钻孔灌注桩后注浆试验应用实例

钻孔灌注桩后注浆试验应用实例

作者：黄建尊

来源：《中国新技术新产品》2014年第12期

关键词：钻孔灌注桩；后注浆；试验；研究 中图分类号：TU473 文献标识码：A 一、前言

广东省廉江市地处雷州半岛，城区的大部分地基属软土地基。前些年钻孔灌注桩后的注浆技术开始在廉江市应用，取得了较好的效果。

一般情况下，钻孔灌注桩有两大症结，孔底留有难于清理干净的沉渣，孔壁留有难于剔除的泥膜，不仅较大幅度降低单桩承载力，而且影响其进一步推广使用，此外，还因单桩承载力离散性较大并由此带来建筑物产生较大沉降及不均匀沉降问题。为此，钻（冲）孔灌注桩桩端后注浆技术被开发出来。 桩端（侧）后注浆是指钻孔灌注桩在成桩后，由预埋的注浆通道用高压注浆泵将一定压力的水泥浆压入桩端土层和桩侧土层，通过浆液对桩端沉渣和桩端持力层及桩周泥皮起到渗透、填充、压密、劈裂、固结等作用来增强桩端和桩侧的强度，从而达到提高桩基极限承载力，减少群桩沉降量的一项技术措施。试验表明：通过合理的桩端（侧）后注浆，可明显提高桩端阻力和桩侧阻力，减少桩基累计沉降量，避免群桩的不均匀沉降。 后注浆后，单桩承载力提高多少？经济效益和社会效益如何？以下是具体的案例。 二、工程案例 1工程概况

廉江市××大厦位于市开发区，典型的沿海软土地基。地下二层，地上26层，建筑面积30436㎡，框架一剪力墙结构。 2水文地质情况

工程地质情况见表一。卵石层强度较高且密度较大，可作为桩基持力层。见表1. 3钻孔灌注桩设计方案

桩基采用钻孔灌注桩，设计桩长45m，桩径为700mm，桩端持力层为4-1卵石层，要求桩端进入持力层不少于2m，总桩数286根。

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由于桩端持力层为卵石层，桩端注浆可以大幅提高单桩承载力，并能够有效地减少桩端沉降量，因此本工程取两组试桩进行注浆与不注浆的对比分析，分析其承载力与沉降情况。 注浆桩的桩底注浆记录见表2。 4、静载试验分析

静载试验采用堆载-反力架装置，共进行2组试验，一组为3根未注浆试桩，一组为3根注浆试桩，试桩参数及结果对比见表3。 （1）未注浆桩试验结果

在加载至3600kN前曲线基本平滑，2号桩的Q-s曲线从总体上是一条陡降型荷载沉降曲线，当加载至4050kN时曲线明显下折，该级荷载作用下历时15min的桩顶沉降量达100.46mm，为上级荷载作用下的桩顶沉降量的76倍多，说明基桩已经破坏。

在加载至2700kN前曲线基本平滑，3号桩的Q-s曲线从总体上是同样是一条陡降型荷载沉降曲线，当加载至3150kN时曲线明显下折，该级荷载作用下历时10min的桩顶沉降量达116.58mm，为上级荷载作用下的桩顶沉降量的35倍多，说明基桩已经破坏。

在加载至1800kN前曲线基本平滑，6号桩的Q-s曲线从总体上分析也是一条陡降型荷载沉降曲线，当加载至2250kN时曲线明显下折，该级荷载作用下历时5min的桩顶沉降量达96.12mm，为上级荷载作用下的桩顶沉降量的35倍多，说明基桩已经破坏。 （2）注浆桩试验结果

在加载至4200kN前曲线平直，各级荷载作用下的桩顶沉降均能在较短的时间段内达到稳定。26号桩的Q-s曲线在加载至4200kN前曲线基本圆滑，该级荷载作用下的桩顶累计沉降量为15.0mm，卸荷后的桩顶回弹率为42.4%，残余沉降量为8.6mm。

106号桩的Q-s曲线在加载至4200kN前曲线光滑，该级荷载作用下的桩顶累计沉降量约为10.8mm，卸荷后的桩顶回弹率为55.7%，残余沉降量为4.8mm，说明该桩的承载性能较好。

265号桩的Q-s曲线在加载至4200kN前曲线基本光滑，该级荷载作用下的桩顶累计沉降量约为13.5mm，卸荷后的桩顶回弹率为62.4%，残余沉降量为5.1mm，说明该桩的承载性能较好。

（3）注浆与未注浆试验对比如图1。从图中可以看到以下几个特点：

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①注浆桩的单桩极限承载力均达到比非注浆其单桩极限承载力增幅达17%-133%。在桩端未注浆的情况下，其单桩竖向极限承载力远低于桩端注浆工中的桩端沉渣清理困难及灌注桩施工中的使得三根未注浆桩的极限承载力也有较大差异，分别为1800kN、2700kN、3600kN。②从试验结果可以看到，注浆后桩的承载力和沉降都比较稳定，可见卵石层采用桩端后注浆对上部结构的不均匀沉降控制有着显著的效果。最后，本工程所有工程桩都采用了桩端后注浆技术。

5、试验检测注意事项。

由于桩端后注浆属于地下隐蔽工程，对其进行完整的注浆效果检测难度较大。目前，对一般检测注浆效果的方法主要有单桩静载试验、注浆桩端部位的预埋孔超声波检测、注浆桩端部位的采样取芯方法。除了在注浆过程中严格遵守注浆规程外，注浆效果检测一般是对注浆村抽样进行静载荷试验，并与未注浆桩进行对比。 （1）单桩静载试验

对单桩注浆效果检验的最准确办法是单桩竖向静载试验法，一般要求每一个注浆工程要做3组试桩，进行注浆与不注浆对比，并检验是否达到设计要求。 （2）注浆桩端部位的预埋孔超声波检测

注浆桩端部位可采用预埋孔中超声波法检测，检验数量按规范规程执行。 （3）注浆桩端部位的采样取芯

在现场最好针对桩端持力层采用相同的级配注入水泥浆进行注浆试声抗压试验，有条件时也可对桩端持力层注浆后钻孔取芯样查看其胶结情况。 （4）桩端后注浆处理的桩基验收

对桩端后注浆处理的桩基其验收的规定按规范进行。同时，在房屋建造过程中应按规定观测长期沉降情况。 结语

从该案例研究分析得出，采用后注浆后，钻孔灌注桩的成本可节约40~45%，具有良好的经济效益和社会效益。

该工程已经竣工，大楼累计沉降量很小且沉降均匀，满足设计及相关规范的要求。

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参考文献

[1] 张忠苗.灌注桩后注浆技术及工程应用[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2009. 身份证号：452528196411097051