钻孔灌注桩压浆技术在加固工程中的应用

钻孑 Ｌ 灌 注 桩 压 浆 技 术 在 加 固工 程 中的应 用
汪 国权 ， 胡 胜 来
（ 安徽 省交通规划设计研究 院有 限公 司 ， 安徽 合肥 ２ ３ ０ ０ ８ ８ ）
摘
要： 文章从我 国建筑工程 中广泛应用 的钻孔灌 注桩基 础的施工过程中存在 的问题 出发 ， 分析 了问题产 生的原因及对承 载力的
层 的承 载力 得 不 到充分 的发挥 ， 进 而造 成钻 孔桩 的承
即在压力作用下将一定配 比的水泥浆液通过注浆管
强行 压 入桩侧 土层 中 。
载 力往 往低 于计 算 值［ 引。 为 解 决钻孔 灌 注 桩 沉 渣 层 对 桩 的轴 向承 载 能力
（ １ ） 压人的水泥浆液通过渗透、 挤密 、 填充及 固 结作 用 ， 充填 桩身 混 凝 土 与桩 周 土 体 的 间 隙 ， 使 桩 侧
土孔 隙 率降低 ， 密 度增加 ， 呈 现渗 透填 充胶结 效 应［ ；
的影响 ， 通常采用压浆法对桩底压密注浆 ， 即在 高压 力作 用 下将 水 泥浆 压人 桩端 部 ， 以达 到 提高桩 端 承载
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ７ — １ ０ ； 修 改 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ８ — ２ ６
Ｏ 引
言
力 的 目的Ｅ 引。 １ ． １ ． ２ 桩 端压 密 注浆原 理
近几十年来 ， 随着社会经济的高速发展 ， 建筑工
程事业 也 迎来 了一 个 又 一 个 发 展 高 潮 。伴 随 着 重 型
通 过 压力泵 ， 在 注浆压 力下 将水 泥浆 液压 人桩 端 部 。首 先 ， 浆液渗 透 到 桩底 沉 渣 缝 隙 中 ， 且 与 沉 渣结 合， 形成 水 泥 凝 结 块 ， 有 效 消 除 桩 底 沉 渣 的 不 良影 响［ 。 ； 其次 ， 水 泥 浆 液 向桩 端 持力 层 渗 透 ， 形成 “ 浆 泡 体” ， 既对 桩周 土起 到压密 作用 ， 又增 大 了桩端 受压 面
同时， 桩侧土层和水泥浆发生物理化学反应 ， 改善桩 侧土性质 ， 提高桩侧土的强度和桩周土摩 阻力 ， 改变
作者简 介 ： 汪国权 （ １ ９ ８ １ －） ， 男， 安徽太湖人 ， 硕士 ， 安徽省交通规划设计研究 院有 限公司工程师 《 工程与建设》 ２ ０ １ ３ 年第 ２ ７ 卷第 ５ 期 ６ ６ １
必要 的 。
（ １ ）在 成 孔 过 程 中 ， 泥 浆 在 保 持 孔 壁 稳 定 的 同 时， 泥 浆颗 粒 吸附 于孔 壁 形成 泥皮 ， 阻碍 桩 身 混 凝 土
与桩周 土 的粘结 。
（ ２ ）在成 孔过程 中 ， 桩周 土层 受 到泥 浆 中 自由水
的浸泡 而松 软 ， 影 响桩 周土 性质 。
影响 ， 并结合具体工程项 目， 对桩基础桩 端桩侧 压浆加 固的作用 原理 ， 施工工 艺等进行 了探 讨， 并经工 程验证 ， 确定 该方法在 桩基
础加 固中具有一定 的推广价值 。 关键词 ： 桩基础 ； 压浆 ； 作用原理 ， 施工工 艺； 加固
