维普资讯 http://www.cqvip.com 第５期（总第１０７期） 山 西 电 力 Ｎｏ．５（Ｓｅｒ．１０７） ２００２年１Ｏ月 ＳＨＡＮＸＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ Ｐ０ＷＥＲ ０ｃｔ．２００２ 钻孔灌注桩后压浆技术应用研究 李清鹏 ，田俊生 （１．太原市工程咨询公司，山西太原０３０００２；２．山西省建设监理有限公司，山西太原０３０００２） 摘要：叙述了灌注桩后压浆技术的特点、施工工艺、施工中的注意事项等内容。根据后压浆桩与 非后压浆桩静荷载对比试验情况，论证了后压浆技术在提高承载能力、控制沉降及造价方面效果 都很明显。 关键词：后压浆；钻孔灌注桩；极限承载力；沉降量 中图分类号：ＴＵ４７３．１ ４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７１—０３２０（２００２）０５—００３４—０３ 后压浆技术二十世纪九十年代在我国开始采 减少，节约工程造价；且后压浆装置的构造简单、安 用，我们在多项工程中通过对后压浆技术的实践，不 装方便；施工较灵活，压浆在成桩后一定时间内，不 断改进、不断总结，特别是在施工工艺和技术机理 与成桩作业交叉；适用范围较广，适用于各种土层， 上注重提高。因此，在推广这一技术过程中得到进 可用于与各种钻孔灌注桩；影响其承载力的因素也 一步完善，也显示出后压浆技术在提高承载力、降 较多，其中最主要的是注浆工艺。 低造价方面的明显效益。此技术今后必将得到更高 的重视并在高层建筑以及电力、桥梁等工业地基处 ３施工工艺 理中广泛采用。 后压浆技术根据其注浆位置分为桩底后压浆和 １后压浆技术简介 桩侧后压浆，可单独采用，也可同时采用，桩底桩 侧双重压浆优于桩底单压浆。 对于钻孔灌注桩，桩底沉渣和桩侧泥皮是影响 采用后压浆技术的灌注桩的施工工艺与普通灌 桩的承载力和侧摩阻力的主要因素，而后压浆技术 注桩的施工工艺基本相同，在制作铜筋笼时需将压 正是解决这一问题的有效措施。后压浆技术是指钻 浆管绑固于钢筋笼上，钢筋笼下放到孔口时安装桩 孔、冲孔和挖孔灌注桩在成桩一段时间后，通过预 端压浆阀，继续下放到一定距离时再安装桩侧压浆 埋在桩身的注浆管，利用压力作用，经预留压力注 阀，钢筋笼就位后压浆口用堵头拧严。成桩后一定 浆装置向桩底、桩侧地层均匀地注入能固化的浆液。 时间拧开堵头，连接压浆泵、压浆管，配置一定比 浆液以渗透、填充、置换、劈裂、压密、固结或多 例的浆液，将浆液经压浆装置注人桩侧、桩底。根 种形式的组合作用等方式把桩端沉渣、桩身孔壁泥 据压浆量、压力及孔口是否翻浆而终止注浆，静置 皮及附近松散的土料或裂缝胶结固化成为具有一定 几分钟后拆卸管件，将压浆管口堵严。 强度的“结石体”。改变其物理化学力学性能，桩与 在注浆工艺中最主要的是控制浆液的水灰比和 岩、土之间的边界条件，消除沉渣及泥皮等的隐患， 注浆量，其参数的确定应根据土层结构和灌注桩的 从而大幅提高桩的承载力以及减少桩基的沉降量。 类型综合考虑。 ２后压浆技术的特点 ４ 后压浆技术机理 经后压浆的灌注桩不仅仅是具有普通灌注桩的 后压浆技术依其工艺原理可分为渗透注浆、挤 优点。最主要的是它的承载力大幅度提高，沉降量 密注浆和劈裂注浆，在实际施工中它们都可能存在， 当土层为粗粒土时多以渗透注浆为主，为细粒土时 收稿日期：２００２—０７—０２，修回Ｅｔ期：２００２—０８—０１ 多以劈裂注浆为主。对于提高桩的承载力来说，粗 作者简介：李清鹏（１９７１一），男，山西孝义人，１９９７年毕业于太原理 工大学土木系，助理工程师； 粒土优于细粒土。 田俊生（１９７４一），男，山西太原人，１９９８年毕业于武汉水 渗透注浆机理是浆液在压力作用下，渗人粗粒 利电力大学水利水电建筑工程系，助理工程师。 土孔隙中，将孔隙中的自由水和气体排挤出去，但 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００２年１０月 李清鹏，等：钻孔灌注桩后压浆技术应用研究 ・３５・ 不改变土体结构的原状和体积，通过渗透及填充方 式充填孔隙，浆液凝固后把土颗粒粘接在一起，形 防止钢筋笼上浮。 