CN107354939A - 一种小直径微型静压钢管桩后注浆施工方法 - Google Patents

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宋明志
吕凤伟
姚锦文
武江传
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Abstract

本发明公开了一种小直径微型静压钢管桩后注浆施工方法，具体工序包括小直径钢管桩加工制作、压桩、钢管内壁清理、重力注浆、压力注浆、静止养护和浇筑混凝土。本发明的微型静压钢管桩后注浆施工方法，采用先将小直径钢管压入土层中，钢管内壁利用水压清理后即可放入精轧螺纹钢筋并开始注浆，这样，小直径钢管压桩阻力小，桩身受力小，挤土效应不明显，垂直度有保证，施工效率高，综合成本低；此外，钢管内增设精轧螺纹钢筋，一方面利用钢筋的抗拔能力，另一方面便于后续与基础的连接。同时，本发明采用分阶段后注浆方法，可以增强水泥浆与桩基周边土体的混合作用，显著提高承载性能。

Description

一种小直径微型静压钢管桩后注浆施工方法
技术领域
本发明涉及微型钢管桩基施工技术领域，具体涉及一种小直径微型静压钢管桩后注浆施工方法。
背景技术
微型钢管桩基是指桩基直径不超过300mm，桩长与桩径比不小于30的钢管桩基，多用于建筑、桥梁以及输电线路设备基础的加固与改造工程中。目前的微型钢管桩基施工方法主要有四种：锤击式、螺旋钻入式、静压式以及预钻孔埋入式。锤击式是指将钢管桩打入土层中的施工方法；螺旋钻入式是指将桩身带有螺纹的钢管桩通过旋转压入土层中的施工方法；静压式是指利用外部提供的反力将钢管桩压入土层中的施工方法；预钻孔埋入式是指先在土层中钻孔，后将钢管桩放入并在钻孔中注入浆液的施工方法。
由于锤击式是利用重力锤的冲击力将钢管打入土层中，所以容易造成桩身的损害，并且桩身的垂直度不易保证，另外施工过程中会产生噪音及油烟污染。螺旋钻入式则需要在钢管上加焊螺纹，桩基成本较高，且主要用于抗拔桩基。静压式需要现场能够提供压桩反力装置，桩身较长或者桩径较大时压桩效率低，且桩径较大会产生明显的挤土效应，对周边管线或邻近建筑物产生不利影响。而预钻孔埋入式需要先钻孔后放入钢管桩，在土质条件较差时容易出现塌孔影响后续注浆质量，另外钻孔同时还会排放大量的泥浆，造成环境污染，施工总成本较高。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供一种施工方法简单，施工效率高、费用低，桩基承载性能强的小直径微型静压钢管桩后注浆施工方法。
一种小直径微型静压钢管桩后注浆施工方法，包括小直径钢管桩加工制作、压桩、钢管内壁清理、重力注浆、压力注浆、静止养护和浇筑混凝土，具体包括以下步骤：
步骤一、小直径钢管现场切割分段、管壁开孔，所述钢管桩径为70-140mm，每段钢管的长度为3-6m，桩基总长度为9-15m，每段钢管加工完成后分段静压入土，每段钢管之间通过焊接或套筒连接，最下端的钢管下焊接有桩尖；
步骤二、静压钢管桩达到设计位置后，将射水管放入钢管内，利用水压将压桩过程中通过管壁孔进入钢管内的少量泥土清理干净；
步骤三、钢管内清理完毕后，将精轧螺纹钢筋与注浆管同时放入钢管桩内，从最下端开始通过水泥浆液自身重量实现注浆，边注浆边提升注浆管，直到钢管内注满浆液；
步骤四、在压入的钢管桩上端安装注浆嘴，注浆嘴上设置阀门，开始第一阶段压力注浆，注入浆液体积达到2倍钢管体积时第一阶段注浆完成；
步骤五、开始第二阶段压力注浆，注入浆液总体积达到3倍钢管体积时第二阶段注浆完成；
步骤六、拆除注浆嘴，清理钢管桩桩头，安装封口板及螺母；
步骤七、拆除保护螺母，浇筑混凝土基础，施工完成。
进一步地，所述步骤一中，静压钢管间，桩径不超过100mm时采用套筒连接或焊接，超过100mm时采用焊接。
进一步地，所述步骤一中，钢管管壁开孔位置沿竖向从桩尖起不超过桩身总长度的2/3，每段钢管管壁可以在1-2个位置对称开孔，开孔形状不受限制，但任一方向尺寸不得超过钢管直径的1/3。
进一步地，所述步骤一中，桩尖端板直径是钢管直径的1.3-1.5倍。