中图分类号 ： ＴＵ４ ７ ３ ． １ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编 号： １ ６ ７ ３ — ５ ７ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ０ ６ ６ １ — ０ ３
钻孔 灌 注桩受 施 工方 法 的影 响 ， 在 桩底 端 部容 易
形 成一 定 厚度 的沉 渣 ， 桩端落在沉渣上， 因沉 渣 层 较
为 了提高桩侧土密实性、 桩侧土的摩阻力和桩基
的承载 能力 ， 采用 在 桩 基周 围对 土 体 进 行 压 密注 浆 。
软弱 ， 加 上桩 端持 力层 在桩 的施工 过程 中应 力 释放 和 受 扰软 化 ， 使桩 端 阻 力 受 到严 重影 响 ， 导致 桩 端 持力
桩 与侧 壁土 之 间的边 界条 件 ， 进 而提 高桩 基承 载力 。 （ ２ ）在桩 侧 注 浆 点 处 ， 因水 泥 浆 液 的挤 压 作 用 ，
整） ， 当发 现 “ 吃浆” 不均 匀时 ， 可 适 当加 大 压 力 至 ３ ＭＰ ａ （ 压 力 为参 考值 ， 现 场 可根 据 具 体 情 况 调 整 ） ， 持 续一 定时 间后 ， 若 发 现不 再 “ 吃浆 ” ， 或 者 桩 体 周 边 土
１ 桩端 、 桩 侧 加 固原 理
１ ． １ 桩 端加 固原 理 １ ． １ ． １ 制 约桩 端承 载 力发挥 的在桩 身 混凝 土 固结 后 ， 会发 生 体积 收缩 ， 使桩 身混凝 土 与孔壁 之 间产生 间 隙 。
２ ． ２ ． ２ 桩 侧压 力 注浆桩加 固原理
形成凸出的浆液包结石体［ １ ］ 。结石体像树根一样 向
桩 侧 土深处 延 伸 ， 提 高 桩 周 土 的 强度 ， 进 而提 高 桩 侧
摩 阻力 。
（ ３ ）在桩侧非注浆点处形成一层浆壳 ， 这层浆壳 或单 独存 在 而 固化 或 与 泥皮 发 生 物 理 化 学 反应 而 固 化， 形成的结石体与原桩身混凝土组成复合桩身 ， “ 扩 大” 桩身 断 面 ， 即增 加 桩 侧 摩 擦 面 积 ， 从 而 提 高 桩 承 载力。 综合以上三点， 桩侧压力注浆类似于桩身直径被 增大的形状复杂的“ 多节扩孔桩” ， 即在注浆点附近形 成 浆土 结石 体“ 扩大头 ” 、 在 非注 浆点 处 的桩身 表 面形 成浆土结石体的复合桩身 ， 以达到提高桩 承载力 的 目的 ］ 。
过 规 范 限制值 ） ， 削 弱 了桩端 承 载力 ； 同时 ， 在 钻 孔 过
积， 以达到提高钻孔灌注桩 的承载力 。
１ ． ２ 桩侧 加 固原 理
１ ． ２ ． １ 制约桩侧 承 载力发 挥 的 因素
程 中， 因为对 桩周 土 体 的扰 动 ， 影 响 了桩 周 土 的强 度 和密 实性 ， 削弱 了 桩 周 土 的摩 擦 力 。 因此 ， 对 一 些 工 程 中质量 差 的成 桩 或 老桥 基 础 进 行 适 当 的加 固是 有
厂房 、 大型海上工程 、 高层 建筑 、 大跨 桥梁的建设 ， 作 为我 国现代 地基 中的主要 基 础形 式 ， 钻孔 灌注 桩 以其
广泛 的适用 性 、 较 好 的经 济效 益及 承 载稳 定性 得 到广
泛应用 ｒ １ ］ 。但是 ， 受制于传统施工方法及施工现场管
理、 操 作 不 当等 因素 ， 桩底 往 往会形 成 很厚 的沉 渣 （ 超