樁基工程中樁端后壓漿技術(shù)的分析應(yīng)用

1、樁基工程中樁端后壓漿技術(shù)的分析應(yīng)用摘要：本文結(jié)合工程實例，并根據(jù)工程地質(zhì)情況，詳細(xì)分析闡述了樁端后壓漿施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施。經(jīng)檢測結(jié)果表明，樁基進(jìn)行后壓漿技術(shù)處理后單樁豎向承載力有大幅度提高，且經(jīng)濟(jì)性能較好。關(guān)鍵詞：高層建筑；樁基工程；樁端后壓漿；壓漿量；靜載試驗abstract: combining with engineering examples, and according to the engineering geological conditions, detailed analyzed the grouting pile after construction technolog

2、y and quality control measures. the test results indicate that pile foundation after grouting technique with vertical bearing capacity of the single pile have greatly increased, and the economic performance is better.keywords: high building; pile foundation engineering; post pressure grouting pile e

3、nd; pressure grouting quantity; static load test前言：壓漿法是指利用液壓、氣壓或電化學(xué)原理，通過注漿管把漿液均勻地注入地層中，漿液以填充、滲透和擠密等方式，擠走土顆粒間或巖石裂隙中的水分和空氣后占據(jù)其位置，經(jīng)人工控制一定時間后，漿液將原來松散的土?；蛄严赌z結(jié)成一個整體，形成一個結(jié)構(gòu)新、強(qiáng)度大和化學(xué)穩(wěn)定性好的“結(jié)石體”的一種方法。近年來，樁端后壓漿技術(shù)由于能有效的提高樁體豎向承載力而得到廣泛應(yīng)用，逐漸發(fā)展成為一種常規(guī)技術(shù)手段。1工程概況湖南衡陽某高層綜合樓工程，占地面積12460m2，總建筑面積4.8萬m2。其主樓20層，高52.8m，建筑面積3.

4、52萬m2，設(shè)置一層地下室。主體結(jié)構(gòu)采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，單樁承載力特征值要求不小于4500kn。根據(jù)地質(zhì)勘察資料，本工程場地范圍內(nèi)地層由雜填土，粉質(zhì)粘土，礫石和含粘性土碎石組成，各土層的物理力學(xué)指標(biāo)見表1。2樁型的選擇和設(shè)計2.1樁形的選擇該工程單樁承載力特征值要求不小于4500kn，荷載要求高，由于是高層建筑，對沉降變形敏感。以5層含粘性土碎石層作為持力層，樁徑l000mm，樁長40m（進(jìn)入持力層8.8m）的鉆孔灌注樁抗壓承載力估算值為5498kn。設(shè)計經(jīng)過對普通鉆孔灌注樁、支盤樁和鉆孔灌注樁樁底壓漿三種方案進(jìn)行對比，考慮到5層土厚達(dá)26m，為含粘性土碎石，采用樁底壓漿技術(shù)大幅度提高承載力

5、。因此基礎(chǔ)設(shè)計為1000mm鉆孔灌注樁360根，樁長33.5m（樁底進(jìn)入選用的持力層5層1m），對樁底進(jìn)行壓漿處理，單樁抗壓承載力特征值為6000kn。由于5層的碎石中含有大量粘性土，需要對壓漿孔、壓漿量和壓漿壓力慎重設(shè)計和試樁檢驗。2.2樁底壓漿的工作機(jī)理鉆孔灌注樁樁底壓漿技術(shù)是指在鉆孔灌注樁成樁后，通過預(yù)留在樁身的壓漿管，將水泥漿通過壓力均勻地注入樁底土層，對樁底沉渣及樁底附近的樁周土層進(jìn)行一系列作用，改善持力層受力狀態(tài)和荷載的傳遞性能。通過樁底球形體擴(kuò)張作用、樁周增加摩擦作用、樁底清渣固結(jié)作用和樁底產(chǎn)生群樁加強(qiáng)作用大幅提高樁的承載能力，減少基礎(chǔ)的沉降量。2.2.1樁底球形體擴(kuò)張作用鉆孔灌

