一、前言
隨著我省高層和超高層建筑物的大量興建，大直徑灌注樁因其具有承載力高、無(wú)擠土、無(wú)振動(dòng)、能貼近已建建筑物施工、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已在樁基工程中得到廣泛應(yīng)用。但是大直徑灌注樁的質(zhì)量事故時(shí)常發(fā)生嚴(yán)重影響了其承載力的發(fā)揮。近幾年發(fā)展起來(lái)的樁端注漿處理樁基質(zhì)量事故方法不僅可以提高大直徑灌注樁承載力，而且當(dāng)設(shè)計(jì)合理、施工得當(dāng)時(shí)能確保其質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
二、實(shí)現(xiàn)合理的樁端注漿條件
1、合理的注漿設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)注漿目的的前提
為使樁端注漿施工合理、有效，有必要對(duì)注漿目標(biāo)的土巖特性、地下水條件、地下埋設(shè)物分布狀況和周圍環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查和分析，并在分析相關(guān)資料基礎(chǔ)上進(jìn)行樁端注漿設(shè)計(jì)。樁端注漿設(shè)計(jì)主要包括漿液配比，漿液濃度、注漿率、注漿量和注漿壓力等參數(shù)確定。
2、合理的注漿工藝是實(shí)現(xiàn)注漿目的保證
a、注漿管埋設(shè)
樁端注漿處理大直徑灌注樁需在樁中心造一注漿孔直至樁端持力層一定深度，然后埋入注漿管至孔底，并封閉孔口一定范圍注漿管與孔之間空隙。
b、壓水試驗(yàn)
壓水試驗(yàn)不僅起到疏通注漿通道的作用，而且注漿設(shè)計(jì)的有關(guān)參數(shù)也應(yīng)根據(jù)壓水試驗(yàn)結(jié)果做相應(yīng)調(diào)整。
3、合理控制注漿參數(shù)有利于提高樁端注漿效果
在樁端注漿過(guò)程中，注漿壓力、漿液濃度、注入率和注漿量是變化的。合理的確定和控制其變化對(duì)提高樁端注漿效果十分重要。
樁端注漿壓力隨注漿進(jìn)展呈現(xiàn)出由低到高的變化規(guī)律。若注漿過(guò)程中壓力突然急劇下降，表明發(fā)生冒漿或漏漿現(xiàn)象，應(yīng)在漿液中加入相應(yīng)的添加劑和采取間歇灌漿措施以確保樁端注漿效果。
在樁端注漿中，漿液濃度經(jīng)歷了由稀漿向濃漿變化的過(guò)程。稀漿滲透性強(qiáng)可擴(kuò)大樁端注漿加固范圍，濃漿有利于提高樁端注漿加固區(qū)強(qiáng)度。
三、樁端注漿提高單樁承載力機(jī)理
1、改善持力層條件、提高樁的端承力
大直徑灌注樁成孔中，對(duì)樁周土擾動(dòng)降低了樁端土體強(qiáng)度，水的水泡軟化作用又進(jìn)一步加劇其強(qiáng)度降低。樁端注漿通過(guò)滲透、劈裂和擠密作用使樁端持力層在一定范圍內(nèi)形成漿液和土的結(jié)石體，從而改善持力層的物理力學(xué)性能，恢復(fù)和提高了持力層土體強(qiáng)度。
樁底沉碴的存在因其強(qiáng)度低嚴(yán)重影響端承力的發(fā)揮。樁端注漿通過(guò)漿液對(duì)沉碴的置換、擠密和固結(jié)作用改善或消除樁底沉碴對(duì)端承力發(fā)揮的不良影響。試驗(yàn)證實(shí)，樁端注漿使樁的端承力得到大幅度提高。
2、大幅提高樁側(cè)摩阻力
大直徑?jīng)_鉆孔灌注樁樁周泥皮和人工挖孔樁護(hù)壁與樁周土體間空隙降低了樁側(cè)摩阻力。樁端注漿在壓力作用下，漿液從樁端沿樁側(cè)向上，通過(guò)滲透、劈裂、充填、擠密和膠結(jié)作用，對(duì)樁周泥皮置換和空隙充填，在樁周形成脈狀結(jié)石體，如同樹(shù)根植入土中，從而使樁側(cè)摩阻力大幅度提高。
3、改善持力層受力狀態(tài)和荷載傳遞性能
樁端注漿通過(guò)滲透、劈裂、擠密和膠結(jié)作用形成樁端擴(kuò)大頭增大了樁端受力面積，并且注漿對(duì)持力層加固又改善其受力狀態(tài)。
試驗(yàn)結(jié)果表明，樁端注漿后，樁側(cè)摩阻力的提高先于樁端承力的提高。當(dāng)樁端鄰近土層的樁——土相對(duì)位移SZ≤SO（4～10mm）時(shí)，隨荷載增加SZ增大，樁側(cè)摩阻力提高增大，此時(shí)樁側(cè)摩阻力提高（ΔQS）對(duì)單樁承載力提高起主導(dǎo)作用，而樁的端承力潛能尚未被充分發(fā)揮。當(dāng)SZ＞SO時(shí)，樁側(cè)摩阻力下降，而樁的端承力提高（ΔQP）迅速增加，此后樁的端承力提高對(duì)單樁承載力提高起主導(dǎo)作用。
