CN111364449A - 一种针对预制管桩贯穿溶洞的施工方法及结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种针对预制管桩贯穿溶洞的施工方法及结构，本发明通过贯穿溶洞（1）的钢管（5）将预制管桩（7）的力直接传递至溶洞底部的持力层（2）。有效解决了在溶洞部位预制管桩施工过程中容易发生下沉、倾斜、桩底承载力达不到设计要求等施工难题，可以有效达到溶洞土体加固的效果，保证预制管桩桩底的承载力要求。同时该施工技术可有针对性的对溶洞部位预制管桩桩底的持力层加固，缩短了施工工期、节省材料损耗、降低施工成本，符合国家绿色施工要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种针对预制管桩贯穿溶洞的施工方法及结构，属于建筑基础施工技术领域。
背景技术
我国南方地区地下溶洞、土洞存在情况普遍，该地层富含地下水，地质软弱且承载力较低，难以作为预制管桩桩底的持力层。因地下土洞、溶洞埋置深度较深，大多数预制管桩难以施工至地下基岩层，针对地下溶洞、土洞加固的施工技术众多，现有的溶洞、土洞加固方法，往往在预制管桩施工之前进行大面积加固，难以做到有针对性的对溶洞部位预制管桩桩底的持力层加固，施工周期长、施工成本高、浪费人力物力，且无法保证施工质量。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种针对预制管桩贯穿溶洞的施工方法及结构，以有效达到溶洞、土洞加固的效果，保证预制管桩桩底的承载力要求，从而克服现有技术的不足。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的一种针对预制管桩贯穿溶洞的施工方法，该方法按如下步骤施工：
a、在溶洞顶部钻孔直至溶洞底部持力层以下；
b、在孔内注入套壳料；
c、将贯穿溶洞段均布渗浆孔的钢管从孔口贯穿溶洞插入孔底；
d、等待钢管周围的套壳料固结；
e、将高压灌浆泵的注浆管从钢管顶部伸至钢管底部，由下至上分段向钢管内注入水泥浆；水泥浆注入标高至预制管桩内混凝土填充的底部标高；
f、最后将预制管桩套在钢管上，调整钢管在预制管桩中间位置并回填固定预制管桩；
g、在预制管桩中间与钢管之间填充混凝土将钢管与预制管桩浇筑为一体。
前述针对预制管桩贯穿溶洞的施工方法中，所述溶洞顶部钻孔直径略大于钢管外径，溶洞底部钻孔深度应钻至持力层以下0.5米。
前述针对预制管桩贯穿溶洞的施工方法中，所述钢管上的渗浆孔范围应高于溶洞顶部至预制管桩底端。
前述针对预制管桩贯穿溶洞的施工方法中，所述由下至上分段向钢管内注入水泥浆时，每段灌浆高度不大于0.33米。
前述针对预制管桩贯穿溶洞的施工方法中，所述注入水泥浆时，应在地面设置3～5个水准观测点进行监测，以防止地面产生裂缝或抬升。
前述针对预制管桩贯穿溶洞的施工方法中，所述水泥浆采用水与水泥为1:1.5的水泥浆；注浆压力控制在0.7～1.0mpa；当吸浆量＜2L/min后终止灌浆，稳压15min。
按上述方法构成并用于上述方法的本发明的一种针对预制管桩贯穿溶洞的结构，包括设在溶洞顶部的孔，在溶洞顶部的孔中插有钢管，钢管的低端插在溶洞底部的持力层以下，在钢管上均布有渗浆孔，预制管桩插在溶洞顶部的孔中并套在钢管上，在预制管桩与钢管之间的下部填充有套壳料，在预制管桩与钢管之间的上部及套壳料的上方填充有混凝土，在钢管中也填充有由注入的水泥浆凝固形成的混凝土。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明有效解决了在溶洞部位预制管桩施工过程中容易发生下沉、倾斜、桩底承载力达不到设计要求等施工难题，可以有效达到溶洞土体加固的效果，保证预制管桩桩底的承载力要求。同时该施工技术可有针对性的对溶洞部位预制管桩桩底的持力层加固，缩短了施工工期、节省材料损耗、降低施工成本，符合国家绿色施工要求。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中标记如下：1-溶洞、2-持力层、3-套壳料、4-渗浆孔、5-钢管、6-水泥浆、7-预制管桩、8-混凝土、9-加固区域。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明的一种针对预制管桩贯穿溶洞的施工方法，如图1所示，该方法按如下步骤施工：
