不均匀卵石持力层桩端后注浆效果试验研究

我国东南沿海尤其是温州地区广泛存在上覆深厚软土下覆不均匀卵石的地层。该区域的钻孔灌注桩常采用后注浆技术改善其承载性能。为了评价后注浆技术对这类地层中灌注桩承载力改善效果,开展了相应的模型试验,对比了不同注浆量对桩承载力的影响程度;并结合扫描电镜(scanning electron microscope,简称SEM)试验分析了浆液分布特点,探讨了浆液在卵石层中的扩散范围,研究了浆液扩散范围与桩承载力之间的关系。结果表明:浆液能够有效地填充桩端卵石层,注浆量的增加使得填充范围扩大,填充范围为3~4倍桩径时,桩的承载力改善最显著。在不均匀卵石持力层中存在一个最优注浆量,最优归一化注浆量约为2.8,若超过该最优注浆量归一化值,桩的承载力不再显著提高。单桩模型试验确定的最优注浆量与刘金砺公式[1]的预测结果接近。扫描电镜技术有助于评价桩的后注浆技术在上覆深厚软土下覆不均匀卵石的土层中的效果。

软土地区桩端后注浆失效补救方法及效果验证

通过上海软土地区某项目桩端后注浆失效时补救的实践,提出了一种桩侧成孔埋设注浆管进行后注浆补救的施工方法,该方法包括如下步骤:(1)尽量贴近既有桩基于桩侧对称成两个补救孔,成孔时应采用下钢套管的方式控制垂直度;(2)埋设两根注浆管,一根伸入桩底、端部有带逆止功能的注浆器,称为“补救注浆管”,采用约1.0 m长度隔离材料对“补救注浆管”进行包裹,避免封孔时“补救注浆管”被堵塞;另一根底部位于隔离段以上,桩底以上1.0 m,用于封孔,称为“封孔注浆管”;(3)通过“封孔注浆管”进行水泥-水玻璃双液注浆封孔;(4)待封孔48 h后,水泥-水玻璃双液注浆加固体达到一定强度,通过“补救注浆管”进行注浆,考虑到注浆的有效性,建议补救注浆的注浆量按原设计注浆量的两倍考虑。桩基静载荷试验结果显示,通过桩侧成孔补救注浆后,桩基的单桩竖向抗压承载力不低于正常注浆桩基的单桩竖向抗压承载力。

钻孔灌注桩后注浆技术对单桩承载力的影响分析

随着我国建筑行业的发展,近年来,高层、超高层建筑物的数量不断增加,建筑物对地基土承载力要求越来越高。本文以铂悦·兴隆府项目为例,利用单桩竖向静荷载试验,研究钻孔灌注桩后注浆技术对地基土承载力、桩端沉降的影响。实践表明,在钻孔灌注桩中采用后注浆技术,可显著提高地基土承载力,减少桩端沉降变形,优化桩身性能,增强桩身稳定性,降低工程造价,此技术可广泛应用于工程建设中,为工程实体的设计和施工提供理论依据。

搅拌植入桩端后注浆UHC管桩试验研究

介绍了搅拌植入桩端后注浆预制桩技术的工艺原理和施工流程,结合工程案例开展搅拌植入桩端后注浆预制桩的承载性能试验。试验结果表明,搅拌植入桩端后注浆UHC(超高强)管桩施工工艺简单、承载效果好、工程造价低且环境友好,具有良好的推广价值。

苏州地区组合后注浆钻孔桩承载特性试验分析

为深入分析苏州地区大直径组合后注浆钻孔灌注桩的竖向承载特性,采用埋设钢筋应力计的方式,分别对某超高层建筑的抗压试桩和抗拔试桩进行受力状态下桩身应力测试。通过分析实测数据,得到该工程抗压试桩、抗拔试桩的桩身轴力、桩端阻力、桩身侧摩阻力的分布情况及发挥趋势,据此分析大直径后注浆钻孔灌注桩的承载特性,可为优化设计和指导施工以及进一步完善大直径钻孔灌注桩的荷载传递机制的研究提供依据。

桥梁桩基后压浆技术研究进展

后压浆技术作为桩基的一种重要补强手段被广泛应用于桥梁工程中,针对桩基后压浆结构形式、作用机理以及注浆材料等方面的研究现状进行归纳总结,对当前技术的应用范围、优点和局限性展开论述,最后从注浆材料与工艺的优化、设备与技术的改进、数值仿真与模型试验方面对其未来发展方向进行了展望,以期为相关领域的研究和实践提供参考。

超长大直径钻孔灌注桩桩端后压浆试验研究

综合运用静载试验、CT试验及取芯试验等试验方法,针对桩端后压浆对超长大直径钻孔灌注桩承载性能的影响进行研究,并对其作用机制进行分析。对同一根桩桩端压浆前后,以及同一场地上同样尺寸的未压浆桩与压浆桩,分别进行静载试验。试验结果表明:桩端后压浆可有效提高超长大直径钻孔灌注桩的桩端承载力,以及桩底截面以上一定范围的桩侧摩阻力,从而提高整桩承载力。桩端后压浆不仅可以提高桩承载力,还可以有效提高其刚度,有利于控制基础的沉降。CT试验及取芯试验明确了水泥浆在桩周的分布范围,证实了桩端后压浆的效果,并表明桩端持力层为砂性土层时效果较好。

