CN106812167B - 桩基修复的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种桩基修复的方法,包括剥除待修复桩基上的原材料包覆层；制造钢套筒后，将所述钢套筒安装至所述待修复的桩基处；从所述钢套筒的底部向由所述钢套筒与所述桩基形成的环形空间内注入灌浆材料，直至灌浆材料从所述环形空间的顶部溢出。本发明所述桩基修复的方法，有利于在所述环形空间内填满灌浆材料，不但方法简单，而且施工周期短，能有效节约了施工成本。

Description

桩基修复的方法

技术领域

本发明涉及码头工程的技术领域，尤其是指一种桩基修复的方法。

背景技术

码头工程由于处于海洋高腐蚀性环境，在高桩码头以及跨海大桥结构中，桩基础由于受到长期氯离子侵蚀，普遍存在较为严重的耐久性问题，而桩体的可靠性直接关系到整个码头的安全及可靠，因此需要对出现裂缝的基桩进行修复。

目前基桩的修复方法主要有粘贴钢板、粘贴纤维复合材料、增大截面积、改变结构体系等方法。但是上述涉及的技术在水下施工时，存在需要围堰及排水作业，施工工艺复杂，且施工周期长，导致施工成本高以及维护时间短等缺陷。

今年来，国内出现了利用玻纤套筒加固水下墩柱的装置，较传统的修复加固技术方法有所改进，但是仍旧存在以下缺陷：需要安装复杂的支架体系，玻璃纤维套筒占用的体积较大导致安装和运输不方便，反复开模难以实现标准化生产与供给，顶部的压缩密封件的密封性和耐久性能差，尤其是对基桩大、破损严重、且承载强度高的基桩加固领域，难以达到施工要求。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中桩基修复的方法复杂，且周期长，导致施工成本高的问题从而提供一种施工较简单、周期短，而且可以保证施工经济性的桩基修复方法。

为解决上述技术问题，本发明的所述桩基修复的方法，包括如下步骤：步骤S1：剥除待修复桩基上的原材料包覆层；步骤S2：制造钢套筒后，将所述钢套筒安装至所述待修复的桩基处；步骤S3：从所述钢套筒的底部向由所述钢套筒与所述桩基形成的环形空间内注入灌浆材料，直至灌浆材料从所述环形空间的顶部溢出。

在本发明的一个实施例中，制造钢套筒时，在所述钢套筒的底部和顶部均设置橡胶止浆条。

在本发明的一个实施例中，将所述钢套筒安装至所述待修复的桩基处的方法如下：所述钢套筒包括上部钢抱箍、套筒以及位于所述上部钢抱箍下方的下部钢抱箍，且所述下部钢抱箍与所述套筒连接，首先，将所述上部钢抱箍运送至第一施工平台上，由所述第一施工平台将其运送至待修复的桩基处，所述上部钢抱箍吊装至指定标高后，将所述上部钢抱箍安装至所述待修复的桩基处；然后，将所述套筒由所述第二施工平台运送至已安装完上部钢抱箍的桩基处，所述套筒吊装至指定标高后，再将所述套筒安装在所述上部钢抱箍上。

在本发明的一个实施例中，所述套筒包括第一半片套筒和第二半片套筒，先完成第一个半片套筒与所述上部钢抱箍的连接，然后再完成第二个半片套筒与所述上部钢抱箍的连接。

在本发明的一个实施例中，从所述钢套筒的底部向由所述钢套筒与所述桩基形成的环形空间内注入灌浆材料的方法如下：首先布设灌浆管线，根据设计要求连接灌浆管线；其次对灌浆的软管进行润管作业；然后对灌浆材料进行搅拌；最后利用泵送设备从所述钢套筒的底部向由所述钢套筒与所述桩基形成的环形空间内注入灌浆材料。

