用、压浆时间、压浆量、容许注浆压力的设计尤为关键。文中通过论述，提出： (1)后压浆施工中，水泥宜选用普通硅酸盐水泥，水泥的细度应满足用70#筛(4900孔/cm2)的筛余量不得大于15%;其比表面积不得少于2400cm2/g，水泥标号一般不应低于P.O32.5，水灰比宜选择0.5.6可获得最佳的效果。 (2)后压浆时间一般选在3天后进行。 (3)注浆量需根据地层情况，结合现场注浆试验确定。 (4)注浆压力一般选择不会使地表隆起和桩基上抬量过大的前提下，实现正常注浆的压力，并通过现场注浆试验确定。钻孔泥浆护壁灌注桩由于后压浆导致单桩承载力提高、承载性状改善等一系列不同于非压浆桩的特性，因此，有关桩基的设计应考虑这些特作相应的调整，以取得最佳的技术与经济效益。文中通过论述，就桩端持力层、桩身强度以及后压浆桩沉降等问题提出的设计优化意见。论文中通过工程实例，对后压浆施工参数及效果进行了分析，并就后压浆过程中应注意的几点问题提出了自已的看法，同时，对后压浆施工过程中存在的如注浆过程中起始压力过高、注浆过程中出现串孔冒浆现象等问题进行了探讨，并提出了相应的预防措施。后压浆工艺简单、适用性强，应用广泛。采用后压浆工艺后，灌注桩承载力得到提高，因而可缩短桩长，为高承载力灌注桩设计优化提供一种新的途径。设计过程中应充分考虑地层、施工性价比，通过综合考虑既满足设计承载力要求，又达到节约成本的目的。但由于后压浆提高灌注桩承载力的幅度离散性较大，因此，文中建议在灌注桩后压浆设计后，先进行试桩，根据承载力试验结果，对灌注桩后压浆设计进行重新修正，以获得可靠的工程桩后压浆施工参数。后压浆技术具有适用性强，操作方便，且能有效地提高钻孔灌注桩的承载力，减少沉降量，降低工程造价，缩短工期，有显著的经济效益和社会效益。本文通过对灌注桩后压浆技术的论述对灌注桩后压浆设计及施工具有指导意义。

关键词：泥浆护壁灌注桩后压浆

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灌注桩桩端后压浆扩展半径分析

灌注桩桩端后压浆扩展半径分析

作者：潘韶宇西南交通大学

学位级别：硕士

随着我国建筑业的发展,桩基础在工业、港口、铁路、公路和高层建筑的地基中得到广泛应用。尤其是钻(挖)孔灌注桩与预制桩相比,因其施工时噪音低、振动小、对周围环境影响小等诸多优点,近年来已迅速发展。由于灌注桩桩底虚土难以清理干净... 详细信息

随着我国建筑业的发展,桩基础在工业、港口、铁路、公路和高层建筑的地基中得到广泛应用。尤其是钻(挖)孔灌注桩与预制桩相比,因其施工时噪音低、振动小、对周围环境影响小等诸多优点,近年来已迅速发展。由于灌注桩桩底虚土难以清理干净,致使端阻不能充分发挥,对灌注桩极限承载力及沉降产生较大影响。为了提高灌注桩的承载力以及减小沉降量,压力灌浆法是一种较好的技术方法。对于桩底有压力容器(封闭式注浆)的情况下,注浆压力、桩端土及桩长与桩底注浆量之间的相互关系还没有完全研究清楚,对于不同地基条件注浆,浆泡的最大扩展半径及其形状目前研究的较少。本文运用岩土工程有限元分析软件FLAC3D对桩底后压浆进行数值模拟。首先论述了灌注桩桩端后压浆的作用机理及其灌浆工艺;其次对实测数据进行模拟分析以验证数值模拟应用于实际的可行性,同时对扩展半径、桩端土体应力及压密区范围进行分析;最后确定桩底后压浆扩展半径的影响因素,并对其进行模拟分析。主要可以得出以下结论： 1.灌注桩桩端后压浆扩展形状与桩端土体性质有关,其竖向位移与水平位移的比值随土体弹性模量的增大而减小,即桩端孔的形状随弹性模量增大逐渐由近似椭球形(长轴方向为竖向,短轴为水平方向)变化为球形。 2.桩端孔水平和竖向位移均随内摩擦角的增大而减小,当内摩擦角在25°～30°之间时,水平和竖向位移减小较大;当内摩擦角大于30°时,水平和竖向位移减小比较平缓,且水平和竖向位移比值也逐渐减小。 3.灌注桩桩端扩展半径随注浆压力的增大而增大;桩端孔水平向和竖向位移随距桩端孔距离增大而减小。 4.桩顶位移受桩长、注浆压力的影响较大,对于灌注短桩(小于10m)采用后压浆时,注浆压力不宜过大,否则桩顶将出现较大的向上位移;在土体性质相同且注浆压力恒定不变时,灌注桩桩端孔水平向和竖向位移随桩长的增加而减小。