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。

大直径深长钻孔灌注桩竖向承载力特性试验研究

在唐山LNG罐区对9根大直径钢筋混凝土灌注桩进行了竖向荷载现场试验,其中桩端后注浆工艺试桩3根,三岔双向挤扩工艺试桩3根,挤扩支盘工艺试桩3根。基于现场静荷载和桩身应力测试结果,分析了3种不同施工工艺钻孔灌注桩竖向荷载传递规律。试验结果表明:3种不同施工工艺的大直径深长钻孔灌注桩试桩荷载-沉降曲线没有明显拐点,后注浆工艺试桩荷载传递过程表现为摩擦桩的特性,桩侧阻力几乎承担全部荷载,而三岔双向挤扩支盘工艺和挤扩支盘工艺试桩荷载传递过程表现为端承摩擦桩的特性,桩端阻力占总荷载的20%～30%;3种不同施工工艺试桩的轴力及桩-土相对位移变化规律基本相似,桩侧桩端阻力非同步发挥且相互影响,桩侧摩阻力均表现出强化现象。对整个罐区要求单桩承载力特征值不小于8 100 kN。3种施工工艺的钻孔灌注桩承载力均能满足要求。

钻孔后压浆技术在苏通大桥基础工程中的应用

钻孔灌注桩后压浆技术,使水泥浆液在高压下渗透、充填和挤密,与沉渣、泥皮、桩周和桩端土体发生物理化学固结,增大了土体和桩端的强度,改变了桩的受力类型,提高了桩侧摩阻力和端阻力,从而提高了单桩的承载力。在苏通大桥超长大直径桩中应用了桩底后压浆技术。通过试桩静载试验,决定在工程施工中采用U型压浆管方案。试桩结果表明,压浆后极限承载力测试值是压浆前的1.48～2.0倍,压浆后端阻力是压浆前的2.46～7.21倍,表明利用后压浆技术达到了节约工程投资、提高工程施工质量及可靠性的目的,并产生了较大的技术经济效益和良好的社会环境效益,这将促进我国公路桥梁建设的桩基技术迈向一个新台阶。

桩端后压浆技术在特大桥梁桩基中的试验与研究

介绍了桩端后压浆技术在特大吨位桥梁（苏通长江大桥、东海大桥、杭州湾跨海大桥、上海崇明越江通道）桩基中的应用情况．共21根对比试验桩，压浆桩的最大桩径为2．5～3．2m，最大桩长为125m，压浆后极限承载力高达上万吨．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．尽管后注浆工艺中压浆管的型式、压力、水泥浆用量、压浆持续时间等各不相同，桩尖处土层情况也不相同，但压浆后都不同程度地提高了桩基的极限承载力，但极限承载力的提高幅度有所不同．基于试验统计分析结果，给出了符合规定压浆条件的压浆后桩承载力的计算公式．研究成果可直接应用于大桥基础设计中．

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。

越南大翁桥桩基承载性能试验研究

越南某开发区大瓮桥、芹玉桥4根试桩均为钻孔灌注桩(其中两根试桩采用了桩端后压浆技术),用自平衡法进行了静载试验。简要介绍了测试方法的基本原理和桩端后压浆技术,并对试验数据进行了分析。试验结果表明,越南规范高估了桩端承载力,桩端后压浆可以大幅度提高承载力。

后压浆技术对桩基承载力的影响

根据桩基现场原位试验,分析研究了后压浆技术对钻孔灌注桩承载力性状的影响。试验结果表明:浆液的作用消除了桩端沉渣和桩侧泥皮的影响,使土体固结,强度增大,改善了柱的传递性能,使桩侧摩阻力增加,轴力衰减速度加快;桩侧极限摩阻力提高50%以上,达到桩侧极限摩阻力时的沉降增大6倍以上,为桩端阻力的发挥提供了更大沉降距离;相同沉降量下后压浆桩桩端阻力提高幅度较大;浆液对桩侧阻力及桩端阻力综合影响提高了桩的极限承载力。

破坏和非破坏后注浆抗压桩受力性状现场试验研究

通过桩身埋设有钢筋应力计的2根直径不同的破坏性和非破坏性后注浆抗压试桩现场静载试验,对比分析了破坏性和非破坏性后注浆抗压试桩的受力性状。现场试验表明,极限荷载下非破坏性和破坏性后注浆桩的桩端力荷载分担比约为40%且同一桩顶荷载水平下,桩端荷载分担比随桩径的增大而减小。最大试验荷载下非破坏性试桩浅层土侧阻力完全发挥并有侧阻软化趋势,而破坏性试桩全桩长范围桩侧阻力均表现为软化性状。实测发现不同土中桩侧摩阻力充分发挥时对应的桩顶沉降约为(1%～4%)D(D为桩径)。非破坏性试桩实测得到的桩端位移–桩端力曲线表现为硬化特性,而试桩破坏性试验中实测得到的桩端位移–桩端力曲线表现为软化特性。

