后压浆桩基承载特性试验研究与分析

为提高单位体积混凝土的承载能力,降低基础造价,节省桥梁施工工期,结合某城市桥梁工程后压浆灌注桩试桩检测项目,采用静载自平衡法检测压浆前后的单桩承载力,对压浆前后桩顶荷载-桩顶沉降、桩身轴力及桩侧摩阻力平均值的变化规律进行分析。结果表明:压浆前后桩顶荷载-桩顶沉降曲线均出现了较为明显的拐点,但后压浆桩基荷载-沉降变化更为平缓,桩身轴力在上荷载箱处最大,逐渐向桩基上下线性减小,桩身上部侧摩阻力小于桩身下部,后压浆技术有效改善了桩底沉渣与桩侧泥皮的问题,单桩承载力明显提高。

钙质砂后压浆桩水平承载性状模型试验研究

后压浆技术已应用于珊瑚岛礁基础设施建设中,但有关钙质砂后压浆桩水平承载性状的研究较少。针对钙质砂地基中后压浆桩的水平承载问题,通过室内模型试验手段对钙质砂未压浆桩与后压浆桩的水平承载规律进行了研究,探究了后压浆对钙质砂桩基水平承载性状的影响,并通过开挖后压浆单桩,分析了注入的水泥浆液在钙质砂中的渗扩情况。结果表明,钙质砂后压浆桩的水平临界荷载和水平极限荷载较同条件下未压浆桩均有显著的提高,且变形控制能力优于同条件下未压浆桩;未压浆桩与后压浆桩的桩侧地基土水平抗力系数的比例系数m值随桩顶侧向位移的增加逐渐趋于一致,且桩身弯矩和桩侧土压力都主要集中在上部桩身和土层中;桩基水平承载力受上部土体的影响较大,桩侧压浆通过改善上部土层的物理力学性质能有效提高桩基抵抗水平荷载的能力。此外,通过开挖分析得出桩侧注入的水泥浆液沿着桩身上返、下渗并横向扩散与钙质砂颗粒形成了水泥土加固体的稳定结构,进而提升了钙质砂桩基水平承载性能。

超厚细砂地层大直径后压浆桩荷载传递计算与分析

为了研究超厚细砂地层大直径后压浆桩的荷载变形特性,基于石首长江公路大桥8根大直径钻孔灌注桩现场静载荷试验结果,分析大直径后压浆桩的荷载传递特性,采用BoxLucas1函数的荷载传递模型,在考虑浆泡半径和桩身水泥结石体厚度的基础上建立了后压浆桩荷载-沉降关系的计算方法,并给出了不同土层桩侧、桩端增强因子经验取值范围,通过工程实例验证了方法的合理性;基于实际工程通过改变桩长及桩径,进一步计算分析超厚细砂地层大直径桩承载特性的变化规律。结果表明,该方法能较好地给出后压浆桩荷载-沉降关系的范围,可采用计算结果的下限作为工程设计使用;大直径桩承载性能随着桩长或桩径增加逐渐提高,桩径一定时,大直径桩的承载性能提高幅度随着桩长增加而逐渐趋于缓慢,且桩长达到一定值时,端阻所占比例几乎为0,表明通过增加桩长来提升大直径桩的承载性能受到有效桩长的影响;而桩端、桩侧组合后压浆技术能改善大直径桩的有效桩长问题,并能显著地提高大直径桩的极限承载力和端阻力所占比例。

后压浆桩增强效应作用机制及荷载沉降关系研究

基于台州湾大桥及接线工程开展的6个标段场地10根大直径超长钻孔灌注桩现场静载荷试验结果,分析后压浆桩的荷载传递特性,并在后压浆桩增强效应作用机制的基础上,采用双曲线函数的荷载传递模型,给出了后压浆桩荷载沉降关系的计算方法,并确定了不同土层桩侧和桩端增强系数,最后通过工程实例验证了该方法的合理性。结果表明,桩端压浆对桩端土体产生预压作用,使桩端阻力在竖向荷载作用下提前发挥,改善了桩端阻力与桩侧阻力发挥的异步性和不协调性;后压浆桩是在浆液对桩端土的加固、桩端压浆的预压作用、压浆形成桩底扩大头及浆液上返对桩侧加固四方面因素共同作用下显著增强桩端阻力和桩侧阻力,而忽略浆泡半径的影响或不考虑浆液上返段的作用都不能很好的预测压浆桩的极限承载力。

