CN108678042A - 用于地基加固的微型钢管桩及利用其进行地基加固的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于地基加固的微型钢管桩及利用其进行地基加固的方法，其中微型钢管桩包括钢管和两根以上的钢筋，上述钢管的管壁上开有孔，两根以上的上述钢筋焊接为一体插入钢管内，并且上述钢筋上间隔焊接有定位支架，并使钢筋的中心与上述钢管中心重合。本发明的微型钢管桩根据挡墙外侧作业面呈梅花形布置，形成群桩基础，在桩基上布置钢筋，浇筑钢筋混凝土，使之连接成为一个整体，起到加固挡墙基础的作用，并且具有防止基础滑移的作用。

Description

用于地基加固的微型钢管桩及利用其进行地基加固的方法

技术领域

本发明涉及地基加固施工技术领域，具体涉及一种用于地基加固的微型钢管桩及利用其进行地基加固的方法。

背景技术

在现有的地基加固技术领域，在施工过程中大多依靠水泥浇筑成桩体，由于桩体在抗压方面能够承受较大的荷载，但是其内部不含有钢筋，在抗拉方面比较薄弱，在较大拉力的作用下，桩体很容易遭受破坏。

另外针对处于不稳定地基上进行地基加固时，加固方法复杂，容易不稳定；同时对于作业面狭窄的已建高大挡墙基础的加固位置，加固操作不便，施工不安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于地基加固的微型钢管桩及利用其进行地基加固的方法，解决针对处于不稳定地基上进行地基加固时，加固方法复杂，容易不稳定；同时对于作业面狭窄的已建高大挡墙基础的加固位置，加固操作不便，施工不安全的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于地基加固的微型钢管桩，包括钢管和两根以上的钢筋，上述钢管的管壁上开有孔，两根以上的上述钢筋焊接为一体插入钢管内，并且上述钢筋上间隔焊接有定位支架，并使钢筋的中心与上述钢管中心重合。

作为优选，上述钢筋有三根，并且焊接为一体时呈三角排布，上述钢筋长度高出上述钢管长度20～30cm。

作为优选，上述定位支架呈凸字形，并由尺寸为Ф10钢筋弯折而成。

作为优选，上述定位支架的焊接位置与钢筋的焊缝位置保持一致。

作为优选，上述钢管管壁上的孔为2cm，并且开设有多个间隔排列的孔，上述钢管管壁的孔沿钢管截面方向呈十字排布，沿钢管的纵向间隔为30cm。

作为优选，上述钢管为直径130mm的无缝钢管。

一种利用微型钢管桩进行地基加固的方法，包括以下步骤：

S1：清理场地，夯实作业面；

S2：对平整夯实好的作业面进行微型钢管桩定位；

S3：根据微型钢管桩定位的位置，采用钻机进行钻孔；

S4：在钻孔位置处插入上述的用于地基加固的微型钢管桩；

S5：采用注浆机进行注浆；

S6：注浆完成，微型钢管桩成桩后，浇筑C15混凝土垫层；

S7：桩顶承台钢筋绑扎，并安装模板；

S8：采用C20混凝土浇筑成型。

作为优选，上述S2步骤中，对平整夯实好的作业面进行微型钢管桩定位采用梅花形布置，每根桩间距50cm。

作为优选，上述S5步骤中，采用注浆机注浆时水泥浆先采用高速搅拌机进行搅拌，然后转入低速搅拌储浆桶中边搅拌边注浆，水泥浆的水灰比控制在0.45～0.5之间。

作为优选，上述S5步骤中注浆的具体方法是：经注浆机上的注浆管放入微型钢管桩的钢管内，先进行不加压灌注，直至水泥浆从钢管外流出，拔出注浆管，然后密封钢管端部，注浆管压力保持在0.5～1.0Mpa，进行加压注浆，直至水泥浆第二次从钢管外流出开始计时，持续时间1.5小时。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的微型钢管桩在施工的过程中，采用直径130mm的无缝钢管，施工时将钢管的管壁进行打孔处理，使其在二次加压注浆时更好地渗入周围土体，形成扩大的微型桩；注浆前在钢管中插入两根以上焊接为一体的钢筋，并在钢筋周围每隔3m焊接定位支架，使钢筋中心和钢管中心一致。微型钢管桩根据挡墙外侧作业面呈梅花形布置，形成群桩基础，在桩基上布置钢筋，浇筑钢筋混凝土，使之连接成为一个整体，起到加固挡墙基础的作用，并且具有防止基础滑移的作用。

附图说明

图1为本发明的钢管结构示意图。

图2为本发明的微型钢管桩的的剖面结构示意图。

图3为本发明的定位支架的安装结构示意图。

图4为本发明的处置高大挡墙地基施工方法断面图。

图5为本发明的施工方法流程图。

图中：1、钢管；2、钢筋；3、定位支架；4、焊缝位置；11、高大挡墙；12、挡墙基础；13、微型钢管桩顶端承台；14、微型钢管桩。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参加图1、2、3，针对本发明的一个实施例，一种用于地基加固的微型钢管桩，包括钢管1和两根以上的钢筋2，上述钢管1的管壁上开有孔，两根以上的上述钢筋2焊接为一体插入钢管1内，并且上述钢筋2上间隔焊接有定位支架3，并使钢筋2的中心与上述钢管1中心重合。