基于黏度时变性的桩端压力浆液上返高度模型及工程应用

桩端后压浆浆液上返高度对后压浆桩承载力的计算影响较大。基于幂律型流体的黏度时变性特征,推导了考虑黏度时变性的桩端压力浆液上返的理论计算公式,并给出了参数的确定方法及成层土中浆液上返高度的迭代算法;结合台州湾大桥的接线工程,利用电磁波CT对桩基后压浆的加固效果进行了探测分析。结果表明,采用浆液沿压浆管道阻力损失的拟合值并考虑黏度时变性得到的浆液上返高度的计算结果与实测结果基本吻合且偏于安全,而忽略黏度时变性得到的计算结果偏大,会对后压浆桩的承载力设计造成不利影响。此外,电磁波CT能观测到桩体、水泥浆加固体及土体的分布情况,且能推测出水泥浆液在桩端的扩散范围和沿桩身的上返高度,可用于评价后压浆桩的压浆效果。研究成果可为后压浆桩的设计和效果检测提供参考和指导。

桩端后注浆超长灌注桩桩侧极限摩阻力计算方法

目前超长灌注桩普遍应用于大型桥梁、超高层建筑工程中,且常采用桩端后注浆技术,但其桩侧极限摩阻力的确定尚未有切合其实际特点的方法。大量现场实测数据反分析表明,采用β法计算时,存在桩侧土压力大于土层静止土压力的现象。在探讨桩侧土压力增大机制的基础上,对β法进行改进,建立了桩侧土压力确定方法,并给出了桩侧土压力系数的取值公式。工程实例计算结果与试桩实测结果比较分析表明,所建立的桩端后注浆超长灌注桩桩侧极限摩阻力计算方法具有合理性与可行性。

砂砾地层后注浆灌注桩承载性能试验研究

后压浆技术从一定程度上有效地消除了传统钻孔灌注桩在施工中的固有缺陷,改善了桩周土层的物理力学性质以及桩与土之间的边界条件,有效地降低了桩的沉降量,显著提高了单桩承载力。对砂土地层的100根注浆试桩的单桩注浆量进行数据统计,分析了桩端注浆量的变化规律;结合沈阳夏宫工程五根桩端注浆桩和两根未注浆桩的静载试验,对比分析了注浆桩与未注浆桩的单桩极限承载力以及桩顶沉降量。研究结果表明:在砂土地层条件下,注浆桩单桩竖向极限承载力比非注浆单桩竖向极限承载力能提高44.4%以上,而且在相同荷载作用下,后注浆抗压桩桩顶位移比未注浆桩的降低了近50%,有利于控制基础的沉降。

桩端后注浆桩残余应力研究

对桩端后注浆桩的残余应力进行理论研究,分析残余应力的产生和消散,及其对后注浆桩承载性状的影响。通过在工程桩桩身预埋钢筋应力计,桩端预埋土压力盒,对残余应力的产生和消散进行长期的观测记录,结果表明:桩端后注浆过程中,高压浆液在桩端封闭空间产生一个双向的作用力,一方面对桩端土进行预压,另一方面对桩尖施加一个向上的作用力。该双向作用力使桩端产生预压力,并使桩身下部产生负摩阻力。注浆结束后的24 h内,桩端浆液因渗透及压滤作用而逐渐流失,使残余应力逐渐减小;24 h后,残余应力基本维持不变;加载前,桩端存在预压力,桩身下部存在负摩阻力。残余应力的存在,能在不改变桩侧摩阻力的条件下,通过对桩端土的预加载作用,提高桩端阻力的发挥比例,从而提高后注浆桩的极限承载力。若不考虑残余应力的影响,以静载前钢筋应力计的读数作为零点,会造成对桩侧摩阻力的高估和桩端阻力的低估。

不同后注浆类型下大直径灌注桩承载性能分析

目的针对黄河中下游冲积地层,研究不同后注浆类型下大直径灌注桩承载性能及其内在机理,为该类地层条件的大直径灌注桩及其后注浆的设计与施工提供参考.方法整理大量现场试桩实测数据,对比分析相同场地条件下桩端后注浆桩与桩端桩侧复式后注浆桩承载变形、荷载传递、桩侧阻力与桩端阻力及水平承载的异同,在此基础上,进行后注浆类型影响机理的探讨.结果两类后注浆大直径灌注桩竖向承载变形性状相近,荷载传递规律基本一致,桩端阻力占承载比例均较小,但复式后注浆桩承载变形性能发挥更为稳定;复式后注浆桩在桩身上部侧阻软化范围较大,其在浅层土中侧阻小于桩端后注浆桩,但在深层土体中,复式后注浆桩桩侧摩阻力极限值普遍大于桩端后注浆桩;桩侧注浆对桩周土体加固作用使得复式后注浆桩水平承载性能明显高于桩端后注浆桩.结论对于该类场地条件的大直径灌注桩,承受竖向荷载时,在确保后注浆施工可靠的前提下,可仅采用桩端后注浆提高其竖向承载力,若承受较大的水平荷载时,增加桩侧注浆可显著提高其水平承载性能.