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1、后注浆技术的应用和推广,河南中原高速公路股份有限公司郑民分公司,二零零九年十二月,一、钻孔灌注桩后压浆技术的工艺原理,1. 钻孔灌注桩后压浆技术的概念与作用 灌注桩后压浆技术是建设部2000年科技成果推广项目。 后压浆技术是通过预先设置于钢筋笼上的压浆管和压浆装置，在桩体达到一定强度后（一般3-7天），向桩端或桩侧压浆，固结孔底沉渣和桩侧泥皮，并使桩端和桩侧一定范围内的土体得到加固，从而达到提高承载力的目的。 后压浆技术不独立占用工期和场地，操作简便，费用低，是目前工程中提高钻孔灌注桩承载性能和施工质量最有效、简单的措施。,后压浆施工布置示意图,2. 压浆技术指标与施工设备,压浆工艺选择： 根
2、据场地的土层特点、桩基设计要求及土层条件的工程实践结果，为满足承载力要求，建议采用桩端循环压浆工艺。 压浆管采用声测管，在底部加工压浆器。 压浆参数： 每根桩的压浆量为5t，采用2次循环压浆。 压浆水泥采用32.5MPa普通硅酸盐无结块的双检水泥。 水泥浆配制：水灰比w/c=0.550.6，起始水灰比可配成0.7，压力正常后逐渐配成0.55，搅拌时间不少于2分钟。 压浆总体控制原则：实行压浆量与压力双控，以压浆量（水泥用量）控制为主。 主要压浆设备：BW-150压浆泵，水泥搅拌机，储浆桶，车丝机，泥浆泵，切割机。,. 钻孔灌注桩后压浆技术的作用,后压浆技术可提高钻孔桩的承载力或缩短桩长，承载力
3、 增幅与土层条件、压浆工艺等有关，一般在40120， 总沉降量可减少3050%。主要作用为： 消除桩底沉渣的影响，并对桩端持力层进行加固，可 提高桩端土体的承载力，大大减小桩的沉降量。 消除孔壁泥皮对桩侧摩阻力的影响，提高桩侧摩阻力。 提高桩周土的抗剪强度，改善桩土的受力性能，提高 桩承载力的可靠性。 可对桩身存在的部分缺陷进行补强加固，提高工程的 安全性。,. 后压浆技术的工艺流程,钻 进 成 孔,一 次 清 孔,下钢筋笼 和压浆管,二次清孔,下灌浆导管,浇灌混凝土,下灌浆导管,养 护,制作钢筋笼,压浆管检验,制作压浆管,测量沉渣,浆液制备,压浆开塞,压浆施工,.后压浆技术的适用条件,根据国
4、内近十年来的工程实践，后压浆技术适用于砾石土、砂土、粘土，粉土、粉质粘土、强风化岩层、中风化岩层。一般以为在淤质粘土中不宜采用，但近年来在上海、浙江等地的工程实践证明，只要采用合理的工艺方法，后压浆技术同样可取得良好的效果。 该技术桩的成孔条件几乎不受限制，既能用于在水位以上干作业成孔，也能用于水下成孔、人工挖孔、旋挖钻成孔、螺旋钻成孔、正循环钻成孔，反循环钻成孔和冲击钻成孔等灌注桩，均可在成桩后进行桩底压力注浆。后压浆的直径可为5003000mm，桩长可达125m。,6. 后压浆工艺流程照片,安装在钢筋笼底部的压浆装置 （苏通大桥）,桩端压浆装置制作（苏通大桥）,安装在钢筋笼底部的桩端压浆装
5、置 （河南投资大厦）,待安装的桩端压浆装置 （河南投资大厦）,6. 后压浆工艺流程照片,钢筋笼吊运安装（苏通大桥） 钢筋笼吊运安装（河南投资大厦）,6. 后压浆工艺流程照片,压浆施工（苏通大桥） 压浆施工（河南投资大厦）,6. 后压浆工艺流程照片,二、后压浆技术的应用,后压浆技术从1995年在我国城市建设中出现以来，目前已在北京、天津、上海、武汉、福州、汕头、杭州、温州、济南、西宁、西安、河北廊坊、江西宜春、山东德州等地数百项超高层、高层建筑桩基工程中得到应用。近年来随着交通事业的发展，大型桥梁建设中的大直径超长钻孔灌注桩基础开始应用该项技术，如杭州湾跨海大桥，苏通大桥等，均取得了良好的效果。