本实施例的微型钢管桩在施工的过程中，采用直径130mm的无缝钢管，施工时将钢管的管壁进行打孔处理，使其在二次加压注浆时更好地渗入周围土体，形成扩大的微型桩；注浆前在钢管中插入两根以上焊接为一体的钢筋，并在钢筋周围每隔3m焊接定位支架，使钢筋中心和钢管中心一致。微型钢管桩根据挡墙外侧作业面呈梅花形布置，形成群桩基础，在桩基上布置钢筋，浇筑钢筋混凝土，使之连接成为一个整体，起到加固挡墙基础的作用，并且具有防止基础滑移的作用。

进一步地，针对本发明的另一个实施例，上述钢筋2有三根，并且焊接为一体时呈三角排布，上述钢筋2长度高出上述钢管1长度20～30cm。本实施例中毎根钢管中的钢筋设置有三根，并且焊接为一体时呈三角排布，当钢筋插入钢管时更加稳定，不易滑动；另外钢管桩长12m，钢管采用直径130mm标准无缝钢管，每根钢管长6m；因此一颗微型钢管桩需两根钢管，钢管连接方式采用焊接。钢筋露出管桩顶端20～30cm，方便后期桩顶承台钢筋绑扎及安装模板。

进一步地，针对本发明的另一个实施例，上述定位支架3呈凸字形，并由尺寸为Ф10钢筋弯折而成。定位支架采用尺寸为Ф10钢筋弯折而成，实际弯折呈开口的凸字形状如图3所示，通过这种方式将钢筋固定在钢管内，防止在施工过程中，钢筋发生位置偏移而对施工的稳定性和安全性产生影响。

进一步地，针对本发明的另一个实施例，上述定位支架3的焊接位置与钢筋2的焊缝位置4保持一致。定位支架焊接在钢筋上的焊接位置，与钢筋的焊缝位置保持一致，这里所说的位置保持一致，实际上是在钢筋轴向的同一位置处。

进一步地，针对本发明的另一个实施例，上述钢管1管壁上的孔为2cm，并且开设有多个间隔排列的孔，上述钢管1管壁的孔沿钢管1截面呈十字排布，沿钢管1的纵向间隔为30cm。在钢管管壁上用电焊焊出直径约2cm的小孔，该小孔沿钢管横截面方向呈十字排布，沿钢管纵向间隔30cm，规律、对称、交叉布置，如图1所示；钢管管壁设置开孔，方便水泥注浆，使其在二次加压注浆时更好地渗入周围土体，形成扩大的微型桩，在安管或下管时再次检查钢管垂直度，确保其垂直进孔。

进一步地，针对本发明的另一个实施例，上述钢管1为直径130mm的无缝钢管。本实施例中的钢管采用直径130mm的无缝钢管，取材简单，易于安装，方便施工和注浆形成微型桩。

参见图4、5，本发明的方法的一个实施例，一种利用微型钢管桩进行地基加固的方法，包括以下步骤：

S1：清理场地，夯实作业面；清理、平整挡墙基础12外侧场地（挡墙基础12的上方为高大挡墙11），使作业面与挡墙基础12外侧顶端齐平或高于挡墙基础外侧顶端，并用小型打夯机夯实作业面。

S2：对平整夯实好的作业面进行微型钢管桩14定位；根据设计的孔洞直径、间距、排距使用短钢筋打入地下进行定位。

S3：根据微型钢管桩定位的位置，采用钻机进行钻孔；采用全液压回转器式锚固工程钻机钻孔，钻孔直径150mm；根据微型钢管桩定位，在成孔位置上进行钻机准确定位，并在支撑脚腿下垫方木，安放水平，防止倾斜，确保其稳定。钻孔时需缓慢连续钻进，若地质情况较好，可一次成孔；若地质较为松散，容易出现塌孔的情况下，可边钻进边下钢管，在钻进过程中需时刻检查其垂直度。

S4：在钻孔位置处插入用于地基加固的微型钢管桩；上述微型钢管桩包括钢管1和两根以上的钢筋2，上述钢管1的管壁上开有孔，两根以上的上述钢筋2焊接为一体插入钢管1内，并且上述钢筋2上间隔焊接有定位支架3，并使钢筋2的中心与上述钢管1中心重合。

钢管桩长12m，钢管采用直径130mm标准无缝钢管，每根钢管长6m；因此一颗微型钢管桩需两根钢管，钢管连接方式采用焊接。

在钢管管壁上用电焊焊出直径约2cm的小孔，该小孔沿钢管横截面呈十字排布，沿钢管纵向间隔30cm，规律、对称、交叉布置，如图1所示；钢管管壁设置开孔，方便水泥注浆，使其在二次加压注浆时更好地渗入周围土体，形成扩大的微型桩，在安管或下管时再次检查钢管垂直度，确保其垂直进孔。