关键词：钻孔灌注桩后压浆扩展半径 FLAC3D数值模拟

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钻孔灌注桩后压浆参数研究

钻孔灌注桩后压浆参数研究

作者：朱铮东南大学

学位级别：硕士

钻孔灌注桩后压浆技术可有效提高桩基承载性能、降低桩基沉降,在满足设计承载力的同时,可适当削减桩长、节约造价,进而产生良好的经济效益。自1958年首次应用以来,桩基后压浆技术在国内外大型工程中逐渐得到广泛的应用,各国学者对后压... 详细信息

钻孔灌注桩后压浆技术可有效提高桩基承载性能、降低桩基沉降,在满足设计承载力的同时,可适当削减桩长、节约造价,进而产生良好的经济效益。自1958年首次应用以来,桩基后压浆技术在国内外大型工程中逐渐得到广泛的应用,各国学者对后压浆技术的理论研究及应用分析也使得其理论体系日益充实完善。然而,不同地区的土壤形成因素、条件不尽相同,导致各地区地质条件及土层性质大相径庭。由于不同土层的压浆机理不同,其相关后压浆参数也会表现出一定的差异性。目前,国内对不同地区的桩基后压浆参数仍然缺少充分的理论研究、大量的工程实践和细致的分类标准。本文以山东滞洪区兼京杭运河特大桥工程为研究背景,开展了6根试桩及2根特殊工程桩的静载试验。其中,5根试桩削减桩长后采取桩端桩侧后压浆工艺,1根试桩不改变原桩长,不进行压浆作业。试桩压浆结束后,采用自平衡法测量各试桩的极限承载力并对2根特殊工程桩进行了压浆后的传统静载试验。基于试桩及工程桩的静载试验结果,研究后压浆桩基的荷载传递性状,揭示了后压浆桩基的承载性能增强机理及作用机制,在施工工艺、桩长削减、压浆管路布置及压浆参数设计等方面为后期工程桩的施工提供了重要的指导作用。压浆量和压浆压力作为后压浆过程中的关键参数,直接影响后压浆桩基的承载性能。本文从各土层的压浆机理出发,收集整理了6根试桩试验资料及1715根工程桩施工数据,采用统计分析方法对后压浆关键参数的估算公式进行地域性调整优化,给出了适用于山东地区多种饱和土体的大直径灌注桩桩侧桩端压浆量及压浆压力估算公式;对现行的《公路桥梁灌注桩后压浆技术规程》中估算压浆压力的压浆阻力经验系数取值范围进行地域性优化;基于实际工程施工情况,从自然因素、地质情况和工程施工三个方面分析总结了工程压浆参数的不确定性。针对压浆压力估算方法较为单一的问题,本文对压浆压力及多种土层参数进行单因素分析,提出了基于不同土层参数的压浆压力估算方法;基于莫尔-库伦强度理论及土体的极限平衡条件,对已有压浆终止压力估算公式进行多因素优化,给出了适用于山东地区各类饱和土体的压浆阻力经验系数取值范围;通过工程实例验证了各类压浆压力估算公式的适用性,为山东地区后续压浆工作提供一定的指导作用。

关键词：钻孔灌注桩后压浆静载试验压浆量压浆压力统计分析方法

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后压浆技术在某体育场灌注桩中的应用

土工基础 2004年第4期18卷 19-21页

作者：宇文建助中咨工程建设监理公司北京100044

介绍了后压浆技术在某体育场桩基工程中的应用情况 ;对基桩的静载对比试验表明 ,采用桩端和桩侧后压浆技术 ,可提高基桩承载力 4 4 %以上 ,基桩的下沉量减小 4 2 .5 % ;根据应用结果。

关键词：体育场灌注桩后压浆承载力沉降量施工工艺

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后压浆旋挖钻孔灌注桩的研究

后压浆旋挖钻孔灌注桩的研究

后压浆技术在鱼山大桥超长钻孔灌注桩中的应用

全国岩土与工程学术大会

作者：聂庆科梁金国河北建设勘察研究院有限公司

后压浆旋挖钻孔灌注桩是一种新桩型,它是后压浆工艺与旋挖钻孔工艺相结合。该桩具有承载力高,沉降小,施工效率高、安全、无泥浆污染的技术优点。本文简述了该桩的设计计算与工程应用效果。