在本发明的一个实施例中，所述布设灌浆管线包括将管线从泵送设备上引至所述钢套筒的预制管线上。

在本发明的一个实施例中，所述对灌浆的软管进行润管作业的方法包括：首先搅拌润管材料，根据材料要求加入适量的淡水并进行搅拌；然后对灌浆软管进行润管作业，在搅拌润管材料过程进行到一半时，开始搅拌灌浆材料。

在本发明的一个实施例中，灌浆材料从所述环形空间的顶部溢出发生时，静置并使浆料中的气泡充分溢出，随后继续进行灌浆，结束灌浆施工作业。

在本发明的一个实施例中，结束灌浆施工作业后，对位于所述钢套筒上方的溢浆口作临时性封堵处理。

在本发明的一个实施例中，从所述钢套筒的底部向由所述钢套筒与所述桩基形成的环形空间内注入灌浆材料时，当灌浆材料到达所述环形空间的端部时，再从所述钢套筒的顶部继续向所述环形空间内注入灌浆材料，直至灌浆材料从所述环形空间的顶部溢出。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的桩基修复的方法，在待修复的桩基外部包覆钢套筒，并在由所述钢套筒与所述桩基形成的环形空间内压力灌注高性能的灌浆材料，有效延长了灌浆材料的固结时间，使所述灌浆材料充满整个环形空间，达到修补所述桩基上裂缝的目的。采用本发明所述桩基修复的方法，不但简单，而且施工周期短，从而有效节约了施工成本。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明所述桩基修复的方法流程图；

图2是本发明所述第二施工平台的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例提供一种桩基修复的方法，包括如下步骤：步骤S1：剥除待修复桩基上的原材料包覆层；步骤S2：制造钢套筒后，将所述钢套筒安装至所述待修复的桩基处；步骤S3：从所述钢套筒的底部向由所述钢套筒与所述桩基形成的环形空间内注入灌浆材料，直至灌浆材料从所述环形空间的顶部溢出。

上述是本发明的核心技术方案，本发明所述桩基修复的方法，所述步骤S1中，剥除待修复桩基上的原材料包覆层，以避免影响后续的施工；所述步骤S2中，制造钢套筒后，将所述钢套筒安装至所述待修复的桩基处，有利于进行灌浆作业；所述步骤S3中，从所述钢套筒的底部向由所述钢套筒与所述桩基形成的环形空间内注入灌浆材料，直至灌浆材料从所述环形空间的顶部溢出，由于灌浆材料从所述钢套筒的底部向所述环形空间内由下而上灌注，使灌浆材料在所述环形空间的底部先形成固结体，然后逐渐充满整个环形空间，有效延长了灌浆材料的固结时间，从而确保内部固结体质量，有利于在所述环形空间内填满灌浆材料，达到修补所述桩基上裂缝的目的。采用本发明所述桩基修复的方法，不但方法简单，而且施工周期短，从而有效节约了施工成本。

所述步骤S1中，剥除待修复桩基上的原材料包覆层的方法为：采用电动砂轮机对需要剥除部分进行切缝处理，将待剥除区域分割为多个小区域，然后人工对小区域进行剥除处理。具体地，受潮位及水位影响，所述钢套筒施工范围玻璃钢剥除作业全程采用潜水员配合作业。对混凝土表面原有的玻璃钢包覆层进行剥除施工时，采用陆上切割机和水下液压动力设备（包括液压动力站以及液压切割机）对需要剥除部分进行切缝处理，将待剥除区域分割为多个小的区域，随后人工对各个小区域进行剥除处理。对局部特别难以剥除的，人工配合角磨机进行剥除处理，完成一根管桩的海生物清洗和玻璃钢包覆剥除后，采用陆上DV设备和水下录像设备，分别进行自检和人工测量，并做好作业记录。

