CN108797577A - 带挤扩支盘的碎石注浆桩及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了带挤扩支盘的碎石注浆桩及其施工方法，包括支盘体、注浆管、预制孔、土工布、碎石、碎石浆固桩体，注浆管设于碎石浆固桩体的中心位置，预制孔分别环形分布在注浆管的管壁上，土工布包裹在预制孔的外部，碎石包裹在注浆管的上部，支盘体位于碎石浆固桩体的外壁。本发明的带挤扩支盘的碎石注浆桩是在普通碎石注浆桩基础上专门的挤扩设备挤扩成桩的，在施工中仍具有无噪声和无振动的优点，挤扩支盘桩的承力盘径可以达到桩体直径的2倍左右，各盘和各分支的承力面积总和可以达到桩体主径截面的好几倍，挤扩支盘桩与直杆桩相比，其竖向承载力可提高一倍甚至以上。
Description
技术领域
本发明涉及桩基工程技术领域，尤其涉及带挤扩支盘的碎石注浆桩及其施工方法。
背景技术
挤扩支盘桩技术源于传统的灌注桩工艺，但不同于传统灌注桩的是增加了一项挤扩工序。是在传统灌注桩工艺中增加了一道挤扩工序，利用专用设备，沿桩身不同深度设置一些分支或承力盘。并且，由于承力盘由上到下分布在桩身上，对荷载形成了分层承载的有利承载模式，有效的减小了桩底所承受的荷载和沉降量，使得桩具有了良好的稳定性以及较高的承载力，在实际工程中具有巨大的应用前景。与其它桩型相比，其竖向承载力成倍的提高，使土体强度也得到提高，从而减少沉降；在其挤压过程中，还可以了解支盘所在土层的承载力的大小；工期短，经济效益明显，适用范围广等优点。
我国的城镇化速度日益加快，平房逐渐被高楼大厦所代替，拆建会产生的大量的建筑垃圾，传统的方法就是将它们运至郊外进行填埋或者堆放，最多就是在填埋土地上方做好绿化。这样的处理方法短期内看来似乎比较有效，问题得到了解决。但长远的看来这样的处理方法会占用大面积的土地，同时对环境的污染也是可想而知的。况且在建筑垃圾中很多都还是可用资源，把它们置于荒野就是一种极大的浪费。碎石注浆桩可应用于资源的重复利用，大量的建筑垃圾，包含碎砖头、破碎的钢筋混凝土等，带挤扩支盘的碎石注浆桩中投入碎石时就可以加入这种经破碎后的建筑垃圾。
本技术领域的技术人员致力于解决上述技术缺陷。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的技术目的在于带挤扩支盘的碎石注浆桩及其施工方法。
为实现上述技术目的，本发明提供了一种带分级扩大头的碎石注浆桩，包括支盘体、注浆管、预制孔、土工布、碎石、碎石浆固桩体，所述注浆管设于碎石浆固桩体的中心位置，所述预制孔分别环形分布在注浆管的管壁上，所述土工布包裹在预制孔的外部，所述碎石包裹在注浆管的上部，所述支盘体位于碎石浆固桩体的外壁。
优选地，所述碎石浆固桩体由碎石注浆形成。
优选地，所述支盘体由挤扩支盘设备挤扩形成。
优选地，所述土工布采用透水、便于施工的有纺土工布。
优选地，所述支盘体设于碎石浆固桩体的外壁，且等间距均匀设置多个支盘。
优选地，所述支盘外径宜为碎石浆固桩体直径的2倍左右，且相邻支盘的间距为碎石浆固桩体直径的2.5～3倍。
本发明还提供了一种带挤扩支盘的碎石注浆桩的施工方法，包括以下步骤：
(1)钻进成孔：定位好以后，钻机进场在指定位置钻孔至设计深度；
(2)第一次清孔：钻孔完成后，清洁孔内沉渣，当钻孔至设计深度后，钻具原位回转，正循环冲孔排渣至得孔内沉渣高度不超过8～10cm；
(3)支盘成型：利用挤扩支盘机在地层中土层相对较硬处按设计要求挤扩形成支盘扩孔壁，并记录支盘位置；
(4)放注浆管：将注浆管沿孔的中心位置插入孔内，保持管底距离孔底的距离为30cm左右；