ｆ）压浆过程中掌握整体先外后内，局部先上后 下的原则，即先对外圈基桩进行压浆后由外向内压 浆；先桩侧压浆，待一定时间后再进行桩底压浆。 ｇ）浆液应进行多次过滤，防止压浆过程中堵塞 压浆管。 ｈ）压浆泵及高压管路使用完毕或停用三小时 以上，应及时清洗以防堵塞。压浆泵应由专人操作， 并象灌注桩一样逐根做好施工记录。 ｉ）注浆完毕后应立即将注浆管拧上堵头，以防 回浆，降低注浆效果。 成水泥土结石体，大幅度提高持力层扰动面及持力 层的强度和变形模量，并形成水泥土扩大头，增大 桩端受力面积，故承载力增幅大。 劈裂注浆是指在注浆压力作用下，浆液克服地 层的初始应力和抗拉强度，引起土体结构的破坏和 扰动，使其沿垂直于小主应力的平面上发生劈裂，使 地层中原有的裂隙或孔隙张开，形成新的裂隙或孔 隙，浆液沿劈裂脉渗透注入地层，因此浆液的可注 性和扩散距离增大。 对于普通灌注桩在清渣后，孔底或多或少存在 沉渣。沉渣的存在将降低桩的承载力，沉渣厚度愈 大．单桩承载力降低幅度也愈大，当桩底沉渣厚度 较大时，桩端阻力受沉渣强度控制，强度较低，桩 ｊ）由于压浆设备在高压力下工作，操作人员须 带好安全帽，做好安全防护。 ６后压浆桩与非后压浆桩的比较 为对后压浆桩与非后压浆桩进行对比，对某工 端阻力减少。沉降量增大。桩底压力注浆就是针对 这一问题提出的有效措施。当桩端持力层为粗粒土 程试桩做了以下分析，将试桩６根，分为两组，第 一时以渗透注浆为主，随后将出现桩底土一定范围内 的劈裂注浆，为细粒土时开始为渗透注浆，随后转 为劈裂注浆。 对于泥浆护壁钻孔灌注桩，由于泥皮的存在，阻 碍桩身混凝土与桩周土的粘结，相当于在桩侧涂上 一组３根为后压浆灌注桩Ｓ１号、Ｓ２号、Ｓ３号桩， 桩径８００ ｍｍ，有效桩长为２０．０ ｍ，桩身混凝土强 度为Ｃ２５，持力层为中粗砂含砾沙砂层，在成桩后５ ｄ开始注浆，先桩侧后桩底，桩底与桩侧注浆时间间 隔为１ ｄ。第二组为３根非后压浆灌注桩Ｓ４号、Ｓ ５号、Ｓ６号，桩径为８００ ｍｍ，有效桩长为４０．０ ｍ， 桩身混凝土强度为Ｃ２５。 层泥皮“润滑剂”，泥皮愈厚，桩侧摩阻力降低愈 严重，因此，泥皮的存在成为泥浆护壁法钻孔灌注 桩的另外一大症结。注入桩底、桩侧的浆液，在压 力作用下，浆液渗入泥皮及桩侧更大范围内的桩周 土体。浆液凝结后，桩侧泥皮被加固，更大范围内 的桩周土体被调动起来参与承载，桩侧摩阻力得到 较大提高。泥浆护壁钻孔灌注桩桩侧注浆多以劈裂 注浆为主。 检测设备采用主、次钢梁组合压重平台，由３ 台３ ２００ ｋＮ液压千斤预均匀放置，同步加载。每个 千斤顶配１个１００ ＭＰａ压力表测读压力，控制每级 加荷重量。在桩顶面以下４００ ｍｍ处的两正交直径 方向对称安装４个３０ ｍｍ百分表，通过基准梁测读 试桩沉降量。检测结果见表１。 表１试桩检测结果 成孔 承沉降量回弹量 时间 ／ＭＰａ ／ｋｇ 载力 ／ｈ 桩侧桩底桩侧桩底 ／ｋＮ …“ …“ ．５施工中注意事项 ａ）钢筋笼在吊运过程中不得弯曲，并保证压浆 阀完好无损．下放过程中不得悬吊、墩放、强行扭 Ｓ１ 压力 水泥量 桩号 ．９・４ ２－５ ２・５ ６ＯＯ ２ ＯＯＯ ７ ３５Ｏ １６・５３ １１・８３ １６ ．０ ２．５ ７００ １ ６００ ７ ４００ １８．１６ １２．７９ 转、冲撞。 Ｉ三 ｓ２ ｂ）保证混凝土灌注桩质量符合规范要求，防止 断桩、缩径。成孔时孔的倾斜度不大于１ ，孔深 超过设计值不大于１００ ｍｌＴｌ。严禁超深钻进，使压浆 阀直达孔底。 浆 Ｓ３ １７ ２．０ ３．０ ７００ １ ６００ ７ ５００ １６．５３ １０．４７ 一平均值非Ｓ４ ｓ５ １４．１ ３１ ２９ ２ ４００ ７ ４１７ １７．０３ １１．７０ ６ ７ＯＯ ３Ｏ・Ｏ５ １Ｏ・９１ ６ ６００ ３０．５０ １１．７２ 螫ｓ６ 一平均值 ３０ ３０ ７ ０００ ２７．９７ ２２．０ ６ ７６７ ２９．５１ １１．２４ Ｃ）压浆管连接时要保证其密封性，管口用堵丝 堵严，防止泥浆进入管中造成堵塞。孔口处应保证 桩侧压浆阀顺利通过孔口护筒。 ｄ）压浆管露出孔中不宜太长，且施工过程中应 由上所知，后压浆桩与非后压浆桩相比，得出 以下结论： ａ）桩长缩短一半，桩体积减少１０ ｍ。，即用 ２ ４００ ｋｇ水泥注入量可换回减少２０ ｍ桩身混凝土 量的效益，造价明显地降低。 