隨著我省高層和超高層建筑物的大量興建，大直徑灌注樁因其具有承載力高、無(wú)擠土、無(wú)振動(dòng)、能貼近已建建筑物施工、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已在樁基工程中得到廣泛應(yīng)用。但是大直徑灌注樁的質(zhì)量事故時(shí)常發(fā)生嚴(yán)重影響了其承載力的發(fā)揮。近幾年發(fā)展起來(lái)的樁端注漿處理樁基質(zhì)量事故方法不僅可以提高大直徑灌注樁承載力，而且當(dāng)設(shè)計(jì)合理、施工得當(dāng)時(shí)能確保其質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
二、實(shí)現(xiàn)合理的樁端注漿條件
1、合理的注漿設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)注漿目的的前提
為使樁端注漿施工合理、有效，有必要對(duì)注漿目標(biāo)的土巖特性、地下水條件、地下埋設(shè)物分布狀況和周圍環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查和分析，并在分析相關(guān)資料基礎(chǔ)上進(jìn)行樁端注漿設(shè)計(jì)。樁端注漿設(shè)計(jì)主要包括漿液配比，漿液濃度、注漿率、注漿量和注漿壓力等參數(shù)確定。
2、合理的注漿工藝是實(shí)現(xiàn)注漿目的保證
a、注漿管埋設(shè)
樁端注漿處理大直徑灌注樁需在樁中心造一注漿孔直至樁端持力層一定深度，然后埋入注漿管至孔底，并封閉孔口一定范圍注漿管與孔之間空隙。
b、壓水試驗(yàn)
壓水試驗(yàn)不僅起到疏通注漿通道的作用，而且注漿設(shè)計(jì)的有關(guān)參數(shù)也應(yīng)根據(jù)壓水試驗(yàn)結(jié)果做相應(yīng)調(diào)整。
3、合理控制注漿參數(shù)有利于提高樁端注漿效果
在樁端注漿過(guò)程中，注漿壓力、漿液濃度、注入率和注漿量是變化的。合理的確定和控制其變化對(duì)提高樁端注漿效果十分重要。
樁端注漿壓力隨注漿進(jìn)展呈現(xiàn)出由低到高的變化規(guī)律。若注漿過(guò)程中壓力突然急劇下降，表明發(fā)生冒漿或漏漿現(xiàn)象，應(yīng)在漿液中加入相應(yīng)的添加劑和采取間歇灌漿措施以確保樁端注漿效果。
在樁端注漿中，漿液濃度經(jīng)歷了由稀漿向濃漿變化的過(guò)程。稀漿滲透性強(qiáng)可擴(kuò)大樁端注漿加固范圍，濃漿有利于提高樁端注漿加固區(qū)強(qiáng)度。
三、樁端注漿提高單樁承載力機(jī)理
1、改善持力層條件、提高樁的端承力
大直徑灌注樁成孔中，對(duì)樁周土擾動(dòng)降低了樁端土體強(qiáng)度，水的水泡軟化作用又進(jìn)一步加劇其強(qiáng)度降低。樁端注漿通過(guò)滲透、劈裂和擠密作用使樁端持力層在一定范圍內(nèi)形成漿液和土的結(jié)石體，從而改善持力層的物理力學(xué)性能，恢復(fù)和提高了持力層土體強(qiáng)度。
樁底沉碴的存在因其強(qiáng)度低嚴(yán)重影響端承力的發(fā)揮。樁端注漿通過(guò)漿液對(duì)沉碴的置換、擠密和固結(jié)作用改善或消除樁底沉碴對(duì)端承力發(fā)揮的不良影響。試驗(yàn)證實(shí)，樁端注漿使樁的端承力得到大幅度提高。
2、大幅提高樁側(cè)摩阻力
大直徑?jīng)_鉆孔灌注樁樁周泥皮和人工挖孔樁護(hù)壁與樁周土體間空隙降低了樁側(cè)摩阻力。樁端注漿在壓力作用下，漿液從樁端沿樁側(cè)向上，通過(guò)滲透、劈裂、充填、擠密和膠結(jié)作用，對(duì)樁周泥皮置換和空隙充填，在樁周形成脈狀結(jié)石體，如同樹(shù)根植入土中，從而使樁側(cè)摩阻力大幅度提高。
3、改善持力層受力狀態(tài)和荷載傳遞性能
樁端注漿通過(guò)滲透、劈裂、擠密和膠結(jié)作用形成樁端擴(kuò)大頭增大了樁端受力面積，并且注漿對(duì)持力層加固又改善其受力狀態(tài)。
試驗(yàn)結(jié)果表明，樁端注漿后，樁側(cè)摩阻力的提高先于樁端承力的提高。當(dāng)樁端鄰近土層的樁——土相對(duì)位移SZ≤SO（4～10mm）時(shí)，隨荷載增加SZ增大，樁側(cè)摩阻力提高增大，此時(shí)樁側(cè)摩阻力提高（ΔQS）對(duì)單樁承載力提高起主導(dǎo)作用，而樁的端承力潛能尚未被充分發(fā)揮。當(dāng)SZ＞SO時(shí)，樁側(cè)摩阻力下降，而樁的端承力提高（ΔQP）迅速增加，此后樁的端承力提高對(duì)單樁承載力提高起主導(dǎo)作用。