(5)投石施工：将碎石慢慢投放到孔洞中，石料粒径控制在40mm左右，可以减少对孔壁的损害，也可以加入一些建筑垃圾，进行建筑垃圾的循环利用；
(6)第二次清孔：石料填至孔洞标高后，利用注浆泵向孔洞中注入清水清洗，孔内注入清水一定时间后，检测泥浆比重。当泥浆比重小于1.05时，方可停止向孔内注入清水，结束洗孔工作；
(7)压力注浆：用注浆泵通过注浆管向碎石之间压力注浆，形成碎石浆固桩体，注浆同时，及时做好补料工作，注浆完成后把注浆管。
本发明的有益效果：
1.本发明的带挤扩支盘的碎石注浆桩是在普通碎石注浆桩基础上专门的挤扩设备挤扩成桩的，因此，在施工中仍具有无噪声和无振动的优点；采用本发明的带挤扩支盘的碎石注浆桩能大幅提高桩体承载力，降低沉降，也可降低成本，进行资源的循环利用。
2.一般情况下，挤扩支盘桩的承力盘径可以达到桩体直径的2倍左右，因此，各盘和各分支的承力面积总和可以达到桩体主径截面的好几倍，在相同条件下，挤扩支盘桩与直杆桩相比，其竖向承载力可提高一倍甚至以上。
3.由于挤扩支盘桩在支盘处土体在成盘时被挤密，各支盘与土体紧密的嵌固在一起，使得支盘桩的抗拔力及水平力都得到相应的提高。
4.压力注浆过程中，砂浆渗透到周围土体，可以改善桩周土体性质，大幅提高桩侧阻力，从而降低桩体沉降。
5.与普通直杆桩相比，采用支盘桩可以缩短桩长，减小桩径或者减少桩数，乃至减少承台尺寸，因此能节约成本，缩短工期。
6.这种带挤扩支盘的碎石注浆桩可应用于资源的循环利用，大量的建筑垃圾，包含碎砖头、破碎的钢筋混凝土等可用于桩身的填筑。
附图说明
图1是本发明纵向剖面图；
图2是本发明中挤扩施工的示意图；
图3是本发明侧摩阻力示意图；
图4是本发明施工工艺流程示意图。
图中：1、支盘；2、注浆管；3、预制孔；4、土工布；5、碎石；6、挤扩支盘设备；7、钻机；8、碎石浆固桩体。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
如图1并结合图2至图4所示，本发明的带分级扩大头的碎石注浆桩一具体实施例，包括支盘体、注浆管2、预制孔3、土工布4、碎石5、碎石浆固桩体8，所述注浆管2设于碎石浆固桩体8的中心位置，所述预制孔3分别环形分布在注浆管2的管壁上，所述土工布4包裹在预制孔3的外部，所述碎石5包裹在注浆管2的上部，所述支盘体位于碎石浆固桩体8的外壁。
进一步的，所述碎石浆固桩体8由碎石5注浆形成，所述支盘体由挤扩支盘设备6挤扩形成。
其中，所述土工布4采用透水、便于施工的有纺土工布，所述支盘体设于碎石浆固桩体8的外壁，且等间距均匀设置多个支盘1。
此外，所述支盘1外径宜为碎石浆固桩体直径的2倍左右，且相邻支盘1的间距为碎石浆固桩体8直径的2.5～3倍。
如图4所示，本发明的带挤扩支盘的碎石注浆桩的施工方法一具体实施例，包括以下步骤：
(1)钻进成孔：定位好以后，钻机7进场在指定位置钻孔至设计深度；
(2)第一次清孔：钻孔完成后，清洁孔内沉渣，当钻孔至设计深度后，钻具原位回转，正循环冲孔排渣至得孔内沉渣高度不超过8～10cm；
(3)支盘成型：利用挤扩支盘设备在地层中土层相对较硬处按设计要求挤扩形成支盘扩孔壁，并记录支盘位置；
(4)放注浆管：将注浆管沿孔的中心位置插入孔内，保持管底距离孔底的距离为30cm左右；
(5)投石施工：将碎石慢慢投放到孔洞中，石料粒径控制在40mm左右，可以减少对孔壁的损害，也可以加入一些建筑垃圾，进行建筑垃圾的循环利用；
(6)第二次清孔：石料填至孔洞标高后，利用注浆泵向孔洞中注入清水清洗，孔内注入清水一定时间后，检测泥浆比重，当泥浆比重小于1.05时，方可停止向孔内注入清水，结束洗孔工作；
(7)压力注浆：用注浆泵通过注浆管向碎石之间压力注浆，形成碎石浆固桩体，注浆同时，及时做好补料工作，注浆完成后把注浆管。