所述步骤S2中，制造钢套筒时，在所述钢套筒的底部和顶部均设置橡胶止浆条。具体地，所述钢套筒制作时根据现场设计确定的长度以及规格，在所述钢套筒的底部和顶部均设置橡胶止浆条，起到密封作用，以防止灌浆材料的泄露。由于所述桩基为斜桩，钢套筒U 型管节统一在钢构厂加工制作，现场拼装成型。为了方便拼装施工，所述钢套筒U型管节对称设置两个或四个吊耳。为保证所述钢套筒的椭圆度，根据具体情况在U型管节外设置限位法兰，并在出厂前进行质量验收和试拼装。所述钢套筒的防腐措施为预留腐蚀裕量加防腐涂层，且所述防腐涂层采用环氧富锌底漆、环氧类面漆涂层配套。另外，所述钢套筒的内壁设置有剪力键，从而有效增加所述钢套筒的抗剪性能。

下面再详细论述将所述钢套筒安装至所述待修复的桩基处的方法：

如图2所示，所述钢套筒包括上部钢抱箍、套筒以及位于所述上部钢抱箍下方的下部钢抱箍，且所述下部钢抱箍与所述套筒连接，第一步，将上部钢抱箍运送至第一施工平台上，由所述第一施工平台将其运送至待修复的桩基处，将所述上部钢抱箍吊装至指定标高后，由所述第一施工平台上的施工人员将其拼接安装，将所述上部钢抱箍安装至所述待修复的桩基处；第二步，先将所述套筒由所述第二施工平台20运送至已安装完上部钢抱箍的桩基处，所述套筒吊装至指定标高后，再由第二施工平台20上的施工人员拼接安装，将所述套筒安装在所述上部钢抱箍上，完成所述套筒与所述上部钢抱箍的连接。本发明所述钢套筒的安装方法，由于先将所述上部钢抱箍安装至所述待修复的桩基处，再将所述套筒安装在所述上部钢抱箍，而所述下部钢抱箍与所述套筒可以在施工前提前连接，因此将所述套筒安装在所述上部钢抱箍后就完成了整个钢套筒的安装，不但施工方法简单，而且可以有效降低施工的难度，最大程度上保证了施工的安全性以及经济性。

所述第一步中，将上部钢抱箍运送至第一施工平台上，由于所述上部钢抱箍由于重量较轻，因此所述第一施工平台可以是施工辅助平台，如选用施工筏子，然后利用吊机将上部钢抱箍运送至第一施工平台上，再由所述第一施工平台将其运送至待修复的桩基处，所述上钢抱箍吊装至指定标高后，再由所述第一施工平台上的施工人员将其拼接安装，将所述上部钢抱箍安装至待修复的桩基处，完成所述上部钢抱箍的安装。

所述第二步中，将所述套筒由所述第二施工平台20运送至已安装完上部钢抱箍的桩基处，由于所述套筒的重量大，为了方便运输以及安置所述钢套筒，所述第二施工平台20的前端开有半圆形凹口21；且在所述第二施工平台20的两端均安装有平衡装置22，通过所述平衡装置22可以调整所述钢套筒方向及高度；另外，所述第二施工平台20上还设有动力装置23，通过所述动力装置23可确保充分靠近破损桩位，方便所述钢套筒的安装作业，具体地，所述动力装置可以是柴油机，且所述动力装置与全回转挂机相连。

本实施例中，将所述套筒由所述第二施工平台20运送至已安装完上部钢抱箍的桩基处，具体地，可以由所述第二施工平台20将所述套筒运送至已安装完上部钢抱箍的桩基处，将所述套筒吊装至指定标高后，再由第二施工平台20上的施工人员拼接安装，将所述套筒安装在所述上部钢抱箍上，完成所述套筒与所述上部钢抱箍的连接。