进一步地，所述步骤二中，射水管冲洗钢管内壁泥土的射水压力为0.1-0.2Mpa。
进一步地，所述步骤三中，精轧螺纹钢筋直径为25-50mm，钢材极限强度为400-800Mpa；所述精轧螺纹钢筋放置时通过定位环实现定位，定位环4-6m设置一个。
进一步地，所述注浆液水灰比为0.5-0.8。
进一步地，所述步骤四中，第一阶段压力注浆，注浆压力控制在0.4-0.8MPa内，注浆结束后保压静止10-15min。
进一步地，所述步骤五中，第二阶段压力注浆，注浆压力控制在2-4MPa内，注浆结束关闭注浆阀门静止15-30min。
进一步地，所述步骤六中，注浆嘴拆除后，应立即对桩头部进行清理，并安装封口板与保护螺母。
与现有技术相比，本发明提供的微型静压钢管桩后注浆施工方法，采用先将小直径钢管压入土层中，钢管内壁利用水压清理后即可放入精轧螺纹钢筋并开始注浆，这样，小直径钢管压桩阻力小，桩身受力小，挤土效应不明显，垂直度有保证，施工效率高，综合成本低。本发明将钢管内增设精轧螺纹钢筋，一方面利用钢筋的抗拔能力，另一方面便于后续与基础的连接。同时，本发明采用分阶段后注浆方法，可以增强水泥浆与桩基周边土体的混合作用，显著提高承载性能。试验及工程应用表明，本发明的桩基抗压承载性能能够提高2-3倍，抗拔性能提高1.5-2.0倍。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种小直径微型静压钢管桩后注浆施工方法，具体包括以下步骤：
步骤一、小直径钢管现场切割分段、管壁开孔，其中，钢管桩径为70-140mm，每段钢管的长度为3-6m，桩基总长度为9-15m，每段钢管加工完成后分段静压入土，每段钢管之间通过焊接或套筒连接，最下端的钢管下焊接有桩尖；
步骤二、静压钢管桩达到设计位置后，将射水管放入钢管内，利用水压将压桩过程中通过管壁孔进入钢管内的少量泥土清理干净；
步骤三、钢管内清理完毕后，将精轧螺纹钢筋与注浆管同时放入钢管桩内，从最下端开始通过水泥浆液自身重量实现注浆，边注浆边提升注浆管，直到钢管内注满浆液；
步骤四、在压入的钢管桩上端安装注浆嘴，注浆嘴上设置阀门，开始第一阶段压力注浆，注入浆液体积达到2倍钢管体积时第一阶段注浆完成；
步骤五、开始第二阶段压力注浆，注入浆液总体积达到3倍钢管体积时第二阶段注浆完成；
步骤六、拆除注浆嘴，清理钢管桩桩头，安装封口板及螺母；
步骤七、拆除保护螺母，浇筑混凝土基础，施工完成。
实施例2
一种小直径微型静压钢管桩后注浆施工方法，具体包括以下步骤：
步骤一、小直径钢管现场切割分段、管壁开孔，其中，钢管桩径为70-140mm，每段钢管的长度为3-6m，桩基总长度为9-15m，每段钢管加工完成后分段静压入土；每段钢管之间，桩径不超过100mm时采用套筒连接或焊接，超过100mm时采用焊接；最下端的钢管下焊接有桩尖，桩尖端板直径是钢管直径的1.3-1.5倍。
钢管管壁开孔位置沿竖向从桩尖起不超过桩身总长度的2/3，每段钢管管壁可以在1-2个位置对称开孔，开孔形状不受限制，任一方向尺寸不得超过钢管直径的1/3。
步骤二、静压钢管桩达到设计位置后，将射水管放入钢管内，射水管冲洗钢管内壁泥土的射水压力为0.1-0.2Mpa，利用水压将压桩过程中通过管壁孔进入钢管内的少量泥土清理干净；
步骤三、钢管内清理完毕后，将精轧螺纹钢筋与注浆管同时放入钢管桩内，从最下端开始通过水泥浆液自身重量实现注浆，边注浆边提升注浆管，直到钢管内注满浆液；精轧螺纹钢筋直径为25-50mm，钢材极限强度为400-800Mpa。精轧螺纹钢筋放置时通过定位环实现定位，定位环4-6m设置一个，注浆液水灰比为0.5-0.8。
步骤四、在压入的钢管桩上端安装注浆嘴，注浆嘴上设置阀门，开始第一阶段压力注浆，注浆压力控制在0.4-0.8MPa内，注浆结束后保压静止10-15min，注入浆液体积达到2倍钢管体积时第一阶段注浆完成；
步骤五、开始第二阶段压力注浆，注浆压力控制在2-4MPa内，注浆结束关闭注浆阀门静止15-30min，注入浆液总体积达到3倍钢管体积时第二阶段注浆完成；
步骤六、拆除注浆嘴，立即清理钢管桩桩头，安装封口板及螺母；
步骤七、拆除保护螺母，浇筑混凝土基础，施工完成。

