灌注桩后注浆技术_开题报告

（一）国内研究现状

1983年北京市建筑工程研究所在国内首先研究开发出预留压浆空腔方式的桩端压力注浆。在室外进行了两根桩长分别为2.43m和2.51m，桩径分别为12.8cm和13.4 cm的小规格的后注浆桩的静载荷试验。结果表明该方法能够有效的提高桩的承载力。同年该方法被首次应用于北京崇文门7#楼的桩基施工中。桩径0.4m，桩长0.18m~7.9m，布桩773根。采用长螺旋干作业法进行成孔，在桩端设置固定式隔离钢板，注浆管采用PVC管与钢管的组合管。静载试验结果表明，采用桩端后注浆的桩的竖向极限承载力是未注浆桩的2.1~3.1倍（沈保汉，2001a）。 

1987年沈保汉和曾明研制开发出带活动钢板的预留压浆空腔式的桩端后注浆装置，并分析了桩端注浆的效果，同时提出了注浆效果的评价标准（沈保汉，2001b）。 

到20世纪90年代，桩的后注浆技术特别是桩端后注浆技术在国内开始蓬勃发展，各种注浆装置被不断研发应用。 

1993年中国建筑科学研究院地基基础研究所研发出注浆管壁径向间隔设置注浆孔，外壁包裹双层橡胶套，管底封闭的注浆装置（祝经成，1995）。 

1998年王士恩、刘祖德等研究发现浆液的胶结作用和浆脉劈裂作用，指出固结的浆脉如树根搬嵌入周围土体中，大大改善了桩周与桩端土体的承载性能（姜欣，2007）。 

2002年张忠苗、辛公锋（2002）采用分层位移迭代法对不同桩基持力层注浆前后的 Qs 曲线进行了理论分析，发现持力层从粘土→粉砂→砾石层，颗粒越粗，桩底后注浆的效果越好。 

2003年我国在修建苏通大桥时，首次使用循环注浆工艺，对直径2.5m、桩长125m的桩进行注浆试验，取得成功，并于次年应用于主塔桩基础中（孙立党，2010；韩学伟，2007）。 

近年来，钻孔灌注桩后注浆技术在我国的高层、超高层建筑物和大型桥梁中得到了大量应用，工程技术人员取得了大量的试验数据，进一步丰富了钻孔灌注桩后注浆的技术理论。2008年国家建设部颁布实施的《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）中，首次系统的规范了后注浆技术的计算公式，并对关键工艺进行了规定。

•

（二）国外研究现状

钻孔灌注桩后注浆技术是随着灌注桩技术的进步而不断发展起来的一种新的施工技术同时也是一项工程实践应用先于理论研究的工程技术。自上世60年代起，国外的工程技术人员就围绕后注浆技术做了大量研究工作。

据相关文献记载，后注浆技术最早是1961年在委内瑞拉修建Marracaibo大桥中运用成功，该工程通过预制的压浆盒对钻孔灌注桩桩端进行后注浆，达到了提高单桩竖向承载力的目的（Bruce D. A.,1986）。1973年在Parana运河桥梁修建中，Bolognesi和Moretto（1973）采用相同装置对几百根长75m，直径2m的桩进行桩端注浆，采用水灰比为0.6的水泥浆液进行间隔注浆，间隔时间为12 h。根据桩径不同，每一间隔最终注浆量为500-1000Kg。终止条件为最终压力达到 10MPa并维持5min或桩顶上抬20mm。事后通过观察发现桩端注浆不只是改善了桩端土体特性，同时还提高了桩侧摩阻力。随后英国在直径2m，最大桩长75m的桥梁桩采用了桩端后注浆技术；法国对后注浆钻孔桩的测摩阻力进行了实验研究，桩的竖向极限承载力在注浆后提高了1~2倍。 

1976年Lizzi，F（1976）介绍了一种“FCP”桩，该桩采用预留压力注浆室的封闭式注浆工艺。注浆室由上下两块相距20mm~30mm的圆形带孔钢板与定距板构成，上面的钢板与压浆管、溢浆管相连，圆形钢板的直径略小于桩径。整个注浆室由密封层包裹，随钢筋笼下放至桩底。在混凝土达到一定强度后，便可通过压浆管向注浆室注浆，待溢浆管冒出浆液时就可将溢浆管出口堵住，进行高压注浆。随着注浆压力的增高，高压浆液将包裹的密封层冲破，注浆室下面的钢板随着注浆压力的不断增大而逐渐下沉，扩散后的水泥浆液便在桩端处形成扩大头。

