上海软土地区桩端后注浆灌注桩的承载特性(李进军)

上海软土地区桩端后注浆灌注桩的承载特性

王卫东吴江斌李进军

华东建筑设计研究院有限公司

2008.6.11

目

1 引言

2 荷载～沉降曲线特征

录

3 3桩侧摩阻力的分布与发挥特性 4 桩端阻力及与桩端侧摩阻力的关系 5 结语

1引言1.

上海地区软土地层特点

z上海软土地基为深厚的第四纪沉积物，主要由淤泥质土、

粘性土、粉性土和砂土构成，厚度在150~400m。

z上海软土的特点是含水量高，强度低和压缩变形大。z在上海软土地基上建造高层建筑大多采用桩基础，持力层

多选在第⑦层及以下的密实砂层，桩身较长，长细比大，多为摩擦型桩。

z通常桩基础桩径为550mm～850mm，桩长为30～70m。

Jn 11~13u中国建筑学会基基础分会地2080学术年年—会贵州

阳贵P4

上海地区钻孔灌注桩的相关问题

z灌注桩泥浆护壁钻孔工艺不可避免的产生桩底沉渣和桩身灌注桩泥浆护壁钻孔艺不可避免的产生桩底沉渣和桩身

泥皮，导致单桩承载力离散性较大。

z大直径灌注桩或桩端进入⑦层为代表的密实粉土和粉细砂大直径灌注桩或桩端进⑦层为代表的密实粉土和粉细砂

层较深的桩，往往出现试桩承载力达不到设计要求的现象。

z相同条件下，灌注桩的承载力明显低于预制桩。z局限了灌注桩技术的应用范围与进一步发展。

上海地区桩端后注浆钻孔灌注桩的发展

z从上世纪九十年代中期开始，上海地区开始尝试采用桩端

后注浆工艺弥补常规钻孔灌注桩的不足，工程具有探索性。

z2000年以来，在上海现代建筑设计集团的推动下，工程界

和学术界紧密结合，进行了较全面的试验研究，证实了桩端后注浆技术的可行性与效果。

z根据上海地区土层性质和组成特点，形成了根据上海地区土层性质和组成特点，形成了一套行之有效套行之有效

的开放式桩端后注浆施工工艺，设计计算和检测技术，在上百项工程中成功应用。上百项程中成功应用

钢内径46管mm

接连管径内555.mm

孔灌注钻桩部底橡皮管套上香海港广场注浆道加管示工意图Jnu1~13

1海青上活年动心U中型注浆置示意装贵阳图 P7

国中建学会地筑基础分基200会年8学术会—年州贵

桩端后注浆灌注桩在上海地区的应用

z后注浆灌注桩先后大量的实际工程中应用，产生了良好的

社会效益和经济效益。

z如河滨围城、花旗银行大厦、老西门新苑、上海南站主站

层、上海南站北广场、陆家嘴金融贸易区B3B3-55地块发展大厦、越洋广场、合生国际大厦、平安金融大厦等工程。

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表1 1

上海地区采用桩端后注浆桩的部分工程实例

1~13中国筑建学会地基础分基会0028年术年学会—州

贵阳贵P10

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现场施工照片

桩端后注浆灌注桩工程应用情况桩端后注浆灌注桩程应用情

z桩端后注浆灌注桩桩径从600mm~1200mm6001200，桩长从桩长从

35m～89m。

z桩端持力层包括⑥层粘土、⑦层粉砂、⑧层粉土与粉桩端持力层包括⑥层粘土⑦层粉砂⑧层粉土与粉砂互层、⑨层细砂（中粗砂）层等。

z载荷试验方法：采用了锚桩法、自平衡法等加载方式载荷试方采用桩平衡等加载方式，并采用应力、应变传感器，滑动测微计等进行轴力量测。

z本文结合上海地区桩端后注浆灌注桩的载荷试验资料，探讨单桩荷载~沉降曲线、桩身轴力传递和侧摩阻力分布等承载特性力分布等承载特性。

2荷载~沉降曲线特征2.

单桩Q~SQS曲线型态：

z常规灌注桩的Q~S曲线大多呈陡降型。曲线大多呈陡降型

z桩端后注浆灌注桩Q~S曲线无明显的转折点，在试验荷载

作用下基本呈缓变型变化。

z上海地区三十多个工程近百根桩基静载资料表明，后注浆

灌注桩单桩静载试验结果离散性较小，单桩承载力更为稳定，承载力更有保证。

花旗银行大厦试Q~S Q S曲桩线荷载(kN)Q0 05 1 0 51 200 0000 406008 00 10000012 000 14000 16000

沉S(降mm ))2 02 3053 540 54 5 55060

TP11 -T1P2 T-P-31T 2P

浆注后钻孔前注灌的桩-Q曲S线比对Jun 1~11 3国中筑学会建地基础基会分200年8术学年—贵州会阳 P贵41

注浆前后钻孔灌注桩Q~S曲线型态

z在荷载小于6580kN时，Q~S基本一致，呈线性关系;z常规灌注桩荷载从7520kN增大到8460kN时，沉降从时沉降从

4.04mm陡降至21.98mm，为陡降型破坏。

z桩端后注浆灌注桩在桩顶达到14000kN时（比常规灌

注桩增加了86%）的总沉降量仅为21.59mm，基本保持线性关系，无明显的转折点，呈缓变型变化

长寿厦试桩Q大~S Q S曲线(Q01k) 0 N05 0 15 1Sm()m2 25 30035 4 045 0 5200 0046 0 8000100 0S 1ZS 2Z S1Z后)(SZ2后) (210

0 z注前后浆孔钻灌注桩QS~曲线态同花型旗银行厦大Ju n11~13中国筑学建会地基基础分会2008年术学年—会贵州阳贵P16

卸载回弹率：卸载回弹率

z桩端后注浆灌注桩在相对较大荷载作用下的回弹率远大于

常规灌注桩在相对较小荷载作用下的回弹率；

z桩端后注浆灌注桩在试验荷载作用下桩端阻力和桩侧摩阻

力大部分处于可恢复的弹性工作阶段；

z桩端后注浆改善了灌注桩的工作状态，桩端后注浆灌注桩

承载能力尚有很大的潜力。

Jun11~13

中建国筑会地学基基分会2础008学术年会年—贵

贵州阳P18

卸载回弹率：卸载回弹率

z老西门新苑工程常规灌注桩卸载回弹率仅为44%，桩端后

注浆灌注桩S1、S2、S3卸载回弹率分别为73%、77%、89%；

z花旗银行大厦常规灌注桩在9400kN荷载下的卸荷回弹率为

23.27%，桩端后注浆灌注桩在14000kN的回弹率为64.68%~74.96%

抵抗变形能力：抵抗变形能力

z桩端后注浆灌注桩在较大荷载作用下的割线斜率大于常规

灌注桩在较小荷载作用下的割线斜率。

z桩端后注浆灌注桩抵抗变形的能力普遍高于常规灌注桩。z采用桩端后注浆的技术措施后，抵抗变形的能力有大幅度

提高。

Ju 11n1~3国中筑建学地基基础分会会002年学术年会8贵—州

贵阳

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