将三根Ф22钢筋焊接为一体呈三角形排布，焊缝长约15cm，纵向间隔2m，并在钢筋外侧用φ10钢筋焊接定位支架，位置与焊缝保持一致，具体构造如图2、3所示，制作完成后插入到安放好的钢管中，钢筋长度宜高出桩顶20～30cm。

S5：采用注浆机进行注浆；下放钢管及钢筋安放完毕后，需及时进行注浆，注浆的同时，取水泥浆试件，留作试验检测。

S6：注浆完成，微型钢管桩成桩后，浇筑C15混凝土垫层；垫层与钢管桩顶端齐平形成微型钢管桩顶端承台13；

S7：桩顶承台钢筋绑扎，并安装模板；利用桩顶露出钢筋进行桩顶承台钢筋绑扎及安装模板；承台钢筋采用Ф20钢筋，承台厚度50cm。

S8：采用C20混凝土浇筑成型。

进一步地，本方法中，上述S2步骤中，对平整夯实好的作业面进行微型钢管桩定位采用梅花形布置，每根桩间距50cm。

进一步地，本方法中，上述S5步骤中，采用注浆机注浆时水泥浆先采用高速搅拌机进行搅拌，然后转入低速搅拌储浆桶中边搅拌边注浆，水泥浆的水灰比控制在0.45～0.5之间。

进一步地，本方法中，上述S5步骤中注浆的具体方法是：经注浆机上的注浆管放入微型钢管桩的钢管内，先进行不加压灌注，直至水泥浆从钢管外流出，拔出注浆管，然后密封钢管端部，注浆管压力保持在0.5～1.0Mpa，进行加压注浆，直至水泥浆第二次从钢管外流出开始计时，持续时间1.5小时。

该施工工艺所采用的微型钢管桩是在充分吸取了微型桩与钢管桩的工艺特点后，而进行的大胆工艺组合创新，使该工艺不仅具有微型桩施工振动、噪声小，长细比大，单桩耗用材料少，施工灵活的特点，还兼具钢管桩成桩质量好及较好的抗压、抗剪能力等，从而可以应用于不同地质情况的不良地基处治，如可应用于基坑开挖支护、路基路面病害灌浆处治、浅层滑坡处治等，具有广泛的应用前景。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、 “实施例”、“优选实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种用于地基加固的微型钢管桩，其特征在于：包括钢管（1）和两根以上的钢筋（2），所述钢管（1）的管壁上开有孔，两根以上的所述钢筋（2）焊接为一体插入钢管（1）内，并且所述钢筋（2）上间隔焊接有定位支架（3），并使钢筋（2）的中心与所述钢管（1）中心重合。

2.根据权利要求1所述的用于地基加固的微型钢管桩，其特征在于：所述钢筋（2）有三根，并且焊接为一体时呈三角排布，所述钢筋（2）长度高出所述钢管（1）长度20～30cm。

3.根据权利要求1所述的用于地基加固的微型钢管桩，其特征在于：所述定位支架（3）呈凸字形，并由尺寸为Ф10钢筋弯折而成。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的用于地基加固的微型钢管桩，其特征在于：所述定位支架（3）的焊接位置与钢筋（2）的焊缝位置（4）保持一致。

5.根据权利要求1所述的用于地基加固的微型钢管桩，其特征在于：所述钢管（1）管壁上的孔为2cm，并且开设有多个间隔排列的孔，所述钢管（1）管壁的孔沿钢管（1）截面方向呈十字排布，沿钢管（1）的纵向间隔为30cm。

6.根据权利要求1所述的用于地基加固的微型钢管桩，其特征在于：所述钢管（1）为直径130mm的无缝钢管。

7.一种利用微型钢管桩进行地基加固的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：清理场地，夯实作业面；

S2：对平整夯实好的作业面进行微型钢管桩定位；

S3：根据微型钢管桩定位的位置，采用钻机进行钻孔；

S4：在钻孔位置处插入权利要求1～6任意一项所述的用于地基加固的微型钢管桩；

S5：采用注浆机进行注浆；

S6：注浆完成，微型钢管桩成桩后，浇筑C15混凝土垫层；

S7：桩顶承台钢筋绑扎，并安装模板；

S8：采用C20混凝土浇筑成型。

8.根据权利要求7所述的利用微型钢管桩进行地基加固的方法，其特征在于：所述S2步骤中，对平整夯实好的作业面进行微型钢管桩定位采用梅花形布置，每根桩间距50cm。

9.根据权利要求7所述的利用微型钢管桩进行地基加固的方法，其特征在于：所述S5步骤中，采用注浆机注浆时水泥浆先采用高速搅拌机进行搅拌，然后转入低速搅拌储浆桶中边搅拌边注浆，水泥浆的水灰比控制在0.45～0.5之间。

10.根据权利要求7所述的利用微型钢管桩进行地基加固的方法，其特征在于：所述S5步骤中注浆的具体方法是：经注浆机上的注浆管放入微型钢管桩的钢管内，先进行不加压灌注，直至水泥浆从钢管外流出，拔出注浆管，然后密封钢管端部，注浆管压力保持在0.5～1.0Mpa，进行加压注浆，直至水泥浆第二次从钢管外流出开始计时，持续时间1.5小时。