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。     

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。     

大直径超长灌注桩荷载传递机理的自平衡试验研究

杭州湾跨海大桥南航道主墩(D13)基础采用直径2.8m、长120m的钻孔灌注桩。其中两根试桩采用四回路U形管压浆工艺进行桩端压浆,并在压浆前后分别应用自平衡测试法进行静载试验。通过对试验数据采集整理,从荷载-沉降关系、桩侧摩阻力分布及其与桩土间相对位移关系、桩端阻力发挥等方面,分析了该类超长桩荷载传递机理的某些特征和承载特性。结果表明,桩端压浆可以最大限度地减小施工造成的不利影响,改善超长桩荷载传递性能,大幅提高该类桩承载性能的稳定性。     

桩端后压浆灌注桩长期承载性能试验研究

为研究后压浆灌注桩的长期工作性能,以银川北京路延伸及滨河黄河大桥为工程背景开展试桩静载试验,通过对比不同时间后压浆桩承载力的实测结果,并结合数值模拟结果进行对比分析,研究了后压浆灌注桩的长期承载性能及桩基阻力随时间的变化规律。结果表明：桩端后压浆形成的水泥土加固体,其强度随时间的推移而增长,使桩端阻力进一步增强,桩端后压浆存在时间效应;桩端后压浆导致浆液上返而在靠近桩端的桩侧处形成浆土混合物,使桩侧摩阻力随时间推移不断增强,占极限承载力的比例逐渐增大;与未压浆桩相比,在相同荷载作用下,桩端后压浆桩基的沉降随时间增长而减小并趋于稳定。     

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。     

黏性土中分布式桩侧后压浆桩水平承载机制试验研究

通过在黏性土中开展未压浆桩、环向点式后压浆桩、分布式后压浆桩的水平静载模型试验对比研究,探究分布式后压浆对黏性土中桩基水平承载性状的影响,基于开挖试验分析浆液在黏性土中的扩散情况,揭示分布式后压浆水平受荷桩-土相互作用机制。结果表明,桩侧后压浆可大幅度提升黏性土中桩基水平承载力,且分布式后压浆对提高黏性土中桩基水平承载能力优于环向点式后压浆;在相同荷载条件下分布式后压浆桩的桩侧土水平抗力系数的比例系数m值大于环向点式后压浆桩,且均大于规范推荐的未压浆桩m值的取值范围,并给出了软塑状黏土中桩侧后压浆钢管桩m值的推荐取值范围为3.1～3.7MN/m⁴;与环向点式后压浆相比,分布式后压浆可以更有效地增强上部桩周土体强度,改善桩身荷载传递规律及弯矩分布特征,且对控制桩身侧向位移与提高桩侧土抗力更为显著。此外,通过开挖试验与水平承载机制分析得出浆液在黏性土中主要以劈裂方式扩散,而分布式后压浆桩注入的浆液沿着桩身更为均匀地覆盖外侧表面,使其形成了更为稳定的桩-土相互作用体系,进而提高了桩基水平承载能力。     

桩侧桩端后注浆桩竖向承载力增强效应特性研究

由于桩基施工过程中会对桩周土体产生扰动,在桩侧、桩端产生沉渣及泥皮,影响桩基质量,造成桩体竖向承载力大大降低。后注浆技术能固化桩侧及桩端土体,提高其刚度及强度。以福州市某高层住宅工程为背景,对一组钻孔灌注桩进行桩侧、桩端后注浆处理,研究后注浆桩竖向承载力增强效应特性。研究结果表明,桩基注浆后,对桩端土体产生预压作用,改变了桩土界面条件,使桩侧摩阻力显著提高,同时后压浆固化了桩底沉渣,加固了桩端土体,提高了持力层强度,使得桩端阻力提前发挥,从而在桩端位移较小的情况下,桩基发挥出了较大的桩端阻力,降低了桩基沉降量,增强了竖向承载力,提高了桩基承载性能。     