本发明的优点：
本发明的带挤扩支盘的碎石注浆桩是在普通碎石注浆桩基础上专门的挤扩设备挤扩成桩的，因此，在施工中仍具有无噪声和无振动的优点，一般情况下，挤扩支盘桩的承力盘径可以达到桩体直径的2倍左右，因此，各盘和各分支的承力面积总和可以达到桩体主径截面的好几倍。在相同条件下，挤扩支盘桩与直杆桩相比，其竖向承载力可提高一倍甚至以上，由于挤扩支盘桩在支盘处土体在成盘时被挤密，各支盘与土体紧密的嵌固在一起，使得支盘桩的抗拔力及水平力都得到相应的提高，压力注浆过程中，砂浆渗透到周围土体，可以改善桩周土体性质，大幅提高桩侧阻力，从而降低桩体沉降，与普通直杆桩相比，采用支盘桩可以缩短桩长，减小桩径或者减少桩数，乃至减少承台尺寸，因此能节约成本，缩短工期，这种带挤扩支盘的碎石注浆桩可应用于资源的循环利用，大量的建筑垃圾，包含碎砖头、破碎的钢筋混凝土等可用于桩身的填筑。
图3是带挤扩支盘的碎石注浆桩桩侧摩阻力示意图，在承受竖向荷载时，普通直杆碎石注浆桩只会受到桩侧摩阻力与桩底端阻力两部分的作用力，而带挤扩支盘的碎石注浆桩会受到桩侧摩阻力，桩底端阻力与支盘端阻力三部分的作用力，这是因为挤扩支盘桩中的支盘具有明显的端承效应，挤扩支盘桩支盘下侧的土体受到挤密效应，变成比原状土更密实的土体，大大减小桩的沉降量，并且为桩提供较大的承载力。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (7)
1.带分级扩大头的碎石注浆桩，其特征在于：包括支盘体、注浆管、预制孔、土工布、碎石、挤扩支盘设备、钻机、碎石浆固桩体，所述注浆管设于碎石浆固桩体的中心位置，所述预制孔分别环形分布在注浆管的管壁上，所述土工布包裹在预制孔的外部，所述碎石包裹在注浆管的上部，所述支盘体位于碎石浆固桩体的外壁。
2.如权利要求1所述的带分级扩大头的碎石注浆桩，其特征在于：所述碎石浆固桩体由碎石注浆形成。
3.如权利要求2所述的带分级扩大头的碎石注浆桩，其特征在于：所述支盘体由挤扩支盘设备挤扩形成。
4.如权利要求3所述的带分级扩大头的碎石注浆桩，其特征在于：所述土工布采用透水、便于施工的有纺土工布。
5.如权利要求4所述的带分级扩大头的碎石注浆桩，其特征在于：所述支盘体设于碎石浆固桩体的外壁，且等间距均匀设置多个支盘。
6.如权利要求5所述的带分级扩大头的碎石注浆桩及其施工方法，其特征在于：所述支盘外径宜为碎石浆固桩体直径的2倍，且相邻支盘的间距为碎石浆固桩体直径的2.5～3倍。
7.如权利要求1～6所述的带挤扩支盘的碎石注浆桩的施工方法，包括以下步骤：
(1)钻进成孔：定位好以后，钻机进场在指定位置钻孔至设计深度；
(2)第一次清孔：钻孔完成后，清洁孔内沉渣，当钻孔至设计深度后，钻具原位回转，正循环冲孔排渣至得孔内沉渣高度不超过8～10cm；
(3)支盘成型：利用挤扩支盘机在地层中土层相对较硬处按设计要求挤扩形成支盘扩孔壁，并记录支盘位置；
(4)放注浆管：将注浆管沿孔的中心位置插入孔内，保持管底距离孔底的距离为30cm左右；
(5)投石施工：将碎石慢慢投放到孔洞中，石料粒径控制在40mm左右，可以减少对孔壁的损害，也可以加入一些建筑垃圾，进行建筑垃圾的循环利用；
(6)第二次清孔：石料填至孔洞标高后，利用注浆泵向孔洞中注入清水清洗，孔内注入清水一定时间后，检测泥浆比重，当泥浆比重小于1.05时，方可停止向孔内注入清水，结束洗孔工作；
(7)压力注浆：用注浆泵通过注浆管向碎石之间压力注浆，形成碎石浆固桩体，注浆同时，及时做好补料工作，注浆完成后把注浆管。
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