1、樁基后壓漿技術對樁基承載力的影響分析摘要：文章闡述了影響鉆孔灌注樁承載力的主要因素及 后壓漿技術可提高樁基承載力的機理、施工工藝和質量控 制要點。通過理論理算與實際檢測結果的對比、壓漿前后試 驗測試結果對比，分析了樁基后壓漿技術的作用機理，說明 了樁基后壓漿技術的有效性。關鍵詞：樁基后壓漿；施工方法；提高承載力；經濟效 益中圖分類號：f文獻標識碼：a一、緒論針對北京cbd核心區地下公共空間市政交通基礎設施項 目，對灌注樁后壓漿施工技術進行研究，對大直徑灌注樁后 壓漿技術在施工中如何對壓漿質量進行控制以及壓漿過程 中可能出現的問題進行整理，并力求提出相應的解決方法。 為灌注樁的施工提供技術支持。

2、灌注樁后壓漿法能適用各種復雜地質條件下的地基基 礎施工，應用市場十分廣闊。其應用價值體現在以下幾個方 面。(1) 繼承了鉆孔灌注樁的全部優點，適用各種地質土層 條件、施工時無振害、無噪聲污染等等。現代的建筑施工一大部分是在人口密集的城市進行，可 選擇的施工場地及資源又到諸多的限制，同時各大城市又相 繼提出施工環境保護的各項要求，隨著高層、超高層建筑數 量的增加，灌注樁后壓漿法的環保施工優勢越來越突出。(2) 灌注樁樁端樁側后壓漿的施工工藝，用以提高樁一 土間的側摩阻力和樁端土體的力學強度。樁端樁側后壓漿灌 注樁的單樁承載力與相同直徑和長度的未注漿的普通灌注 樁相比，提高幅度很大，能在很大程度上

3、縮短了樁的設計長 度，減少了施工費用，經濟效益極為明顯。二、樁端及樁側后壓漿的力學作用機理2. 1樁端后壓漿力學機理配置好的水泥漿液通過高壓泵壓入樁端持力土層中，水 泥漿液首先滲透到最疏松的樁端殘渣部分以及持力層巖土 體原有的間隙中，并沖走沉渣，間隙被水泥漿液充填，漿液 固結后與持力層土體形成了強度較高的復合混凝土。隨著逐 漸增加的壓漿量和壓漿壓力，樁底土層中逐漸形成梨狀擴大 頭，被壓密區范圍也逐漸擴大，從而使得樁底土的固結狀態 和應力路徑改變并提高。樁端壓漿提高單樁極限承載力的力學機理有以下幾個 方面：(1) 樁端壓漿可提高單樁的樁端端承力。樁端壓漿通過 注入水泥漿液使樁端持力層固化了，減輕

4、樁端持力層的擾動 和降低沉渣，使樁端的端承力大大提高(2) 樁端壓漿的壓漿壓力作用于樁端，在力學原理上就 等于對樁端施加了預應反力，達到提高了樁端阻力和樁側阻 力的目的。(3) 樁端壓漿的水泥漿液在壓力作用下沿樁側向上爬升，樁側泥皮被漿液滲透沖擊置換，與樁側土膠結固化，提 高了樁身與樁側土層界面之間的粘聚力和摩擦力，進一步增 強了樁側摩阻力。所以說樁端壓漿不僅僅是提高了樁端阻 力，同時還可以提高了樁側阻力，進一步提高了單樁極限承 載力。(4) 群樁的樁端后壓漿可看成是人為地造了一塊樁端堅硬持力層，并使其強度提高，使得整個建筑物沉降均勻且總 沉降量小，從而大大減少了群樁的變形量。綜上所述，樁端后

5、壓漿不僅可以提高樁端阻力，還能加 固樁端持力層，同時提高樁的樁側摩阻力。2. 2樁側后壓漿力學機理樁側壓漿是通過在鉆孔灌注樁施工過程中，先預埋置管式單向筏與內管組成后壓漿裝置，在成樁3天后通過后壓漿 裝置以一定的壓力把水泥漿液壓入樁側土層中。當漿液注入 時，對樁側泥皮進行破壞的同時對樁周圍的土體起到滲透和 擠密作用，漿液填充了樁身混凝土與樁側周圍土體的間隙， 并膠結固化，可提高樁側土的強度及剛度。樁側后壓漿提高樁側阻力的機理是：樁側高壓壓漿后水 泥漿液在壓力作用下，一方面對樁側泥皮進行滲透壓密填充膠結，使得樁 身與泥皮之間接觸面抗剪強度提高；另一方面水泥漿液對樁側土進行擠壓固結擴 充，固結后形

