改革開放以來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶動(dòng)了土木建筑工程的迅速發(fā)展，大量的高層建筑、民用住宅、公用工程及大跨度橋梁、高速公路、港口、碼頭等工程均需要優(yōu)質(zhì)的樁基礎(chǔ)。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁由于在地基加固、施工工期、工程造價(jià)及環(huán)保等方面與傳統(tǒng)地基處理方法相比具有較大的優(yōu)越性，因此在工程中得到了廣泛應(yīng)用。
關(guān)于后注漿對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁承載力的影響，主要研究方法有現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和數(shù)值分析。本文從模型試驗(yàn)入手，后注漿質(zhì)量控制采用注漿量和注漿壓力雙控方法，以水泥漿液注入量控制為主，泵送終止壓力控制為輔，通過對(duì)注漿樁的靜載試驗(yàn)和開挖檢查，采用數(shù)值方法分析普通砂土中注漿體的分布形式和分布位置對(duì)承載力的影響。
1試驗(yàn)方法和準(zhǔn)備
1.1模型樁制作
本試驗(yàn)以聯(lián)塑PPR管為模型樁進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)相似性原理選取樁入土深度1.2m。試驗(yàn)基坑深2m，凈長(zhǎng)5m，凈寬1.25m，并考慮相鄰樁之間注漿影響的最小間距，將四根試驗(yàn)樁人工定位于試驗(yàn)基坑，編號(hào)A、B、C、D，試驗(yàn)樁E作為溫度補(bǔ)償。分層回填砂土至設(shè)計(jì)標(biāo)高，人工降水使砂土密實(shí)模擬打樁擠土效應(yīng)。每根試驗(yàn)樁上選取5個(gè)不同截面對(duì)稱粘貼應(yīng)變片，監(jiān)測(cè)樁側(cè)摩阻力的變化，用環(huán)氧樹脂做好防潮處理。試驗(yàn)樁制作方案見表1。
1.2試驗(yàn)樁周普通砂的選取及砂的參數(shù)
本次試驗(yàn)樁周土采用砂土（采用砂土可以大大縮短土體沉降完成所需要的時(shí)間），砂土采于某工程場(chǎng)地。砂土為黃褐色，松散狀，礦物成分主要有：云母和石英，含少量的粉土。
填筑完成后，在試驗(yàn)槽內(nèi)隨機(jī)選擇兩個(gè)位置進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入度試驗(yàn)，測(cè)得N1=1，N2=1，因此標(biāo)準(zhǔn)貫入度試驗(yàn)結(jié)果選擇為N=1。由《工程地質(zhì)手冊(cè)》的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式和現(xiàn)場(chǎng)取試驗(yàn)砂土進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)得試驗(yàn)砂土的性質(zhì)指標(biāo)結(jié)果見表2。
2注漿體分布效果的承載力分析
2.1注漿點(diǎn)不同單樁承載力比較
本次試驗(yàn)注漿系統(tǒng)采用上海紅信HX-4800水泥灌漿機(jī)，由空壓機(jī)、壓力表、控制閥門及注漿管路等構(gòu)成。根據(jù)試樁試驗(yàn)的容許注漿壓力結(jié)果，注漿壓力控制值為600～800kPa；由于砂土滲透性大，采用分級(jí)分壓法。使用32.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥，水灰比0.6，加入亞硫酸鹽減水劑。為便于比較，經(jīng)過試注，確定每根樁總注漿量均采用5000ml，注漿前，先沿注漿管壓入一定量的清水，疏通注漿通道。注漿7天漿液凝固后進(jìn)行靜載試驗(yàn)，采用快速加載法逐級(jí)加載，直至超過樁基規(guī)范規(guī)定的加載終止條件停止加載。聯(lián)合注漿的效果明顯好于其他方式且在一定注漿壓力下，單樁承載力隨注漿量增大而增大，但注漿量增大到一定范圍后，單樁承載力增加已不太明顯。
2.2側(cè)阻力變化特性
試驗(yàn)通過應(yīng)變片的測(cè)量數(shù)據(jù)得到了樁不同斷面的軸力，結(jié)合樁身截面參數(shù)求得在不同深度處的樁側(cè)摩阻力。
?。?）樁土之間產(chǎn)生相對(duì)位移是樁側(cè)阻力發(fā)揮的前提。一般情況下側(cè)摩阻力的發(fā)揮所需要的位移量要比端阻力小得多，因此初期荷載較小時(shí)，樁側(cè)阻力所占荷載比例較大。
?。?）在加荷初期，由于樁身的壓縮量很小，所以樁側(cè)阻力沿樁身從上到下差別不是很大。
（3）樁側(cè)注漿試驗(yàn)樁的樁側(cè)阻力所占樁頂荷載的比例較大，呈現(xiàn)出摩擦端承樁的性質(zhì)，而樁端注漿試驗(yàn)樁和聯(lián)合注漿試驗(yàn)樁的樁側(cè)阻力所占樁頂荷載的比例較小，呈現(xiàn)出端承摩擦樁的性質(zhì)。
2.3漿體的分布觀察
通過試驗(yàn)結(jié)束后的開挖觀測(cè)可知：對(duì)于樁側(cè)注漿試驗(yàn)樁，漿液主要集中在注漿孔附近，由樁壁向外水平擴(kuò)張，形成直徑大小不一的漿塊，表面凹凸不平。對(duì)于樁底注漿試驗(yàn)樁，漿液的分布由樁底水泥漿擴(kuò)大頭、樁側(cè)薄水泥漿片、沿樁身向外劈裂形成的垂直片狀漿塊3部分組成。樁底擴(kuò)大頭呈錐體分布；樁側(cè)的漿液則沿樁身連續(xù)分布一直延伸至地表，幾乎將樁身全部包圍，但與樁身間存在較多的裂隙。
3結(jié)論
本文通過模擬試驗(yàn)研究了在相同條件作用下不同注漿方式對(duì)注漿試驗(yàn)樁承載力和沉降量的特性的變化規(guī)律。綜合上述試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果，得到以下結(jié)論。
?。?）試驗(yàn)樁由于漿液通過滲透、部分?jǐn)D密、填充及固結(jié)作用，在樁側(cè)非注漿點(diǎn)處形成一層漿殼，這層漿殼或單獨(dú)存在而固化或與泥皮發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)而固化，擴(kuò)大了樁身斷面，即增加樁側(cè)摩擦面積。
（2）在樁側(cè)注漿點(diǎn)處，由于漿液的擠壓作用，形成凸出的非理想的球形、柱形漿液包結(jié)石體，這已為開挖觀察所證實(shí)。
?。?）由于樁的承載能力挺高，在上部荷載一定的情況下，可減少管樁用樁數(shù)量或者樁的長(zhǎng)度，從而減輕打樁過程的擠土效應(yīng)，很大程度上解決打樁難的問題。
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