ｂ）在桩长缩短一半的基础上，承载力提高近 采取可靠措施加强对压浆管的保护，防止受到施工 机具的碰撞而损坏。 ｅ）混凝土灌注过程中防止导灰管拉挂钢筋笼， 维普资讯 http://www.cqvip.com ・３６・ 山 西 电 力 ２００２年第５期 １０ 。 效益。 Ｃ）沉降量减少４２．３ 。 ｄ）不需穿过砾沙砂层施工难度将大大降低。 ｅ）由于桩长缩短，成孔时间缩短约５３ ，且压 ７结束语 桩底、桩侧后压浆是将注浆技术与灌注桩技术 有机结合，以提高桩的承载力、减少沉降的一项新 技术。在我国各行业地基处理中得到了应用，从工 浆在成桩后３ ｄ～１０ ｄ，不与成桩作业交叉，施工进 度加快工期明显地缩短。 因此，采用后压浆技术，获得显著的技术经济 期、投资及质量方面都能获得显著的效果。 Ｐｏｓｔ－－ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｇｒｏｕｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｂｏｒｅｄ Ｐｉｌｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ＬＩ Ｑｉｎｇ－ｐｅｎｇ ．ＴＩＡＮ Ｊｕｎ－ｓｈｅｎｇ （１．Ｔａｉｙｕａｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｓｕｌｔａｔｉｏｎ Ｃｏ．，Ｔａｉｙｕａｎ，Ｓｈａｎｘｉ ０３０００２，Ｃｈｉｎａ： ２．Ｓｈａｎｘｉ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ Ｃｏ．，Ｔａｉｙｕａｎ，Ｓｈａｎｘｉ ０３０００２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｅｓｃｒｉｂｅｒｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ａｂｏｕｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｓｔ—ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｔｈｅ ｃｒａｆｔ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃ— ｔｉｏｎ，ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｔＯ ｇｕａｒａｎｔｅｄ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅ ｅｔｃ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｔｈａｔ ｃｏｎｔｒａｓｔ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ｌｏａｄｉｎｇ ｐｏｓｔ——ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ｎｏ ｐｏｓｔ—ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ．Ｉｔ’Ｓ ａｐｐａｒｅｎｔ ｔＯ ｃｏｎｆｉｒｍ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｔｈａｔ ｕｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｓｔ—ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｔＯ ｅｘ— ａｃｔ ｔｈｅ ｂｅａｒｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ，ｃｏｎｔｒｏ１ ｓｉｎｋ ａｎｄ ｄｅｃｌｉｎｅ ａｎｄ ｂｕｉｌｄ ｐｒｉｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｏｓｔ—ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ；ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ；ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ ｂｅａｒｉｎｇ ａｂｉｌｉｌｙ；ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ （上接第¨页） 件存在且为空文件时，ＰＵ启动ＯＭ系统。 