CN102691296A - 一种桩侧静压注浆桩底旋喷注浆的管桩基础及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桩侧静压注浆桩底高压旋喷注浆的管桩基础及其施工方法。该管桩基础包括桩身预埋注浆管的预应力混凝土管桩、增强石墨填料密封垫、桩靴和桩底高压旋喷注浆加固体，所述预应力混凝土管桩通过增强石墨填料密封垫连接和密封上下节管桩相对应的桩身预埋的注浆管；所述桩靴与管桩基础最下部一节管桩的下端连接；所述桩身预埋的注浆管在管桩与桩靴连接处、上下节管桩连接处合理设置出浆口；所述桩身预埋的注浆管的一端连接到高压注浆泵。本发明提供的桩侧静压注浆桩底高压旋喷注浆的管桩基础及其施工方法，特别适用于地质条件较差，基岩埋置深的场地施工预应力混凝土管桩基础，可以有效减少管桩的长度，并保证管桩基础的承载力，施工方法简单可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种桩基础领域中的管桩施工方法，属于交通和土木建筑工程技术领域，特别是涉及一种桩侧静压注浆桩底高压旋喷注浆的管桩基础及其施工方法。
背景技术
随钻跟管桩（CN2007100290235）是一种新桩型，综合了人工挖孔桩、钻（冲）孔灌注桩、预应力管桩的优点，对地质条件适应性强、施工速度快、质量可靠、材料消耗少、桩的承载力高、机械化作业、无施工泥浆排放问题，保护环境。该桩型的优点之一便是其能嵌入基岩，充分发挥桩端阻力，大幅提高管桩基础的承载力。但在地质条件较差且基岩埋置较深的场地，若设计要求管桩嵌入基岩，且长径比较大时，则无法充分发挥桩端阻力，造成了浪费。
对于软弱土层较厚地层施工管桩基础，可在桩底通过高压旋喷注浆形成桩体扩大头加固体提高桩端阻力，在桩侧通过静压注浆提高桩侧摩擦阻力，以有效提高管桩基础的承载力。该施工方法可有效地缩短桩长，提高基桩承载力，降低工程造价。
但现有技术的随钻跟管桩基础及其施工工艺仍有进一步改进的必要。
发明内容
基于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种桩侧静压注浆桩底高压旋喷注浆的管桩基础。
本发明的另一目的在于提供一种上述管桩基础的施工方法，其可通过在桩底高压旋喷注浆形成管桩扩底桩提高桩端阻力，在桩侧通过静压注浆提高桩侧摩阻力，达到提高管桩基础承载力的效果。
本发明是通过以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种桩侧静压注浆桩底高压旋喷注浆的管桩基础，包括桩身预埋注浆管的预应力混凝土管桩、增强石墨填料密封垫、桩靴和桩底高压旋喷注浆加固体，所述桩身预埋注浆管的一端连接到高压注浆泵；所述预应力混凝土管桩通过增强石墨填料密封垫连接和密封上下节管桩相对应的桩身预埋的注浆管；所述桩靴与管桩基础最下部一节管桩的下端连接；所述桩身预埋的注浆 管在管桩与桩靴连接处、管桩桩身合理设置出浆口。
所述预应力混凝土管桩桩身对称预埋有若干根注浆管，注浆管穿透端头板，并保持畅通。
所述预应力混凝土管桩端头板上对应注浆管的位置设置一内径与注浆管外径相等，外径稍大于注浆管外径的凹槽，用于放置增强石墨填料密封垫。
所述桩靴为外径稍大于管桩外径，与管桩连接端内径与管桩内径相等，另一端内径大于管桩内径而小于管桩外径的锥形体。
所述出浆口应根据管桩节数合理设置，一般在管桩与桩靴连接处设置若干个出浆口，管桩桩身设置若干个出浆口。
