2010注册岩土工程师考试：钻孔灌注桩桩底压浆试验与效益综述

1、为什么要桩底压浆
　　具有中国特色的钻孔灌注桩，从60年代初期在我省公路部门通过试验探索规律后，1963年冬首次试用于公路建设中，便显示了巨大的生命力。
　　目前钻孔灌注桩不仅是我国桥梁建设中较为普遍的基础结构之一，还被广泛应用于公路、铁路、港口、水利、电力和建筑等部门。但是，由钻孔过程中泥浆的影响，桩阻抗不能得到有效发挥，致使大量建筑材料白白地埋入地下，也使钻孔桩的使用受到局限，因此运用桩底压浆改善边界条件，扩大桩的支承面积，大幅度提高桩的承载力，从而减短桩长，减少桩数，减小桩径，提高经济效益。
　　从有关资料了解到，目前全国每年施工的钻孔桩总数有百万根之多，而钻孔桩的单桩承载力压浆与不压浆可差一倍。因此不压浆处理桩底，远远没有发挥桩的潜力，浪费是十分惊人的。
　　经过不断地试验、研究、改进，目前桩底压浆的施工工艺已趋成熟，操作也比较简单易行，因此钻孔灌注桩桩底压浆新工艺的推广应用和时机已经到来。
　　2、桩底压浆的效益
　　2.1桩的极限承载力大幅度提高
　　根据试验结果说明，桩底压浆的极限承载力是常规桩的1.55倍至2.74倍。其中新乡市共产主义渠大桥试验是2.74倍，扬州市京杭运河特大桥试验是2.0倍，洛阳市伊河大桥试验是1.64倍，巩义市里沟大桥试验是1.55倍。
　　2.2施工工艺简单
　　据新乡共产主义渠大桥桩底压浆试验得知，使用的机具仅是一台专用注浆泵，浆液是普通水泥浆，管络和压力腔不复杂，因而在施工中易于实施。
　　2.3单桩的刚度明显提高
　　从P～S（荷载～沉降）曲线上看，压力灌浆桩的曲线变得较为平缓。
　　2.4大幅度降低施工难度
　　在同等荷载作用下，采用压力灌浆桩使桩长减少许多。因而施工难度大为减少，施工速度得以加快。
　　2.5明显降低工程造价
　　由于桩长减小，施工难度降低，因而桥梁基础工程的造价得以降低。
　　3、桩底压浆的机理
　　郑州铁路局和西南交通大学课题组对灌浆法提高桩基承载力的机理进行了研究，提出在灌浆过程中，由于压力腔膨胀，使得桩端的实际支承面积扩大，桩端附近的土体被挤密，桩周的界面条件得到改善。由于这些几何物理条件的改变，减弱以至消除了钻孔灌浆桩桩端的沉淀和桩周泥浆夹层的影响。从而使得桩的承载力得以提高。
　　4、桩底压浆试验实例
　　新乡市共产主义渠大桥
　　京广铁路共产主义渠大桥钻孔压浆桩试验工程位于河南省新乡市。该桥的墩台基础为桩基，采用直径Φ1.0m的钻孔灌注桩，桩长22m，每墩4根桩，每台6根桩，总桩数为296根，累计总长超过6000m。
　　现场测试于1993年6月2日开始，历时14天，共进行5组竖向静载试验和1组水平推力试验，对1根试桩进行了桩端灌浆填实（无压力），对2根桩进行了桩端压力灌浆，还对1根桩进行了侧壁低压灌浆。
　　整个试验包括4根桩（编号为A、B、C、D）的静载试验和对B、D两桩进行压力灌浆工艺试验。通过试验说明：用压力灌浆法加固桩端，可成倍地提高钻孔桩的承载力 .测得A桩极限承载力为3650KN，B桩为10000KN，两者极限承载力之比为1∶2.74，效果多么明显。