无砂混凝土

龙源期刊网

无砂混凝土灌注桩施工工法研究

作者：许峰

来源：《科学与财富》2011年第09期

[摘要]无砂混凝土是由再生骨料、水泥、水等材料word横线 经特殊工艺制成的具有连续孔隙的混

凝土，既有一定的强度，又有良好的透气透水性。它的应用可以有效解决由于城市建设中产生

的垃圾以及道路不透水所引起的一系列问题，保护了自然资源和生态环境，符合可持续发展的

要求。本文针对无砂透水再生混凝土的配合比设计、强度、透水性能及抗冻、抗冲击性能等进

行了探讨和研究。结果表明其抗冻性能较差，但其抵抗外界荷载作用的能力较强。试验中设计

制作了透水系数测试仪，建立了透水系数和有效孔隙率、浆膜厚度之间的关系式，为无砂透水

再生混凝土的设计提供了依据。

[关键词]无砂混凝土配合比设计灌注桩施工施工工法

目前国内将无砂混凝土用于公路工程刚处于起步阶段，对于无砂混凝土的强度、透水性、

反滤特性进行分析研究，及无砂混凝土在相关应用的渗流分析，及如何将无砂混凝土的支撑

(承重)、透水、反滤三种用途用于公路工程具有重要意义，对于减少公路水毁损失，减少路基

路面渗透破坏，延长公路的使用寿命，节约公路运营维护成本具有现实意义。

一、无砂混凝土灌注桩施工环境基础

无砂混凝土灌注桩的承载力较同等地质条件下，同等桩长桩径的其他类型灌注桩的承载力

要高出很多，因为lost是什么意思 无砂混凝土灌注桩在施工过程中所采用的高压注浆、高压补浆的施工方法会

使桩径有所增大，并产生类似根须的毛刺，使桩身同土壁的摩阻力增强，从而提高承载力，但

该施工方法对粗骨料的要求较严格。

1）原状土承载力标准值

压力注浆处理后的地基土承载力是复合地基承载力的重要组成部分。通常情况下，在注浆

量和注浆压力相同情况下，注浆处理后的地基土承载力与原状土的承载力水平呈正比关系，原

状土承载力水平越高，注浆处理后的地基土承载力亦越高。

该技术区别于其它类型复合地基技术的重要方面之一是置换率较低(通常为2%一10%)，

可充分发挥桩周土的承载力。

2）原状土渗透性

投石压浆无砂混凝土小桩复合地基通常采用分级升压法注浆。根据土体结构类型不同，原

状土中孔隙结构的分布特征亦有所不同，对有连续气相分布的土体，在第一步的渗入式灌浆阶

段，水泥浆对桩周土体的灌注范围较大，在浆液土粒中的分布也较为均匀，在第二阶段有压力

龙源期刊网

注浆时，水泥浆的灌注范围进一步加大，在渗入式灌浆阶段的水泥浆液进一步密实，从而使压

浆效果易于满足工程设计要求;对以主要由封闭孔隙构成的气相结构的土体中，渗透系数小，

土体的渗透性较差，一般在渗入式灌注阶段，水泥浆液对桩周土体灌注难以进行，或灌注范围

很小，只有在压力注浆阶段，水泥浆才有可能对桩周土体进行有效的灌注处理或侧向挤密，因

此，压力注浆范围受到很大限制，常常要求灌浆压力较大，以及上覆土层对待加固土层的约束

加强。

3）原状土饱和度

通常情况下，对地基土层孔隙中气体(相)的灌浆置换要比对液体(相)的灌浆置换容易得

多。当原状土饱和度较高时，不仅对成孔过程造成困难，更要求较大的注浆压力以置换原状土

中的孔隙水。

投石压浆无砂混凝土小桩复合地基采用逐渐加密原则有序处理，加固过程中，通常采用梅

花型和方格型桩位布置。当采用梅花型布桩时，首先施工奇数排的奇数位桩孔;再施工奇数排

偶数位桩孔;然后再施工偶数排的奇数位桩孔;第四次序为施工偶数排偶数位的桩孔。对方格型

布桩方式，首先施工奇数排的奇数位桩孔;再施工偶数排的偶数位桩孔;然后再施工奇数排的偶

数位桩孔;第四次序为施工偶数排的奇数位桩孔。以使待处理地基土在设计加固范围内，压力

注浆时桩周土体的灌注效果较为均匀和密实，使复合地基在材料用量不变条件下，达到最佳加

固处理效果。

二、无砂混凝土灌注桩施工工法研究

具体施工流程见图1。

第一步：钻孔。根据设计要求,用钻孔机钻出符合设计要求长度和直径的桩孔,并且清理干

净,以免污染混凝土,造成桩身夹碴现象。同时,用搅浆机搅制水泥浆,以备使用。水泥浆的水泥比

为1:1.