由于所述套筒由两片套筒组成，因此将所述套筒安装在所述上部钢抱箍时，在具体施工时需要分别安装两片套筒。具体地，所述套筒包括第一半片套筒和第二半片套筒，先完成第一个半片套筒与所述上部钢抱箍的连接，然后再完成第二个半片套筒与所述上部钢抱箍的连接。而完成第一个半片套筒与所述上部钢抱箍的连接步骤如下：先将第一个半片套筒运送至已安装完上部钢抱箍的桩基处，再将所述第一个半片套筒吊装至指定标高，将所述第一个半片套筒固定在所述上部钢抱箍上，稳固所述第一个半片套筒，直至所述第一个半片套筒与所述上部钢抱箍固定完成。而完成第二个半片套筒与所述上部钢抱箍的固定步骤与完成第一个半片套筒与所述上部钢抱箍的固定步骤类似，具体地：先将第二个半片套筒运送至已安装完上部钢抱箍的桩基处，再将所述第二个半片套筒吊装至指定标高，将所述第二个半片套筒固定在所述上部钢抱箍上，稳固所述第二个半片套筒，直至所述第二个半片套筒与所述上部钢抱箍固定完成。所述第一个半片套筒与所述第二个半片套筒均与所述上部钢抱箍固定后，由所述第二施工平台20上的施工人员将第一个半片套筒和第二个半片套筒的拼接螺母自上而下进行安装紧固处理；最后由所述第二施工平台20上的施工人员及潜水员共同完成所述钢套筒的水上部分、水下部分拼接的安装工作。

本实施例中，所述下部钢抱箍与所述套筒在施工前提前连接，具体地，所述下部钢抱箍包括第一钢抱箍和第二钢抱箍，将所述第一钢抱箍与所述第一半片套筒连接，将所述第二钢抱箍与所述第二半片套筒连接。因此完成第一个半片套筒与所述上部钢抱箍的连接时，实际上是将第一钢抱箍和第一个半片套筒一并安装在所述上部钢抱箍；同理，将第二钢抱箍和第二个半片套筒一并安装在所述上部钢抱箍，因此在有效降低施工难度的同时，保证了施工的安全性以及经济性。

所述第二步完成后，检查所述钢套筒的安装情况。具体地，安装完成后，尽量利用低潮位，检查整个钢套筒的安装情况，以确保后续灌浆施工作业顺利进行。另外，水下区域应由潜水员完成该部分检查作业。检查内容包括：安装方向是否按照设计要求的方向进行；安装后的钢套筒是否平整顺滑，有无上下错位等情况；以及螺栓的紧固，与上部钢抱箍和下部钢抱箍等连接固定情况。

所述步骤S3中，从所述钢套筒的底部向由所述钢套筒与所述桩基形成的环形空间内注入灌浆材料的方法如下：首先布设灌浆管线，根据设计要求连接灌浆管线；其次对灌浆的软管进行润管作业；然后对灌浆材料进行搅拌；最后利用泵送设备从所述钢套筒的底部向由所述钢套筒与所述桩基形成的环形空间内注入灌浆材料。

所述布设灌浆管线时，根据设计要求连接灌浆管线，使管线布置清晰可见，不要被其他遮盖物覆盖；所述布设灌浆管线包括将管线从泵送设备上引至所述钢套筒的预制管线上，具体地，管线应顺滑从码头面层的泵送设备上引至码头下部钢套筒的预制管线上，从而实现利用所述泵送设备将灌浆材料注入所述环形空间内。另外，灌浆前同时布置两套灌浆管线，一套直接连至钢套筒上的预制灌浆管线，另一套连接备用泵，用于应急处理；若无应急情况，则该备用管线用于下一次润管作业。确认所有的灌浆软管连接（软管之间、软管与泵之间、软管与预制灌浆管之间）都正常后，对软管进行固定。

所述对灌浆的软管进行润管作业的方法包括：首先搅拌润管材料，根据材料要求加入适量的淡水并进行搅拌；然后对灌浆软管进行润管作业，在搅拌润管材料过程进行到一半时，开始搅拌灌浆材料。具体地，为防止在泵送灌浆料时产生堵塞情况，在正式泵送灌浆料前，首先在一台搅拌机内搅拌润管材料，根据材料要求加入适当的淡水并进行搅拌；对灌浆软管进行润管作业，在搅拌润管材料过程进行到一半时，开始搅拌灌浆材料。