钻孔灌注桩后压浆技术在桥梁工程中的试验研究

通过河北省青银高速公路五分干渠中桥常规钢筋混凝土灌注桩及经后压浆处理的桩基的试验测试,分析比较二者的侧摩阻及端阻的发挥程度和承载特性。试验证明后压浆在桥梁桩基工程中能够明显改变桩的承载性能,提高桩的承载力,减少桩的沉降,产生明显的经济和社会效益。     

后压浆超长桩试验桩侧负摩阻力机理分析

某工程超长桩现场静载荷试验,采用分布式光纤技术测算桩身轴力和桩侧摩阻力。光纤测量结果表明．在超长桩桩侧存在一定的负摩阻段。从桩侧土体液化和孔隙水压力变化等角度分析负摩阻力形成和发展的机理与原因,对后压浆超长桩的理论研究和工程应用有重要价值。     

太平特大桥后压浆钻孔灌注桩承载特性试验研究

广深沿江高速公路太平特大桥梁基础采用直径2.0 m、长90 m左右的钻孔灌注桩。通过实测数据采集,对两根试桩在压浆前后的荷载-沉降关系、竖向承载特性、桩侧摩阻力及其与桩土间相对位移关系、桩端阻力等方面进行对比分析。结果表明,压浆后桩极限承载力测试值提高幅度分别为36.88%、36.52%,其中总侧阻力提高23.56%、28.32%,总端阻力提高60.67%、66.46%;桩端阻力所占比重分别为23.82%、26.22%,说明该嵌岩桩为端承型摩擦桩;压浆前后试桩都没有达到承载力极限状态,桩基承载力有较大富余。     

后压浆钢筋混凝土灌注桩的应用

后压浆钢筋混凝土灌注桩增加了桩体与土体的侧摩阻力和端阻力，使桩身侧壁压浆段产生了“枝节桩”的效应，端部起到了“扩底桩”的效果，大大提高了端桩承载力。     

自平衡法在两港公路大治河桥基桩承载力试验中的应用

两港公路大清河桥主桥长342m,主桥中主墩桩径1．5m,桩长70～71m,属于软土地基超长钻孔灌注桩,采川桩端后压浆技术。为了测定桩身的抗压极限承载力,对试桩采用白平衡测试法进行静载试验。试桩共2根,承载力最高达26500kN。采用自平衡单、双荷载箱技术,成功地获得2根试桩压浆前、后的极限承载力,并对桩总承载力、桩侧摩阻力、桩端承载力、承载性能及桩端后压浆效果进行了分析,为设计、施工提供依据。     

基于桩侧广义剪切模型的大直径超长灌注桩承载变形计算方法

大直径超长灌注桩桩身变形较大,桩侧与土体易出现明显的界面滑移,传统剪切位移法难以适合其承载变形计算。基于大直径超长灌注桩桩–土剪切作用性状及桩侧摩阻力发挥特点,采用剪切位移和剪切滑移两阶段法描述其桩侧摩阻力发挥过程,形成桩侧广义剪切模型;在此基础上,采用传递矩阵增量方式建立大直径超长灌注桩承载变形计算方法,并给出计算参数的取值。该方法考虑了桩侧摩阻力发挥的非线性、桩端承载的非线性及桩身材料的非线性,并考虑了桩–土滑移后桩侧摩阻力软化特性及桩端后注浆对桩端承载性状的影响。工程实例计算结果与现场试桩实测值较为吻合,表明基于桩侧广义剪切模型建立的大直径超长灌注桩承载变形计算方法具有合理性与可行性。     

灌注桩桩端压力灌浆后承载特性的模型试验研究

通过室内模型试验,对中密砂卵石地层桩端后压浆灌注桩进行静载试验以及开挖观察,分析了灌注桩荷载传递特点和桩端阻、侧阻随荷载增加的变化趋势,揭示了桩周土层性状改变影响桩侧摩阻力发挥的作用机理。     

