摘要：叙述了摩擦桩后压浆法的加固机理、施工工艺及在实际工程中的应用。
关键词：摩擦桩；后压浆技术。
近年来我国的高速公路大跨径桥梁越来越多，要求桩基承载力不断加大,在土层较厚的地方桩基设计均为摩擦桩,但由于钻孔灌注桩施工过程中泥浆护壁及清孔不彻底，使得钻孔灌注桩摩擦力及桩端阻力未能有效地发挥，造成钻孔灌注桩承载力偏低。国内外的试验研究和工程实践表明，对钻孔桩进行桩底后压浆加固能够有效地提高桩的承载力,我们在滨德高速公路施工中采用了这一方法,成效显著，现简述如下。
1、桩基后压浆设计
滨德高速公路是山东省公路网重要组成部分，路线所经区域为黄河冲积平原，地层特征为第四系全新统地层，其岩性为亚砂土、亚粘土，厚度为300-500米。本项目桥梁设计均为摩擦桩基础，深度在20至60之间。为了响应在重点工程中积极采用新材料、新工艺、新技术的号召，在K14+109天桥桩基施工中采用后压浆技术，并做相应的荷载试验。
桩底后压浆灌注桩单桩轴向受压承载力容许值，应通过静载试验确定，并在施工符合后压浆技术规范的条件下，由计算确定桩 长。据此，在K14+109天桥的桥台上选定两根桩基做静载对比试验，确定其极限承载力。其中一根A为原设计桩长（30米），不进行后压浆；另一根B实施后压浆技术计算的桩长（23米），实施后压浆。
2、桩底后压浆工艺实施：
2.1桩底后压浆工艺的介绍
2.1.1钻孔灌注桩后压浆技术是成桩时在桩底预置压浆管路，利用高压注浆泵压注以水泥为主剂的浆液，对桩端沉渣和桩侧泥皮进行固化，从而消除传统灌注桩施工工艺所固有的缺陷，达到提高桩的承载力，减少沉降量，并提高桩身质量的目的。
2.1.2本项目的主要技术指标：
原设计桩长：30m；注浆压力：≥2Mpa；水灰比：0.6～0.7。
按压浆设计桩长：23m；注浆压力：2t；流量：50L/min。
2.1.3控制参数：
压浆量：后压浆桩的承载力和压浆量有很大关系。在一定范围内，承载力提高幅度和压浆量成正比，但当压浆量超过一定量时，增加压浆量承载力不提高或者提高幅度极小，因此存在一个合理的压浆时间或界限压浆量，这个值与土层的性质和施工过程有较大关系。
注浆压力：注浆压力与注浆量是压浆控制的两个主要指标，一般以不使地层结构破坏或发生局部和少量破坏为前提，压力与桩长、桩端土层的性质有较大关系。
浆液性质：既要保证浆液的可灌性，又要保证注浆的有效性，一般控制水灰比在0.5～0.75之间，可添加外加剂。
2.2桩底后压浆施工的实施
2.2.1施工准备及钻孔施工
钻孔的施工工艺与普通灌注桩相同，为保证试验数据的准确性与可对比性，施工条件尽可能地与普通灌注桩保持一致。
2.2.2压浆管的安装
在钢筋笼施工过程中将钢筋笼上的两根Ф25主筋更换为￠2.5cm的导浆管（壁厚3mm），导浆管通过先套管后焊接进行连接，连接完成后做水密试验，确保其密封良好。灌注桩成孔后，经检查合格下钢筋笼时，在导浆管上安装单向灌浆阀。导浆管上端用螺帽密封；并在下完钢筋笼后，打开螺帽注满清水，拧紧螺帽，以防止泥浆压入导浆管，不利于管道的畅通。
2.2.3灌前准备及混凝土灌注
在清孔后，灌注混凝土前，向孔内投放30cm厚1-3cm碎石，使之正好覆盖住导浆管的单向阀，便于压浆时单向阀的开启，以保证压浆的顺利。灌注过程同普通桩相同，但应注意不要碰撞导浆管，以保证其不变形，利于管道的畅通。
2.2.4桩底压浆
桩基完成七天后，对桩基实施压浆作业，压浆时采用的压浆机最大压力可达12Mpa，当压力达到8Mpa 左右时，单向阀打开，压力降为0Mpa，继续压浆，当压力≥2Mpa时，水泥用量超过设计用量，压浆完成。其余导浆管同样控制。两棵桩设计水泥用量4T，实用6T。
3、后压浆桩试验
3.1检测设计
单桩竖向抗压静载试验是采用接近桩的实际条件的试验方法，确定单桩抗压承载力，以确定设计参数的合理性和施工工艺的可行性，为设计提供依据。本次试验共检测4根桩，检测桩号分别为0-1、0-2、0-3、0-4，其中0-2、0-3两根桩进行了后压浆处理。
在桩顶加了竖向荷载后，桩与土层间产生相对位移，桩身表面则出现向上的侧阻力；桩身上部产生压应力和压缩变形。随着荷载的增加，桩与土层间的位移进一步加大，桩身的应力进一步往下发展，桩下部的侧阻力也逐渐发挥出来；当桩顶荷载足够大时，侧阻力达到最大值，桩端土产生压缩变形和土反力。继续增加荷载，直到桩顶沉降大于期望值或桩端土出现了刺入破坏为止。此时桩顶荷载就是其极限承载力。
3.2检测实施
本次实验采用堆载法反力装置，设计承载力2056.38 ,加载到2.0倍即4112.76 kN，反力装置能提供的反力不小于最大加载量的1.2倍。
附：堆载法基桩静载试验实物图
每加一级荷载施加后，按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量，以后隔30min测读一次。
当达到相对稳定标准时，施加下一级荷载。
卸载按分级进行，每卸一级，维持一小时，测读桩顶沉降量。
快速维持荷载法的每级载荷维持时间不少于1h，根据桩顶沉降收敛情况确定延长维持荷载时间。
3.3试验数据处理
3.3.1本次试验最大荷载为4112.76kN，整理试验汇总表，并绘制Q-s曲线、s-lgt曲线和s-lgQ曲线（如图）。
3.3.2单桩竖向抗压极限承载力和承载力特征值的确定：
本次试验检测的4根桩，在检测过程中均无异常，Q~s曲线上无明显比例界限；在最大荷载保持至规定时间，未出现破坏，且桩顶总沉降量s未达到40mm；因此此根桩取最大加载量为极限荷载，即4112.76kN。
4、结论
对试验得出的极限承载力进行对比，实施桩底后压奖的极限承载力不小于原桩的极限承载力，说明后压浆桩及后压浆施工方法在鲁北黄河冲积平原实施是可行的。通过采用该技术，可以有效减短设计桩长，降低工程造价，并可以指导同地质条件下公路工程建设中的施工。
论文作者:张哲
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/17
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