第二步：布设注浆管。注浆管分为一长一短两根,是用英文短句 无缝钢管制成。长管长度相当于桩

孔深度,注浆长管前端伸到距孔底300mm处。短管长度相当于桩孔一半深度,注浆短管前端伸到

桩孔中间处萝卜丸子汤 。

图1施工流程图

第三步：下粗骨料。雍正的儿子 用翻斗车将石子通过钢板漏斗投人到桩孔中,并将钢筋笼下到桩孔中,

石子一直到戴安娜英文 装满桩孔为止。

龙源期刊网

第四步：压浆。用压浆机通过长管将水泥浆压人桩孔内,使水泥浆由下至上充满整个桩

孔。这时,桩孔的石子由于水泥浆的冲击,产生振捣作用,石子由疏散变得密实。此时要注意随时

补充石子,以保证石子装满整个桩孔。注浆的时间长短要看注人的水泥浆浆头能否保持在桩孔

顶部而不产生明显的下落。若浆头有明显的下落,则需继续注浆若稍等一会浆头没有明显的下

落,则可以停止注浆,抽出注浆长管。

图2布置注浆管示意图图3劈裂产生扩头示意图

第五步：补浆。分为初凝前补浆和初凝后补浆。初凝前补浆是在水泥浆初凝前通过注浆短

管进行补浆,初凝前补浆是必须的,也是非常重要的,它不但能保证桩身的质量,而且还能提高桩的

承载力。这是因为,过了一段时间后,水泥浆中的水会有所流失,水泥浆浆头将下降到一定部位,为

了保证桩上部的桩身质量,必须进行一次补浆。另外,补浆时产生的高压,会有一些水泥浆被压到

土壁内,形成类似根系的毛刺,增大了桩身同土壁的摩擦,从而提高了承载力。

也有的在施工过程中采用水泥浆乔任梁照片 初凝后进行补浆,但这必须是在初凝前补浆的保教 基础上进行

的,因为只有初凝前补浆才能保证桩身的质量。初凝后补桩可以提高桩身的承载力,因为初凝后

补浆水泥浆的高压会使补浆点的桩身产生劈裂,同时形成一个扩头。这种劈裂破坏了桩身后又

由于劈裂处充满了水泥浆而被修补好,所以不会对桩身造成损害。

初凝前补浆可以将注浆短管抽出,清洗后以备下次使用,而初凝后补浆不得抽出注浆短管,以

免挠动桩身上端的混凝土。

三、结论

通过本文的研究分析，可以得出以下结论:

1.无砂混凝土灌注桩适用范围很广，对于公路、桥梁等基础设施建设尤其是公路，也可用

于处理公路路基工程中遇到的粉质粘土、粘性土、松散的砂土、湿陷性黄土、膨胀上及人工填

土中的安全会议 素填土和含少量大块碎屑的杂填土地基;既可进行地基土层的加固，也可用于工程防渗

处理。

2.无砂混凝土灌注桩可用于增加软土地基的承载能力、减少沉降量等，适用于以下情况:①

中、高层新建建(构)筑物的软地基处理;②高层重荷建筑物地基处理;③既有建(构)筑物的地基加

固，基础托换;④大型铁塔抗交替荷载基础，大型工业抗交替荷载的设备基础;⑤池形建(构)筑

物抗压抗浮基础;⑥高等级公路路基工程的地基处理。

龙源期刊网

3.与其它类型的非散体材料桩相比，无砂混凝土灌注桩更能发挥桩间土承载力和提高桩间

土层的变形模量，增加桩间土的承载力，从而减少用桩量，大大缩短工期和节省投资。①比普

通深层搅拌桩复合地基方案可节约基础工程造价15～20%，缩短工期30%;②与深层喷射搅拌

桩复合地基相比，可节省基础工程造价分别为20%(人工成孔)和15%（机械成孔)，缩短工期

25%;③与低标号混凝土桩复合地基相比(直径d取400--450mm，可节省地基处理费用20%。■

参考文献

[1]曾伟.透水混凝土配合比设计及性能研究[D].重庆:重庆大学，2007:16-34

[2]杨静，蒋国梁.透水性混凝土路面材料强度的研究[J].混凝土，2000，186(10):27-30

[3]王莉莉.建筑废56up 料再生混凝土的试验研究[D].西安:西北工业大学，2004:8-12

[4]张应立.现代混凝土配合比设计手册[M].北京:人民交通出版社，2002:108-112