大直径后压浆桩压浆效果试验研究

采用自平衡试桩法和钢筋计测试元件对河南新乡—郑州高速公路黄河大桥 6根钻孔灌注桩进行了静载荷试验。对桩侧压浆、桩端压浆及桩侧桩端联合压浆三种压浆方式的效果进行了试验研究 ,得出了一些有益的结论 ,为钻孔灌注桩后压浆方法选型提供参考。

黄土地区后压浆桩基沉降的统计预测方法

根据榆林市吴起至定边高速公路最西端试验场地的现场静载试验结果,对比统计后压浆桩和未压浆桩沉降变化情况,提出沉降缩减系数,由此得到后压浆桩基沉降的数学统计预测方法。结果表明:沉降缩减系数近似服从正态分布,并随着桩顶荷载的增大而减小,同时其离散程度也减小;桩顶荷载较大时,后压浆工艺对控制桩基沉降效果比较明显;沉降缩减系数按正态分布时用其50%上侧分位数计算得到的后压浆桩沉降值与实测值更加吻合。由于后压浆工艺较复杂导致沉降缩减系数具有离散性,建议采用沉降缩减系数的85%上侧分位数预测后压浆桩的沉降,以保证足够的安全储备。

黏性土层中后压浆桩承载性状的对比试验研究

基于无锡江海西路快速路工程开展的4个标段场地8根试桩静载试验,通过对比未压浆桩与压浆桩实测结果,研究黏性土层中桩端后压浆对桩基承载变形性状、桩端阻力及桩侧阻力发挥性状的影响。结果表明:桩端后压浆技术可显著提高桩基承载性能,并对提高桩基成桩质量的稳定性具有很好的效果;桩端压力浆液在桩端形成水泥结石体,有效地改善了桩端沉渣问题,显著增强了桩端承载变形性能与支承刚度;桩端后压浆可提高极限桩侧摩阻力发挥水平,使得压浆桩极限侧摩阻力要大于未压浆桩,从而提高桩基承载性能发挥的稳定性。

珊瑚礁灰岩层后压浆桩增强效应作用机制

珊瑚礁灰岩层中桩基承载特性的研究是岩土工程的热点问题。基于某跨海大桥工程开展的珊瑚礁灰岩层中桩端后压浆桩现场静载荷试验,对比分析了压浆前后的实测结果,研究了桩端后压浆的预压作用对桩阻力的影响,并在桩端后压浆试验结果分析的基础上,进一步研究了后压浆桩增强效应作用机制。结果表明,桩端后压浆技术可应用于珊瑚礁灰岩地层中,能有效地提高桩基承载力和减小沉降量;钻孔取芯试验明确了压力浆液在桩端以下一定范围内的分布情况,并证实了压力浆液对珊瑚礁灰岩的孔隙有充填作用;桩端压浆后,在桩端未能消散的压力产生负摩阻力,使负摩阻力在竖向荷载作用下提前发挥,并增大了压浆桩的侧阻力。此外,桩端后压浆的预压作用提高了桩端阻力,并减小了桩端位移,改善了桩基的承载性状。

桩端后压浆桩轴向承载力

在《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024-85)中,没有条款涉及桩端后压浆技术。对桩端后压浆桩的设计方法进行研究,分析桩端后压浆提高桩承载能力的机理,基于69根试桩的试验数据,在新规范(JTG D63-2007)中,提出桩端后压浆桩的压浆量和承载力计算公式,并给出计算公式中的关键参数包括注浆量经验系数αp、桩侧阻增强系数sβi以及桩端阻增强系数βp等的取值。结合一个工程实例,验证所提出的桩端后压浆桩的设计方法的适用性。

