后注浆灌注桩,就是利用钢筋笼底部和侧面预先埋设的注浆管,在成桩后2-30天内用高压泵进行高压注浆,浆液通过渗入、劈裂、填充、挤密等作用与桩体周围土体结合,固化桩底沉渣和桩侧泥皮,起到提高承载力、减少沉降等效果。后注浆技术包括桩底后注浆、桩侧后注浆和桩底、桩侧复式后注浆。
后注浆灌注桩
Post grouting bored pile
建筑业
工艺

1.在孔底设置注浆室。采用该工艺时钢筋笼需下到桩底。
2.灌注桩成孔后,在孔内设置注浆管,注浆管的下端设出浆口,并用胶带或塑料膜包住。出浆口的位置高出孔底30~50cm。灌注砼前先往孔底倒入碎石或块石,使出浆口埋入碎石或块石内,然后再进行砼灌筑。
3.将注浆管固定在钢筋笼上(钢管或黑铁管),出浆口采用单向截流阀并压入桩底土中30~50cm。由于采用单向截流阀,在进行桩身砼浇注时浆液不会灌入阀内,注浆时浆液也不会回流。
第一种方法工艺复杂,成本高,国内很少使用。第二种方法主要用于桩底加固,在国内已有过多次实验或使用,但由于工艺过于简单,容易发生出浆口堵塞导致注浆失败。第三种工艺由于采用单向截流阀作出浆口,注浆成功率可达97%以上,且压力相对稳定,注浆效果显着。
效果分析
下表为桩端进入砂层区的几个工程中注浆桩与未注浆桩垂直承载力的对比结果。
从表中数据可以看出以下几点:
1.桩底注浆的单桩极限承载力均大于未注浆的承载力,提高幅度在30%~60%;桩侧、桩底同时注浆,单桩垂直承载力提高幅度更大,达到了85%。
2.桩底进入砂层越深,后注浆后单桩垂直承载力提高幅度越大。因此可以认为,当钻孔灌注桩进入砂层一定深度时,采用后注浆效果更佳。
注浆后单桩垂直承载力的提高幅度与桩底和桩侧土层性质关系极大,根据统计资料表明,在北京地区10m左右的短桩,当桩底进入中粗砂及砾石层时,采用桩底注浆工艺后,其单桩垂直承载力可提高70%~200%;福建地区桩底进入砂层的60m长桩,在桩底注浆后承载力可提高80%~90%;天津地区桩底进入粉细砂层的40~60m中长桩,在桩底注浆后承载力可提高20%~40%。所以说,在砂层区,采用桩底注浆工艺,可产生较大的经济效益。
原理及特点
钻孔灌注桩的桩侧注浆以压密和劈裂为主,桩端注浆以渗透和压密为主。所谓劈裂注浆,即压入的高压浆体克服土体主应力面上的初始压应力,使土体产生劈裂破坏,浆体沿劈裂缝隙渗入土体填充空隙,并挤密桩侧土,促使土体固结从而提高注浆区的土体强度。如注浆区在桩底,则浆液首先在桩底沉渣区劈裂和渗透,使沉渣及桩端附近土体密实,产生“扩底”效应,使端承力提高,如注浆区在桩侧某部位,则该部位也同样出现“扩径”效应。
从大量试桩实测资料可看出,桩底注浆后不仅桩的端承力提高了,在桩端以上5m甚至更大范围内的桩侧摩阻力也有较大提高。如果在桩侧某断面注浆,同样该断面以上一定范围内的桩侧摩阻力也有明显提高。
桩端及桩周对于浆体而言是开放空间,由于在土层以下,属于隐蔽工程,目前的监测手段有限,要达到预想的注浆效果必须依赖于好的施工工艺。1
作用
1、可使桩沉渣、泥皮得到固化,从而大幅度提高桩的承载力,缩小沉降量。有数据显示,若桩底持力层为细粒土其单桩承载增幅可高达30到70%,同样若是粗粒土则其增幅可高达40%以上。
2、可大大降低工程造价,节约经济成本,尤其对于大直径、超长桩的作用更为显著。与普通灌注桩相比,采用后注浆技术可以大大减少桩径术,缩短桩长,同时可避免穿透较难穿越的地质土层,从而降低了施工难度,继而大大缩短了工期。
3、适用范围广泛。灌注桩后注浆技术可以适用于多种地质土层及强、中风化岩层,虽然最开始主要运用于泥浆护壁钻孔、挖孔、冲孔灌注桩,但是其使用范围逐步扩大到各种干作业灌注桩工程中使用,均有明显成效。
4、施工工艺比较简单,方便操作,具有较强的普及性。
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