6、成強度高的水泥結石及劈裂產生的網狀漿脈，相當于增大了樁的直 徑，提高了界面粗糙度。樁側壓漿兩方面的綜合結果是使樁側摩阻力得到提高。三、理論計算與試驗結果對比分析3.1工程基本情況說明北京cbd核心區地下公共空間市政交通基礎設施項目地 處于華北地區中部一一燕山沉降帶的西部。本工程設計樁長 為17m,樁側設置1個注漿點，距樁頂7m,樁端設置2個注 漿點；設注漿計要求：樁端注漿量1.8t,樁側注漿量0. 8t, 注漿水灰比0.5：lo本工程采用樁端、樁側復式注漿，豎向 增強段為樁端以上12m及樁側注漿斷面以上12m,重疊部分 扣除，可認為本工程樁為全樁身注漿增強。本工程樁單樁豎 向承載力設計值為67

7、50 kpa,靜載試驗承載力為設計值的2 倍，取值為13500 kpao3.2理論計算單樁極限承載力標準值首先計算極限樁側阻力標準值，公式如下：qsk=uzqsikliqgsk=uz b sikqsikli式中qsk注漿前極限樁側阻力標準值，qgsk注漿后極限 樁側阻力標準值，qsik為土層極限樁側阻力標準值（kpa）, psik為注漿樁側阻力增強系數qsik為未注漿極限樁側阻力 標準值（kpa）。結合本工程地質概況，通過計算，我們得到 下表：表3.1極限樁側阻力標準值計算極限樁端阻力標準值，公式如下：（未注漿）qpk二qpkap（注漿后）qgpk= 0 pqpkap本工程樁端土層為卵石層，n

8、63.5=43>10,樁長15m <l=17m<30m,樁直徑 d二800mm,所以取：qpk=3000 kpa （最小極限樁端阻力標準值，計算值應為 3100 kpa）b p=3. 2ap二 nr2二 n x0. 42=0. 5027則：qpk二qpkap二3000 x0. 5027=1508 kpaqgpk= b pqpkap=3. 2 x 1508=4825.5 kpa計算單樁極限承載力標準值，公式如下（未注漿）quk= qsk+ qpk（注漿后）qguk= qgsk+ qgpk（未注漿）quk= qsk+ qpk=4452+1508=6060 kpa（注漿后）qguk

9、二 qgsk+ qgpk=9250. 5+4825. 5=14076 kpa3. 3現場試驗與數據處理cbd核心區地下空間項目委托第三方檢測所，通過現場 原位樁靜載試驗，檢測后壓漿混凝土灌注樁的抗壓與抗拔承 載能力。檢測的相關要求及結果見下表：受檢樁號試驗類型樁基設計及施工參數檢測結果試驗結果表明，采用后壓漿技術施工的混凝土灌注樁承 載力完全能夠達到設計要求。3. 4測試結果對比分析3. 4.1理論計算結果分析通過理論計算單樁極限承載力，我們發現，在未注漿與 注漿兩種情況下，單樁極限承載力相差可達2. 3倍（計算結 果分別為6060kpa與14076kpa）o理論上后壓漿技術在節省 經濟成本的

10、前提下極大的提高了樁基承載力。3.4.2試驗結果對比分析試驗結果表明，工程現場的鉆孔灌注樁單樁承載力達到 了靜載試驗設計值（ 13500kpa）的要求，與理論計算值 （14076） kpa也比較接近，說明樁基后壓漿技術能夠極大的 提高單樁承載力。施工過程中應嚴格控制水泥漿配比、樁端 樁側壓漿量等參數。四、結論綜上所述，大直徑鉆孔灌注樁經樁端壓力注漿，明顯改 善了灌注樁樁端持力層和樁周土體的力學性能，提高了樁端 承力和側阻力，大大改善了灌注樁荷載傳遞性能，使灌注樁 的綜合承載力得到大幅度提高。大量工程實踐表明，其單樁 極限承載力可提高30%50%以上，有時可提升100%以上(例 如本工程)其加固效應主要表現在以下四個方面：(1) 充填膠結效應：樁底、樁側的土層因滲入注漿而 顯示充填膠結效應，強度顯著提高。(2) 固化效應：樁底沉渣及樁側表面的泥皮因漿液的 滲入、劈裂發生物理化學作用而固化；(3) 壓密效應：由于若透水性土的孔隙不進漿，漿液 在珠江店處集中地形成類似球形的漿泡，通過漿泡擠壓土 體，使土體被壓密，承載力得到提高。(4) 加筋效應：樁底、樁側的細粒土因劈裂注漿形成