对灌浆材料进行搅拌时，灌浆设备的两个搅拌机同时进行工作，一台搅拌时另一台向泵输出搅拌好的吨包料；搅拌好后向泵输出时，另一台搅拌新一批吨包料；依次进行循环作业；按照负责搅拌人员的指示，将一包灌浆料全部倒入搅拌机，并根据材料使用说明确定用水量和搅拌时间加水搅拌制作灌浆料浆体；在灌浆平台搅拌机取样测试材料性能，经确认指标满足要求后方可将搅拌好的灌浆料放入泵中。

利用泵送设备从所述钢套筒的底部向由所述钢套筒与所述桩基的环形空间内注入灌浆材料，具体地，通过位于所述钢套筒底部的主灌浆口持续泵送直到灌浆材料开始从所述环形空间的顶部溢出。灌浆材料从所述钢套筒的顶部溢出发生时，静置并使浆料中的气泡充分溢出，随后继续进行灌浆，结束灌浆施工作业。具体地，灌浆材料从所述钢套筒的顶部溢出发生时，中止灌浆静置，使得浆中气泡能充分溢出，排除气泡后观察环形空间，若出浆均匀且出浆密度在正常范围，则视为灌浆作业顺利完成。停止泵送，拆除管线并将其移到下一个环形空间灌浆口，进行下一次灌浆作业。

结束灌浆施工作业后，对位于所述钢套筒上方的溢浆口作临时性封堵处理。具体地，当灌浆结束后，灌浆口阀门关闭，拆除灌浆软管；溢浆口做临时性封堵处理，以便尽量延长材料的固结时间，确保内部固结体质量。

为了保证灌浆材料可以充满由所述钢套筒与所述桩基形成的环形空间，可以采用先从所述钢套筒的底部向所述环形空间内注入灌浆材料，当灌浆材料到达所述环形空间的端部时，再从所述钢套筒的顶部继续向所述环形空间内注入灌浆材料，直至灌浆材料从所述环形空间的顶部溢出。其中，所述钢套筒的顶部设有备用灌浆口，通过所述备用灌浆口可以从所述钢套筒的顶部继续向所述环形空间内注入灌浆材料，避免来自所述主灌浆口的压力不足，导致灌浆材料不能充满整个环形空间的问题，有效保证了使灌浆材料充满整个环形空间。

本实施例中，所述的灌浆材料选用高性能灌浆材料，灌浆设备采用专用水下灌浆设备。另外，所述钢套筒的内壁设置有剪力键，可以增加所述钢套筒的抗剪性能。

综上，本发明所述技术方案具有以下优点：

1.本发明所述桩基修复的方法，所述步骤S1中，剥除待修复桩基上的原材料包覆层，以避免影响后续的施工；所述步骤S2中，制造钢套筒后，将所述钢套筒安装至所述待修复的桩基处，有利于进行灌浆作业；所述步骤S3中，从所述钢套筒的底部向由所述钢套筒与所述桩基形成的环形空间内注入灌浆材料，直至灌浆材料从所述环形空间的顶部溢出，由于灌浆材料从所述钢套筒的底部向所述环形空间内由下而上灌注，使灌浆材料在所述环形空间的底部先形成固结体，然后逐渐充满整个环形空间，有效延长了灌浆材料的固结时间，从而确保内部固结体质量，有利于在所述环形空间内填满灌浆材料，达到修补所述桩基上裂缝的目的。采用本发明所述桩基修复的方法，不但方法简单，而且施工周期短，从而有效节约了施工成本。