红海海相沉积物上大直径钻孔灌注后压浆桩(文摘)

介绍了在红海海相珊瑚层和碳酸盐沉积物上的大直径钻孔灌注混凝土后压浆桩的施工过程及桩的载荷试验结果。描述并讨论了在选择场地、钻孔、钢筋、混凝土浇注、以及压浆过程中的施工细节和所遇到的困难,以及场地条件和桩型选择的岩土工程依据。

普通灌注桩与后压浆桩特性试验对比分析

通过河南省电力公司综合调度楼工程试桩的单桩竖向抗压承载力检测,验证单桩竖向极限承载力满足设计要求;同时分析试验数据,得出了普通灌注桩与后压浆桩桩身轴力、桩身侧阻力和桩端阻力的分布规律,并指出桩身侧阻力为提高后压浆桩竖向抗压承载力的主要影响因素。

后压浆桩竖向承载性能室内与现场试验研究

基于砂土和黏性土地基中模型桩桩侧压浆的室内试验,文章对未压浆桩与后压浆桩的静载试验测试数据进行对比分析,研究桩侧注浆对桩体承载变形性状、桩侧土阻力等的影响。结果表明,桩侧和桩端注浆可显著提高桩基竖向承载性能;注浆浆液形成的固化体与模型桩形成复合桩身,有效改善了桩土受力状态与荷载传递特性;桩侧和桩端注浆后增大了桩侧土体强度,从而提高了桩基承载性能的稳定性。

西安地区钻孔灌注后压浆桩的工程特性

综合论述了钻孔灌注后压浆桩在西安地区砂土、饱和软粘土、黄土（包括湿陷性与非湿陷性）地基中的应用。

西宁泥岩后压浆桩承载性能试验研究

结合西宁湟水河大桥1根嵌岩桩桩底压浆前后的试验资料,对比分析了桩底压浆对嵌岩桩桩端阻力和桩侧摩阻力特性发挥的影响:嵌岩桩经过桩底压浆,改善了桩底沉渣的受力特性,增大了沉渣的强度和变形模量;在浆液压力下对桩侧泥皮进行置换填充,在一定程度上渗透挤密桩周泥岩,增强桩身与桩周、桩端整体嵌固能力,嵌岩桩整体承载力提高幅度为14%。其中端阻力提高23%,侧端阻力提高11%。试验研究成果直接用于该工程桩基设计,同时为类似嵌岩桩基设计施工提供参考。

桩端后压浆桩基承载特性的仿真分析

以十堰至天水高速公路段仙鸡河大桥采用桩端后压浆技术的钻孔灌注桩为研究对象,通过理论分析和非线性有限元程序ADINA仿真分析,对采用桩端后压浆技术后的钻孔灌注桩的承载性能进行了研究,得出结论:采用桩端后压浆技术形成桩端注浆加固层,提高桩端土变形模量,可以有效地减小桩基在正常使用状态下的沉降量,在水泥用量极小的情况下就可大大提高灌注桩的极限承载力,其极限承载力比未压浆的提高约69%,可为相关领域的工程提供一定的借鉴。

后压浆对基桩承载力影响的特性分析

根据单桩竖向抗压静载试验和桩身应力观测试验,对比分析了郑州某地区两根采用桩端后压浆灌注桩和两根非采用后压浆灌注桩的Q-s曲线和桩周土的受力形式及桩身轴力的传递特性,试验结果表明采用桩端后压浆灌注桩比非采用后压浆灌注桩的单桩竖向抗压极限承载力有了很大的提高,而且桩身轴力在后压浆影响区域内,采用桩端后压浆灌注桩比非采用后压浆灌注桩衰减快,并且采用桩端后压浆灌注桩的侧阻和端阻比非采用后压浆的灌注桩的侧阻和端阻也有了明显的提高,为某工程的工程桩的设计提供设计数据,为工程地基处理减少造价提供技术支持。