Ｃ）检查文件／ｅｔｃ／ＴＩＭＥＺＯＮＥ中的ＴＺ设置， 同步过程比较简单，它是利用主时钟的脉冲接口 （Ｐｕｌｓｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ），将其信号放大后，接奎ＳＯＥ时 钟同步口。注意两点： ａ）选用的是分钟同步脉冲； ｂ）同步时差不能大于１ ｍｉｎ。所以要在同步前 首先将ＳＯＥ的时钟设置得与主时钟接近一致。 剔除时区差异后，将时间与主时钟做比较，逐渐取 得同步。注意主时钟每１０ Ｓ发出一同步脉冲，所以 ＰＵ无论在启动过程中，还是在正常运行时，每１Ｏ Ｓ同步一次，故我们称时钟同步周期为１０ Ｓ。时钟同 步后，ＰＵ依次启动ＯＭ系统的ＡＳＲ，ＭＡＣ，ＡＲＣ ６结束语 西门子ＴＸＰ系统是一套比较先进的ＤＣＳ系 三大功能。如前所述，ＰＵ是ＯＭ系统的ＴｉｍｅＳｅｒｖ— ｅｒ，它完成同步启动后，将时间信息通过ＣＰ１４１３卡 发送给ｔｅｒｍｉｎａｌ—Ｂｕｓ；ＳＵ启动时，首先将时钟与 ＴＢ上的时间同步后，依次启动ＢＤＭ，ＬＺＡ，ＮＴＢ， 统，但因其开发时间短，或者因为保密原因，其资 料相对来说比较简单，尤其在系统管理这一方面，更 是资料甚少。同步运行机制是ＴＸＰ系统安全稳定 运行的关键，失去同步将使系统面临瘫痪，深刻理 解同步运行机制，对于提高维护运行水平至关重要。 作者在阳城电厂调试过程中，一方面与西门子专家 共同探讨；另一方面，努力深入系统内部，分析系 统的构成和运行机理，对ＴＸＰ系统有了较为深入 的了解，希望本文能对同行有所帮助。 ＰＲＴ功能。ＯＴ启动跟ＳＵ一样，时钟同步后，再启 动人机接口ＭＭＩ功能。 ５ 与ＳｏＥ（顺序事故追忆）系统同步 ＳＯＥ记录现场设备的动作时间，对时间要求非 常严格，阳城电厂ＳＯＥ对信号的分辨率为１ ｍｓ。 ＳＯＥ的时钟也是用ＴＸＰ系统的主时钟来同步，其 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｈｏｗ ｔｏ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅ Ｓｉｅｍｅｎ’Ｓ ＴＸＰ Ｓｙｓｔｅｍ ＤｏＮＧ Ｘｉａｏ—ｗｅｉ （Ｓｈａｎｘｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔａｉｙｕａｎ，Ｓｈａｎｘｉ ０３０００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｔｈｅ ｄａｔａ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｏｐｏｌｏｇｙ ｉｓ ｉｎｆｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ＴＸＰ，Ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｓｏｆｔ ｗａｒｅ，ａｔ ｔｈｅ ｅｎｄ， ｉｔ ｓｔａｔｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔＯ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ ＴＸＰ． ｓｃａｔｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ；ｄａｔａ ｔｒａｎｓｆｅｒ；ｔｏｐｏｌｏｇｙ；ｔｉｍｅｒ； ｉｎｆｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