2.本发明所述桩基修复的方法，所述钢套筒包括上部钢抱箍、套筒以及位于所述上部钢抱箍下方的下部钢抱箍，且所述下部钢抱箍与所述套筒连接，第一步，将上部钢抱箍运送至第一施工平台上，由所述第一施工平台将其运送至待修复的桩基处，将所述上部钢抱箍吊装至指定标高后，由所述第一施工平台上的施工人员将其拼接安装，将所述上部钢抱箍安装至所述待修复的桩基处；第二步，先将所述套筒由所述第二施工平台运送至已安装完上部钢抱箍的桩基处，所述套筒吊装至指定标高后，再由第二施工平台上的施工人员拼接安装，将所述套筒安装在所述上部钢抱箍上，完成所述套筒与所述上部钢抱箍的连接。由于先将所述上部钢抱箍安装至所述待修复的桩基处，再将所述套筒安装在所述上部钢抱箍，而所述下部钢抱箍与所述套筒可以在施工前提前连接，因此将所述套筒安装在所述上部钢抱箍后就完成了整个钢套筒的安装，不但施工方法简单，而且可以有效降低施工的难度，最大程度上保证了施工的安全性以及经济性。

Claims (9)

1.一种桩基修复的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：剥除待修复桩基上的原材料包覆层；

步骤S2：制造钢套筒后，将所述钢套筒安装至所述待修复的桩基处，其中将所述钢套筒安装至所述待修复的桩基处的方法如下：所述钢套筒包括上部钢抱箍、套筒以及位于所述上部钢抱箍下方的下部钢抱箍，且所述下部钢抱箍与所述套筒连接，首先，将所述上部钢抱箍运送至第一施工平台上，由所述第一施工平台将其运送至待修复的桩基处，所述上部钢抱箍吊装至指定标高后，将所述上部钢抱箍安装至所述待修复的桩基处；然后，将所述套筒由第二施工平台运送至已安装完上部钢抱箍的桩基处，所述套筒吊装至指定标高后，再将所述套筒安装在所述上部钢抱箍上；

步骤S3：从所述钢套筒的底部向由所述钢套筒与所述桩基形成的环形空间内注入灌浆材料，直至灌浆材料从所述环形空间的顶部溢出。

2.根据权利要求1所述桩基修复的方法，其特征在于：制造钢套筒时，在所述钢套筒的底部和顶部均设置橡胶止浆条。

3.根据权利要求1所述桩基修复的方法，其特征在于：所述套筒包括第一半片套筒和第二半片套筒，先完成第一个半片套筒与所述上部钢抱箍的连接，然后再完成第二个半片套筒与所述上部钢抱箍的连接。

4.根据权利要求1所述桩基修复的方法，其特征在于：从所述钢套筒的底部向由所述钢套筒与所述桩基形成的环形空间内注入灌浆材料的方法如下：首先布设灌浆管线，根据设计要求连接灌浆管线；其次对灌浆的软管进行润管作业；然后对灌浆材料进行搅拌；最后利用泵送设备从所述钢套筒的底部向由所述钢套筒与所述桩基形成的环形空间内注入灌浆材料。

5.根据权利要求4所述桩基修复的方法，其特征在于：所述布设灌浆管线包括将管线从泵送设备上引至所述钢套筒的预制管线上。

6.根据权利要求4所述桩基修复的方法，其特征在于：所述对灌浆的软管进行润管作业的方法包括：首先搅拌润管材料，根据材料要求加入适量的淡水并进行搅拌；然后对灌浆软管进行润管作业，在搅拌润管材料过程进行到一半时，开始搅拌灌浆材料。

7.根据权利要求1所述桩基修复的方法，其特征在于：灌浆材料从所述环形空间的顶部溢出发生时，静置并使浆料中的气泡充分溢出，随后继续进行灌浆，结束灌浆施工作业。

8.根据权利要求7所述桩基修复的方法，其特征在于：结束灌浆施工作业后，对位于所述钢套筒上方的溢浆口作临时性封堵处理。

9.根据权利要求1所述桩基修复的方法，其特征在于：从所述钢套筒的底部向由所述钢套筒与所述桩基形成的环形空间内注入灌浆材料时，当灌浆材料到达所述环形空间的端部时，再从所述钢套筒的顶部继续向所述环形空间内注入灌浆材料，直至灌浆材料从所述环形空间的顶部溢出。