所述高压注浆泵上还连接有用于测量注浆压力的压力表。
另外，本发明还提供了一种桩侧静压注浆桩底高压旋喷注浆的管桩基础施工方法，包括以下步骤：
a)将桩靴焊接到管桩的端头板上。
b)合理设置出浆口。
c）将焊接桩靴的管桩桩尖竖直向下，采用锤击、静压或随钻跟管施工预应力混凝土管桩。
d）预应力混凝土管桩施工至设计深度后，利用高压旋喷设备喷水、喷气，清理管桩内壁上的土渣；
e）利用高压旋喷设备，通过桩芯对管桩桩底一定范围内的土体(渣)高压旋喷注浆加固；
f）在桩底旋喷加固体达到一定强度后，利用高压注浆泵通过桩身预埋的注浆管向管桩底部及桩侧高压灌注水泥浆。
步骤e）中，在管桩施工到设计深度后，把注浆管通过桩芯钻入桩底一定深度的土层中，通过高压旋喷注浆形成的桩底高压旋喷注浆加固体，高压旋喷可根据地质条件采用单管法、双管法或三管法。
借由上述技术方案，本发明具有的优点如下：
本发明提供的桩侧静压注浆桩底高压旋喷注浆的管桩基础及其施工方法，特别适用于地质条件较差，基岩埋置深的场地施工预应力混凝土管桩基础，可以有效减少管桩的长度，提高管桩基础的承载力，施工方法简单可靠。
附图说明
图1为本发明桩侧静压注浆桩底高压旋喷注浆的管桩基础的一个优选实施例的结构示意图。
图2为图1中管桩的剖面图。
图3为图1中管桩的截面图。
图4为图1中桩靴的剖面图。
1：桩身预埋注浆管 2：预应力混凝土管桩
3：预应力混凝土管桩端头板 4：出浆口
5：桩底高压旋喷注浆加固体 6：桩靴
7：增强石墨填料密封垫 8：高压注浆泵
9：压力表 10：高压旋喷机
具体实施方式
为了使本发明更加容易理解，下面将结合附图及具体较佳实施例进一步阐述本发明的特征及其功效，但本发明并不仅限于以下的实施例。
请参阅图1~4所示，本发明桩侧静压注浆桩底高压旋喷注浆的管桩基础包括：桩身预埋注浆管1的预应力混凝土管桩2、增强石墨填料密封垫7、桩靴6和桩底高压旋喷注浆加固体5，所述预应力混凝土管桩2通过增强石墨填料密封垫7连接和密封上下节管桩2相对应的桩身预埋的注浆管1。
该预应力混凝土管桩2的桩身对称预埋有若干根注浆管1，注浆管1穿透端头板3并保持畅通，如图3所示。该预应力混凝土管桩2的端头板上对应注浆管1的位置设置一内径与注浆管1外径相等，外径稍大于注浆管1外径的凹槽（图中未示出），用于放置增强石墨填料密封垫7。
该桩靴6与管桩2基础最下部一节管桩2的下端连接。该桩靴6为一种锥形体，其外径稍大于与管桩2外径，与管桩连接的一端内径与管桩2的内径相等；该桩靴6与管桩连接的另一端内径大于管桩内径而小于管桩外径，如图4所示。
该桩身预埋的注浆管1在管桩2与桩靴6连接处、每节预应力混凝土管桩2合理设置出浆口4，如图1所示。该出浆口4应根据管桩2的节数合理设置，一般在管桩2与桩靴6的连接处设置若干个出浆口，管桩桩身上设置若干个出浆口。
该桩底高压旋喷注浆加固体5是在管桩2施工到设计深度后，先喷水、气清理管桩2内壁上的土渣，再利用高压旋喷机10通过桩芯钻入桩底一定深度的岩土层中，然后通过高压射流破坏地基土，注入水泥浆加固土体形成桩底高压旋喷注浆加固体，高压旋喷 可根据地质条件采用单管法、双管法或三管法。该桩身预埋的注浆管1的一端连接到高压注浆泵8；在该高压注浆泵8上还安装有压力表9，用于测量注浆压力。
以下为本发明桩侧静压注浆桩底高压旋喷注浆的管桩基础的施工工艺方法的基本步骤：
a)将桩靴6焊接到管桩2的端头板3上；