后注浆超长灌注桩竖向承载特性载荷试验研究

现场载荷试验是确定单桩竖向承载力常用方法之一,基于现场试桩静载试验和桩身轴力测试试验,分析了后注浆超长灌注桩的竖向极限承载力性状、桩身轴力传递特性及桩侧阻力,桩端阻力发挥特性。研究结果表明:在竖向荷载作用下,桩身轴力随着深度的增加而增量减小,且随荷载的增加而逐渐增大;超长灌注桩表现出摩擦桩特性,荷载-沉降曲线没有明显破坏点,其竖向荷载主要靠侧摩阻力进行传递;桩侧阻力和桩端阻力非同步发挥并且相互影响。根据实测数据对计算单桩承载力的侧摩阻力和桩端阻力的系数进行修正,修正后为类似桩基础工程设计提供技术参考。     

桩底后压浆的长大嵌岩桩承载性能试验

根据1根长大嵌岩桩桩底压浆前后的试验数据,对比分析了桩底压浆对嵌岩桩桩端阻力和桩侧摩阻力发挥特性的影响。结果表明：桩底压浆有效地改善了嵌岩桩桩底沉渣的受力特性,增大了沉渣的强度和变形模量,同时在水泥浆液压力作用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,增强了桩身与桩周、桩端整体的嵌固能力,嵌岩桩整体承载力提高幅度达14%;该试验研究成果可直接用于工程桩基设计,同时为类似嵌岩桩基设计施工提供了参考。     

谈钻孔灌注桩桩侧桩底联合后压浆技术的工程应用

钻孔灌注桩桩侧桩底联合后压浆技术是近年来建筑领域正在推广应用的一项新技术。由于钻孔灌注桩施工存在诸多不利于桩的承载特性的因素，如桩底沉渣、桩侧泥皮等，会降低桩侧摩阻力和桩端阻力，进而降低桩的承载力，影响到工程质量的稳定性。为保证桩的承载力达到设计要求，河南发展大厦工程经有关方面充分论证，采用了钻孔灌注桩桩侧桩底联合后压浆技术，取得了令人满意的施工效果。     

桩端压浆技术在砂层地质钻孔灌注桩应用效果研究

桩端压浆技术是提升桩基承载力的一种常见方法。为了研究桩端压浆技术在砂层灌注桩中的应用效果,以某市政桥梁桩基工程为背景,开展试验桩施工及试验。桩端压浆采用开式压浆法,压浆过程中最大注浆压力为3 MPa,压浆总量为2.4 m³。试桩在桩端压浆前后,分别开展自平衡试验,试验过程中测试每级荷载下的位移、不同标高处的桩身应变,再结合桩身参数,推导出不同桩长范围内桩侧摩阻力和桩端阻力。结果表明,经桩端压浆后试桩TP1总承载力提升31%,桩侧承载力提升28%,桩端承载力提升46%,桩端压浆技术能有效地提升桩基承载和变形能力。     

东江大桥大直径软岩嵌岩桩自平衡试验研究

通过分析东江双层桥嵌岩桩自平衡试验实测数据,探讨了大直径、嵌岩深的钻孔灌注桩的竖向承载性状,分析了桩端压浆对于提高桩基承载力及减少桩基沉降的作用,研究了桩侧阻力和桩端阻力的发展规律及注浆前后的变化,得到了桩端承载力在桩基承载力中的比重.试验结果表明:大桥嵌岩桩的承载力满足设计荷载要求,并有较大富余;桩端压浆对提高桩基承载力,改善桩基沉降效果显著;桩侧阻力的发挥程度与桩土间的相对位移有很大的关系,桩端阻力增长与沉降近似成线性关系,桩端承载力为整个桩基承载力的30%～50%,该嵌岩桩属于端承摩擦桩.     

超长钻孔灌注桩应用后压浆技术的效果分析

钻孔灌注桩的承载力来源于桩侧摩阻力和桩端阻力。而桩侧摩阻力和桩端阻力除与土层条件等有关外，还受施工工艺的影响。不同施工质量所形成的桩体，其竖向承载力相差很大。为保证桩的承载力达到要求，国内部分地区使用了后压浆技术，其基本原理是通过预先设置于钢筋笼上的...