在灌注桩桩端压力注浆工程实践中的几点认识
在灌注桩桩端压力注浆工程实践中的几点认识
摘要 本文结合现场工程技术实践, 论述了桩端压力注浆施工工艺的历史、机理以及在桩基工程中的应用, 总结了桩端压力注浆施工工艺的施工控制要点及其优缺点。
关键词 桩端压力注浆; 单桩承载力; 工程实践
0 引言
桩端压力注浆工艺是在灌注桩成桩后, 通过预埋在桩身的注浆管, 利用高压设备, 将水泥浆等能固化的浆液, 经桩端的预留压力注浆装置均匀的注入桩端地层, 达到提高桩的承载力以及减少桩基的沉降量的目的。视浆液特性、地层特性和注浆参数等影响因素的不同, 高压浆液对桩端土层、中风化与强风化基岩、桩端虚土及桩侧土层起到渗透、填充、置换、劈裂、压密及固结等多种形式的组合作用, 从而改善桩附近土层的物理力学性能以及桩土之间的作用效能。本文结合自身工程实践, 主要就桩端压力注浆工艺的机理以及在灌注桩工程中的应用做一论述, 对桩端压力注浆施工工艺的施工控制要点做一总结。
1 桩端压力注浆提高桩承载力的机理
1) 在细粒土(粘性土、粉土、粉砂、细砂) 的桩端持力层中注浆时, 如果浆液压力超过土体劈裂压力, 则土体产生水力劈裂, 单一介质土体被网状浆液固结体分割加筋成复合土体, 它能有效地传递和分担荷载, 从而提高桩端阻力。
2) 在粗粒土(孔隙较大的中砂、粗砂、卵石、砾石) 的桩端持力层中注浆时, 浆液主要通过渗透、挤密、填充及固结作用, 大幅度的提高持力层扰动面及持力层的强度和变形特性, 并形成扩大头, 增大桩端受力面积, 提高桩端阻力值。
3) 桩端虚土与注入的浆液发生物理化学反应, 形成一个稳固的结石体, 提高桩端阻力值。
4) 在中风化基岩等非渗透性的桩端持力层中注浆时, 压力浆液只能渗透填充到沉渣空隙中, 使桩底虚渣形成固结体, 提高桩底扰动层的变形性能, 控制桩端沉降量。
5) 对于泥浆护壁灌注桩, 注入桩端的浆液, 在压力作用下在桩端以上一定高度范围内沿着桩土间泥皮上渗, 加固泥皮, 提高桩侧摩阻力; 对于干作业灌注桩, 压力浆液在桩端以上一定高度范围内, 沿桩周土层上渗, 提高桩侧摩阻力。
2 桩端压力注浆的现场工程实践及其效果分析