6、注樁一般用錐形鉆頭，所以樁底呈圓錐狀，將樁底簡化為半球體。壓漿孔在樁底形成擴(kuò)散點(diǎn)，在壓力作用下漿液從擴(kuò)散點(diǎn)在土層空隙中向外擴(kuò)散，漿液擴(kuò)散量等于半球形孔穴體積的變化量。樁底壓漿通過滲透、劈裂、擠密和膠結(jié)作用形成樁底球形體增大了樁底受力面積，球形體由樁中間向四周密實程度逐漸減?。ㄒ妶D1）。r2壓漿密實區(qū)凝結(jié)的碎石相當(dāng)于樁頭半徑r1的擴(kuò)大，r3壓漿加強(qiáng)區(qū)相當(dāng)于對樁底持力層的改善。2.2.2樁周增加摩擦作用鉆孔灌注樁施工過程中的泥漿護(hù)壁降低了樁體與樁周土體的摩阻力，樁底壓漿在壓力作用下，漿液從樁底沿樁側(cè)向上，通過滲透、劈裂、充填、擠密和膠結(jié)作用，對樁周（特別是碎、卵石層）泥皮置換和空隙充填，在樁周形成

7、脈狀結(jié)石體，從而使樁側(cè)摩阻力大幅度提高。2.2.3樁底清渣固結(jié)作用以碎石層持力的灌注樁，清孔過程很難將樁底沉渣清理干凈，沉渣影響樁底承載力發(fā)揮和對沉降量的控制。樁底壓漿通過漿液對沉渣的置換、擠密和固結(jié)作用改善或消除樁底沉渣的不良影響，大大減小了樁承重后的沉降量。2.2.4樁底產(chǎn)生群樁加強(qiáng)作用在樁底，原本單獨(dú)起作用的樁通過壓漿，原來分散的樁底持力點(diǎn)通過水泥漿的固結(jié)作用，趨于形成整體，產(chǎn)生群加強(qiáng)效應(yīng)，提高了整個建筑基礎(chǔ)的承載能力。2.3壓漿參數(shù)的確定2.3.1壓漿孔的設(shè)計根據(jù)樁直徑大小和樁底持力層空隙率大小沿著灌注樁鋼筋籠周邊均勻布置24個壓漿管，一般樁徑大，空隙率小的，壓漿管布置多?？紤]到本工程

8、樁直徑100cm，樁底碎石中含有粘性土，為了保證壓漿能夠包裹樁底，沿鋼筋籠圓周均勻設(shè)置2個32壓漿管。2.3.2壓漿量計算。壓漿量：q=ar2hn式中：q單樁漿液注入量；a漿液損耗系數(shù)，取1.11.3；r漿液有效擴(kuò)散半徑；h加固段高度；漿液充填系數(shù)0.40.9；n孔隙率或裂隙率。由于樁底碎石中含有大量粘性土，空隙率為0.531，n=0.531/（0.531+1）=0.347，設(shè)計單樁漿液注入量時r取值1.5m；h取值2m；a取值1.1；取值0.6；本工程單樁壓漿量q3.5m3。2.3.3壓漿壓力壓漿壓力是樁底壓漿效果好壞的關(guān)鍵，是由樁長和持力層特性決定的。要保證最終壓漿壓力小于樁上抬的摩阻力，防止壓漿時樁身上移，破壞樁身特別是樁底；同時又要確保壓漿量達(dá)到設(shè)計要求，形成設(shè)計要求的樁底效果。由于本工程持力層的碎石中含有大量粘性土，影響漿在樁底的擴(kuò)散，所以在壓漿過程的不同階段壓漿壓力也不相同。開始階段要克服粘性土的阻力，需要較大壓力；平穩(wěn)壓漿階段，所需壓力較小；壓漿結(jié)束階段，由于漿液已充滿樁底持力層及附近土體，所需壓力也較大。根據(jù)實踐經(jīng)驗結(jié)合本工程樁長和地質(zhì)情況，設(shè)置開始階段壓力為8mpa，平穩(wěn)階段為4mpa，結(jié)束階段為6mpa。2.3.4漿的配比壓漿原材料為p.o42.5r水泥，水灰比根據(jù)壓漿情況先稀后濃，濃漿為主。稀漿（水