Claims (10)

1.一种小直径微型静压钢管桩后注浆施工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤一、小直径钢管现场切割分段、管壁开孔，所述钢管桩径为70-140mm，每段钢管的长度为3-6m，桩基总长度为9-15m，每段钢管加工完成后分段静压入土，每段钢管之间通过焊接或套筒连接，最下端的钢管下焊接有桩尖；
步骤二、静压钢管桩达到设计位置后，将射水管放入钢管内，利用水压将压桩过程中通过管壁孔进入钢管内的少量泥土清理干净；
步骤三、钢管内清理完毕后，将精轧螺纹钢筋与注浆管同时放入钢管桩内，从最下端开始通过水泥浆液自身重量实现注浆，边注浆边提升注浆管，直到钢管内注满浆液；
步骤四、在压入的钢管桩上端安装注浆嘴，注浆嘴上设置阀门，开始第一阶段压力注浆，注入浆液体积达到2倍钢管体积时第一阶段注浆完成；
步骤五、开始第二阶段压力注浆，注入浆液总体积达到3倍钢管体积时第二阶段注浆完成；
步骤六、拆除注浆嘴，清理钢管桩桩头，安装封口板及螺母；
步骤七、拆除保护螺母，浇筑混凝土基础，施工完成。
2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤一中，静压钢管间，桩径不超过100mm时采用套筒连接或焊接，超过100mm时采用焊接。
3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤一中，钢管管壁开孔位置沿竖向从桩尖起不超过桩身总长度的2/3，每段钢管管壁可以在1-2个位置对称开孔，开孔形状不受限制，但任一方向尺寸不得超过钢管直径的1/3。
4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤一中，桩尖端板直径是钢管直径的1.3-1.5倍。
5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤二中，射水管冲洗钢管内壁泥土的射水压力为0.1-0.2Mpa。
6.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤三中，精轧螺纹钢筋直径为25-50mm，钢材极限强度为400-800Mpa。
7.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤三中，所述精轧螺纹钢筋放置时通过定位环实现定位，定位环4-6m设置一个。
8.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，注浆液水灰比为0.5-0.8。
9.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤四中，第一阶段压力注浆，注浆压力控制在0.4-0.8MPa内，注浆结束后保压静止10-15min。
10.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤五中，第二阶段压力注浆，注浆压力控制在2-4MPa内，注浆结束关闭注浆阀门静止15-30min。
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