桥梁桩基地聚合物桩端后压浆模型试验研究

基于安罗黄河特大桥桥梁桩基后压浆项目,提出了桥梁桩基地聚物后压浆技术。为评估地聚合物用于富水砂土中桥梁桩基后注浆的适用性,通过3根桩端后压浆模型桩试验,对比分析了未压浆桩、水泥和地聚合物桩端后压浆桩的承载性能,并结合开挖结果分析了桩端后压浆浆液的扩散机制。结果表明,地聚合物桩端后压浆可以显著提高富水砂土中桩体承载力,相比未压浆桩,水泥和地聚合物桩端后压浆桩承载力分别提升了27.5%、175%。地聚合物后压浆桩桩身轴力、桩侧摩阻力和返浆高度显著高于未压浆桩和水泥后压浆桩,地聚合物注浆材料在富水砂层中扩散形式以挤密扩散为主,而水泥注浆材料在富水砂层中扩散形式以劈裂扩散为主,且地聚合物注浆结石体强度高于水泥。

自平衡测试技术及桩端后压浆工艺在大直径超长桩的应用

桩端后压浆对桩承载特性的作用:①消除工艺因素的影响,恢复土层原有的承载能力;②提高桩的承载力。为提高苏通大桥桩基础的承载力,将不同后压浆工艺应用于苏通大桥大直径超长桩中。采用自平衡试桩法对压浆效果进行了静载荷试验。基于试桩的测试结果,对桩压浆前后的承载力、位移变化情况以及承载特性作了分析。该研究成果直接应用于苏通大桥主桥桩基础设计中,取得了显著的经济效益。

基于沉降控制的组合后压浆灌注桩承载力计算研究

以沉降控制标准为原则来确定后压浆灌注桩的承载力有着重要的实际意义。基于石首长江公路大桥工程开展的6根大直径钻孔灌注桩现场静载试验,通过对比分析桩端桩侧组合压浆桩压浆前后的试验结果,研究了组合后压浆对深厚细砂层钻孔灌注桩承载变形性状的影响,在此基础上通过统计得出了在不同桩顶沉降条件下桩端阻力增强系数、桩侧阻力增强系数的取值范围,并给出了一种基于沉降控制标准的组合后压浆桩承载力设计方法,最后通过工程实例验证了该设计方法的合理性。结果表明,组合后压浆条件下的深厚细砂层钻孔灌注桩承载变形性能显著提升,且承载力提高幅度随着桩顶沉降的增加逐渐增大;组合后压浆桩加载至极限状态时,其极限承载力至少提高66%,且能有效地控制桩基沉降量;同时组合压浆后能有效地改善桩端支承性能与桩侧受力特性,显著提高桩端阻力和桩侧摩阻力,并对桩基的荷载传递特性产生明显影响。此外,设计计算方法能较好地给出组合后压浆桩荷载沉降关系的范围,可保守地将计算结果的下限作为工程设计使用。

大直径后压浆灌注桩承载力和沉降的实用计算方法研究

基于收集的139个工程中的716根试桩静载试验数据,对大直径后压浆桩承载力和沉降的实用计算方法进行研究,在统计分析的基础上给出了以土层为分类的侧摩阻力及端阻力增强系数,建立了适用于不同压浆类型的大直径后压浆桩承载力实用计算方法,并且通过大量的实测数据验证了该方法的可靠性。为了考虑后压浆对大直径桩基础沉降控制的影响,在未经压浆的大直径桩基础沉降计算方法的基础上引入了后压浆沉降影响系数,基于统计分析给出了后压浆沉降影响系数的建议取值范围,提出了一种适用于不同土层的大直径后压浆桩沉降计算经验预估方法,最后通过工程实例验证了该方法的适用性。该研究成果纳入了中华人民共和国行业标准《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ3363-2019)及工程建设行业标准《公路桥梁灌注桩后压浆技术规程》(T/CECS G:D67-01-2018),可为后压浆技术的广泛应用起到推动作用。