6、 2007年西安咸阳国际机场专用高速公路桥梁桩基中采用后压浆技术，取得了成功。,1. 后压浆技术在河南投资大厦的应用,工程概况 河南投资大厦由主楼、附楼、群楼等组成。主楼27层高100m，框架剪力墙结构；附楼15层高64m，框架剪力墙结构；群楼3层，框架结构。建筑物采用桩筏基础。 建筑场地土层情况如下：层,杂填土；层,粉土；层，粉土；层，粉质粘土；层，粉质粘土；层，粉砂；层，中砂；层，粉土；层，细砂；层，粉质粘土； 层，粉质粘土。 试桩持力层选在层粉质粘土层，试桩有关参数见表1。,试桩有关参数 表1,试验结果,静载试验采用锚桩横梁反力装置，为“六锚一”方式，加载方式为慢速维持荷载法。试验得到的
7、荷载-沉降关系曲线如下。,荷载-沉降关系曲线,不压浆,压 浆,桩承载力的提高幅度 表2, 现场照片,施工现场,基坑开挖后的桩,2. 后压浆技术在苏通大桥的应用,工程概况 苏通大桥共进行了4次试桩试验，其中静载试验桩，一期试桩有4根，二期试桩有3根，三期试桩有3根，四期试桩有4根。采用桩端循环后压浆技术，静载试验试桩的有关参数见表3。 场区地质条件概况如下： -1层，粉砂； -2，亚砂土、亚粘土夹粉砂；层， 亚粘土；层，淤泥质亚粘土；层，亚粘土；层，粉 砂；层，粉细砂。层，以中粗砂为主；层，粉细砂；- 1层，中砂；-2层，细砂。,静载荷试验试桩参数汇总表 表3, 试验结果,一期试桩结果,二期试桩
8、结果,压浆,三期试桩结果,四期试桩结果,试验结果汇总表 表4,3. 后压浆技术在软土中的应用,上海碧海大厦场地范围内土层分为9层：（1）填土 层；（2）粉质粘土层；（3）淤泥质粉质粘土夹砂 层；（4）淤泥质粘土层；（5）粘土-1层；（6）粉 质粘土-2层：；（7）粉质粘土层；（8）砂质粉土 层；（9）粉质粘土-1层；（10）粉质粘土与粉砂互层 -2层；（11）粉细砂层。 原设计持力层为粉质粘土与粉砂互层-2层，采用后压 浆后持力层选在粉质粘土-2层。 桩长由70.8m，缩短为 44.5m。根据场地范围内6组试桩进行的静载荷试验，结果 见表5。,静载荷试验结果 表5,4. 后压浆技术在北京国际机
9、场扩建工程中的应用,北京国际机场扩建工程航站楼土层主要为粉质粘土、粉砂、细砂，持力层为细砂夹粉质粘土层。 静载试验结果 表6,4. 后压浆技术在北京国际机场扩建工程中的应用,钢筋笼（设有压浆装置） 压浆施工现场,三、新型后压浆技术桩端循环压浆技术,目前市场上注浆装置和工艺措施各式各样，应用效果差别较大，且存在的主要问题为注浆装置缺乏可控性。 大部分注浆装置皆为单向压浆，不能对浆液的扩散距离、扩散方式以及扩散压力进行有效控制。 桩端循环压浆技术可基本解决这一问题，与单向压浆法相比，该技术可多次进行压浆，压浆次数可在一个较大的范围内进行调节。 苏通大桥、杭州湾跨海大桥和武汉地铁二号线等工程均应用了
10、循环压浆技术，取得了很好的经济和社会效益。该技术在高速公路桥桩中有广阔的应用前景。,桩端循环压浆主要特点,可控性好； 桩端浆液分布更均匀； 桩的承载力和可靠性比传统方法更高。,苏通大桥桩端循环压浆装置,桩端循环压浆结构图,四、经济分析,1. 工作量对比 根据郑民高速郑州段贾鲁河大桥的实测数据，压浆后桩的设计参数：,四、经济分析,2. 造价对比 桩的施工费用按单方综合造价1510元/ m3计算，后压浆总费用按一根桩7000元估算，贾鲁河大桥共84根桩。 按原设计的工作量，贾鲁河大桥桩基混凝土方量为9522.49m3；贾鲁河大桥桩基总造价为14378959.30元。 压浆后贾鲁河大桥桩基混凝土方量为6422.09m3。总造价包括桩的施工费用和后压浆费用，桩基施工费用为9697348.35元，后压浆费用为588000元，总造价为10285348.35元。 压浆后贾鲁河大桥桩基总造价可节约4093610.95元，节约比例为28.5。,