b)合理设置出浆口4；
c)将焊接桩靴6的管桩2端竖直向下，采用锤击、静压或随钻跟管施工预应力混凝土管桩2；
d)预应力混凝土管桩2施工至设计深度后，喷水、喷气清理管桩2内壁上的土渣；
e)利用高压旋喷机10通过桩芯对管桩2桩底一定范围内的土体高压注浆加固；
f)利用高压注浆泵8通过桩身预埋的注浆管1向管桩2底部及桩侧高压灌注水泥浆。
通过上述五个步骤，本发明提供的桩侧静压注浆桩底高压旋喷注浆的管桩基础及其施工方法，特别适用于地质条件较差，基岩埋置深的场地施工预应力混凝土管桩基础，可以有效减少管桩的长度，提高管桩基础的承载力，施工方法简单可靠。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种桩侧静压注浆桩底高压旋喷注浆的管桩基础，其特征在于包括：桩身预埋注浆管的预应力混凝土管桩、增强石墨填料密封垫、桩靴及桩底高压旋喷注浆加固体；
所述桩身预埋注浆管的一端连接到高压注浆泵；
所述预应力混凝土管桩通过增强石墨填料密封垫连接和密封上下节管桩相对应的桩身预埋的注浆管；
所述桩靴与管桩基础最下部一节管桩的下端连接；
所述桩身预埋的注浆管在管桩与桩靴连接处、管桩桩身合理设置出浆口。
2.根据权利要求1所述的管桩基础，其特征在于：所述预应力混凝土管桩桩身对称预埋有若干根注浆管，注浆管穿透端头板，并保持畅通。
3.根据权利要求1所述的管桩基础，其特征在于：所述预应力混凝土管桩端头板上对应注浆管的位置设置一内径与注浆管外径相等，外径稍大于注浆管外径的凹槽，用于放置增强石墨填料密封垫。
4.根据权利要求1所述的管桩基础，其特征在于：所述桩靴为一种外径稍大于管桩外径的锥形体，其与管桩连接的一端端内径与管桩内径相等，与管桩连接的另一端内径大于管桩内径而小于管桩外径。
5.根据权利要求1所述的管桩基础，其特征在于：所述出浆口应根据管桩的节数合理设置，在所述管桩与桩靴连接处设置若干个出浆口，管桩桩身设置若干个出浆口。
6.根据权利要求1所述的管桩基础，其特征在于：所述高压注浆泵上还连接有用于测量注浆压力的压力表。
7.一种桩侧静压注浆桩底高压旋喷注浆的管桩基础的施工方法，其特征在于包括以下步骤：
a)将桩靴焊接到管桩的端头板上；
b)合理设置出浆口；
c）将焊接桩靴的管桩桩尖竖直向下，采用锤击、静压或随钻跟管施工预应力混凝土管桩；
d）预应力混凝土管桩施工至设计深度后，利用高压旋喷设备喷水、喷气，清理管桩内壁上的土渣；
e）利用高压旋喷设备，通过桩芯对管桩桩底一定范围内的土体(渣)高压旋喷注浆加固；
f）在桩底旋喷加固体达到一定强度后，利用高压注浆泵通过桩身预埋的注浆管向管桩底部及桩侧高压灌注水泥浆。
8.根据权利要求7所述的管桩基础的施工方法，其特征在于：步骤a）中，预应力混凝土管桩的端头板上对应注浆管的位置设置一内径与注浆管外径相等，外径稍大于注浆管外径的凹槽，用于放置增强石墨填料密封垫。
9.根据权利要求7所述的管桩基础的施工方法，其特征在于：步骤b）中，出浆口根据管桩的节数合理设置，在管桩与桩靴的连接处设置若干个出浆口，管桩桩身设置若干个出浆口。
10.根据权利要求7所述的管桩基础的施工方法，其特征在于：步骤e）中，利用高压旋喷钻机，通过管桩桩芯高压旋喷注浆形成桩底高压旋喷注浆加固体，高压旋喷可根据地质条件采用单管法、双管法或三管法。
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