关键词：后压浆旋挖钻孔

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后压浆技术在鱼山大桥超长钻孔灌注桩中的应用

第二十届全国探矿工程（岩土钻掘工程）学术交流年会

作者：洪玉明丁丹罗传华梅花安徽省地质矿产勘查局321地质队

超长大直径灌注桩成本高,施工难度大,一旦成桩,很难改变桩基特性。后压浆技术不仅可以有效改善桩端持力层与桩周条件,改善桩基承载性状,保证桩身质量,而且可以缩短工期、节约成本。本文以鱼山大桥为例,利用已有的声测管进行桩端后压浆,... 详细信息

超长大直径灌注桩成本高,施工难度大,一旦成桩,很难改变桩基特性。后压浆技术不仅可以有效改善桩端持力层与桩周条件,改善桩基承载性状,保证桩身质量,而且可以缩短工期、节约成本。本文以鱼山大桥为例,利用已有的声测管进行桩端后压浆,可大幅提高承载力,确保工程顺利进行。

关键词：超长钻孔灌注桩后压浆声测管承载力

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后压浆钻孔灌注桩基桩内力试验新技术

后压浆钻孔灌注桩基桩内力试验新技术

后压浆扩底旋挖钻孔灌注桩施工工艺在工程施工中应用研究

第18届全国结构工程学术会议

作者：韩亮欧美大地仪器设备有限公司

经过后压浆工艺处理的大直径钻孔灌注桩的应用越来越多,桩身内力在荷载作用下的实际发挥状况也越来越受到设计人员的重视。相比于传统钢筋计法桩身内力测试方法,滑动测微计法基桩内力试验新技术具有明显优势。本文结合实际工程重点介绍... 详细信息

经过后压浆工艺处理的大直径钻孔灌注桩的应用越来越多,桩身内力在荷载作用下的实际发挥状况也越来越受到设计人员的重视。相比于传统钢筋计法桩身内力测试方法,滑动测微计法基桩内力试验新技术具有明显优势。本文结合实际工程重点介绍了滑动测微计法在后压浆钻孔灌注桩基桩内力试验中的应用效果,得到了关于后压浆桩抗压和抗拔荷载下桩侧摩阻力和桩端阻力发挥的初步结论,从中看出后压浆桩设计中的保守性。

关键词：基桩内力试验滑动测微计后压浆桩侧摩阻力桩端阻力抗压和抗拔荷载

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中华民居(下旬刊) 2014年第3期 336-337页

作者：张小莲十一冶建设集团有限责任公司

随着我国科技的快速发展,在工程项目建设中各种新技术、新工艺的应用也逐渐广泛,例如在当前的工程施工中,较常采用的后压浆扩底旋挖钻孔灌注桩施工工艺,便是随着钻孔机械的发展而产生的一种新桩型施工工艺。由于后压浆扩底旋挖钻孔灌注... 详细信息

随着我国科技的快速发展,在工程项目建设中各种新技术、新工艺的应用也逐渐广泛,例如在当前的工程施工中,较常采用的后压浆扩底旋挖钻孔灌注桩施工工艺,便是随着钻孔机械的发展而产生的一种新桩型施工工艺。由于后压浆扩底旋挖钻孔灌注桩施工工艺在应用时具有的性能质量好、经济效率高等多种的优势,使得其在工程施工中的应用越来越普遍。

关键词：后压浆扩底旋挖钻孔灌注柱施工工艺应用

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后压浆钻孔灌注桩施工技术

探矿工程（岩土钻掘工程） 2008年第4期35卷 49-52页

作者：李友东杨生彬邵卫信河北建设勘察研究院有限公司河北石家庄050031 中国地质大学<北京>工程技术学院北京100083 中冶地勘岩土工程总公司河北三河065201

后压浆技术对于提高桩体的承载能力具有显著的作用,通过某桩基工程成功应用后压浆钻孔灌注桩的工程实例,介绍了后压浆钻孔灌注桩的施工工艺,总结了该技术的工艺流程及施工要点,同时说明后压浆技术对于改善桩侧及桩端阻力的适用性,对于... 详细信息

后压浆技术对于提高桩体的承载能力具有显著的作用,通过某桩基工程成功应用后压浆钻孔灌注桩的工程实例,介绍了后压浆钻孔灌注桩的施工工艺,总结了该技术的工艺流程及施工要点,同时说明后压浆技术对于改善桩侧及桩端阻力的适用性,对于类似工程具有一定的参考价值。

关键词：后压浆钻孔灌注桩桩承载力