1983年，Littejohn等介绍了一种袖阀管压浆装置，它适用于低渗透性、低粘性的粉砂土层。同年Stocker. M. F. 在此基础上提出了袖阀管—压力腔联合压浆装置。通过该装置注浆后，可同时提高桩端阻力与桩侧摩阻力。 

1984年，Sliwinski和Fleming进行了桩端后注浆提高钻孔灌注桩承载力的试验研究，钻孔灌注桩经过注浆处理后，其存在的问题被有效的解决了，大幅度改善了桩的承载能力和变形性能（卓琼琼，2012）。 

90年代初期Fleming，W.G.K.介绍了一种属于开式注浆工艺的压浆装置-- U型注浆管。它一般采用直径30mm的钢管，整个U型装置分三段，第一段是从桩顶到桩端的注浆管，第二段是横跨桩端且用橡胶密封的穿孔钢管，第三段是从桩端回到桩顶的出浆管。施工时依据桩径的不同，选择使用2-4副U型管，并在灌注混凝土前，随钢筋笼一起下放到桩孔中。在需要时压浆管还可以作为超声波检测管。该装置在欧洲地区被经常使用。 

1995年，Boleslaw指出，在进行大直径灌注桩施工时，孔壁周围土体会发生应力释放，而桩底的土体会受到扰动，通过桩底注浆可大幅度提高桩的承载性能。 

1996年，P．A. Thompson介绍了采用不同压浆工艺施工的8根灌注桩的试验结果。灌注桩的设计参数相同，均为直径550~570mm，桩长6m。8根桩中有3根未进行注浆，1根采用桩端注浆，2根采用桩侧注浆，2根采用桩端桩侧同时注浆。结果表明采用桩侧注浆的桩的承载力比未压浆的桩提高50%~60%，而桩端桩侧同时注浆的桩较为压浆的桩提高了1倍。 

•••••

二、^范文提纲

1.绪论

1.1.课题研究背景

1.2.国内外研究现状

1.3.研究意义与研究内容

2. 灌注桩后注浆技术

2.1. 灌注桩后注浆技术定义及分类

2.2. 传统灌注桩的缺陷与不足

3. 灌注桩后注浆技术的作用与优点

3.1. 灌注桩后注浆技术的作用

3.2. 灌注桩后注浆技术的优点

4. 后注浆技术提高桩基承载力的机理

4.1 桩侧阻力增强机理

4.2 桩端阻力增强机理

4.3 后注浆技术的化学机理

5. 结论与展望

三、参考文献

[1] Bruce D. A. Enhancing the performance of large diameter piles by grouting[J]. Ground Engineering, 1986(5):9-15

[2] Bolognesi, A.J.L., Moreeto, O. Stage grouting preloading of large piles on sand [C]. Proc.8th ICSME, Moscow, 1973:19-25

[3] Lizzi, F. Directeur technique de La Societe Anonyme Fondedile. Pieu de Foundation Fondedile a “Cellule de Precharge”, (Pieu F.C.P)[J]. Construction, 1976(6): 293- 299  

[4] 卓琼琼. 桩端后注浆大直径钻孔灌注桩承载力及工程特性的研究[D].浙江大学，2012

[5] 沈保汉. 后注浆桩技术（1）[J]. 工业建筑，2001a，31(5)：64-66 

[6] 沈保汉. 桩端压力注浆效果分析[J]. 岩土工程界，2001b，4（8）：60-64

[7] 祝经成. 灌注桩桩端压浆结合超声波检测新技术[J]. 施工技术，1995（9）：23-24

[8]姜欣. 钻孔灌注桩后注浆技术的承载力研究与数值模拟分析[D]. 辽宁：沈阳建筑大学,2007

[9]韩学伟. 超大型钻孔灌注桩基础桩底后压浆机理及效果的实测研究[D]. 江苏：河海大学,2007

[10]孙立党. 钻孔灌注桩后压浆施工工艺研究及工程实例[D]. 陕西：长安大学,2010