a、在溶洞1顶部钻孔直至溶洞底部持力层2以下；
b、在孔内注入套壳料3；
c、将贯穿溶洞段均布渗浆孔4的钢管5从孔口贯穿溶洞插入孔底；
d、等待钢管5周围的套壳料3固结；
e、将高压灌浆泵的注浆管从钢管5顶部伸至钢管底部，由下至上分段向钢管5内注入水泥浆6；水泥浆6注入标高至预制管桩7内混凝土8填充的底部标高；
f、最后将预制管桩7套在钢管5上，调整钢管5在预制管桩7中间位置并回填固定预制管桩；
g、在预制管桩7与钢管5之间以及钢管5内填充混凝土8将钢管5与预制管桩7浇筑为一体。
前述针对预制管桩贯穿溶洞的施工方法中，溶洞1顶部钻孔直径略大于钢管5外径，溶洞1底部钻孔深度应钻至持力层2以下0.5米。钢管5上的渗浆孔4范围应高于溶洞1顶部至预制管桩7底端。由下至上分段向钢管5内注入水泥浆6时，每段灌浆高度不大于0.33米。注入水泥浆6时，应在地面设置3～5个水准观测点进行监测，以防止地面产生裂缝或抬升。水泥浆6采用水与水泥为1:1.5的水泥浆；注浆压力控制在0.7～1.0mpa；当吸浆量＜2L/min后终止灌浆，稳压15min。
根据上述方法构成并用于上述方法的本发明的一种针对预制管桩贯穿溶洞的结构，如图1所示，该结构包括设在溶洞1顶部的孔，在溶洞1顶部的孔中插有钢管5，钢管5的低端插在溶洞底部的持力层2以下，在钢管5上均布有渗浆孔4，预制管桩7插在溶洞1顶部的孔中并套在钢管5上，在预制管桩7与钢管5之间的下部填充有套壳料3，在预制管桩7与钢管5之间的上部及套壳料3的上方填充有混凝土8，在钢管5中也填充有由注入的水泥浆6凝固形成的混凝土8。
对本发明的补充说明如下：
具体施工时，首先在溶洞1顶部钻一个直径略大于钢管5的孔，钻孔深度应至少钻至溶洞1底部持力层2以下0.5米；然后在孔内注入套壳料3；同时将钢管5从孔口贯穿溶洞1插入持力层2以下0.5米处的孔底；钢管5分为两段，下段均布有直径为10mm的渗浆孔4，渗浆孔4按梅花状间隔设置，渗浆孔4之间间距为0.5米。最高处的渗浆孔4应高于溶洞1顶部至预制管桩7底端。待钢管5周围的套壳料3固结，套壳料3起两个作用，一是将钢管5固定，防止钢管5晃动；二是起密封作用，使钢管5与周围土体之间形成密封体。然后将高压灌浆泵的注浆管（图中未画出）从钢管5顶部伸至钢管5底部，由下至上分段向钢管5内注入水泥浆6；水泥浆5注入标高至预制管桩7内混凝土8填充的底部标高；水泥浆6注入后会从渗浆孔4向外渗出，与周围土体混合对周围土体起加固作用，如图中所示，可以在预制管桩7底部形成加固区域9；位于溶洞1内的渗浆孔4流出的水泥浆6会顺着钢管外壁流淌，并附着在钢管外壁，对钢管起防腐作用。最后将预制管桩7套在钢管5上，调整钢管5在预制管桩7中间位置并回填预制管桩7周围的土体将预制管桩固定；最后在在预制管桩7与钢管5之间以及钢管5中间填充混凝土8将钢管5与预制管桩7浇筑为一体。
本发明通过贯穿溶洞1的钢管5将预制管桩7的力直接传递至溶洞1底部的持力层2。有效有效解决了在溶洞部位预制管桩施工过程中容易发生下沉、倾斜、桩底承载力达不到设计要求等施工难题，可以有效达到溶洞土体加固的效果，保证预制管桩桩底的承载力要求。同时该施工技术可有针对性的对溶洞部位预制管桩桩底的持力层加固，缩短了施工工期、节省材料损耗、降低施工成本，符合国家绿色施工要求。
Claims (7)
1.一种针对预制管桩贯穿溶洞的施工方法，其特征在于：该方法按如下步骤施工：
在溶洞顶部钻孔直至溶洞底部持力层以下；
在孔内注入套壳料；
将贯穿溶洞段均布渗浆孔的钢管从孔口贯穿溶洞插入孔底；
等待钢管周围的套壳料固结；
将高压灌浆泵的注浆管从钢管顶部伸至钢管底部，由下至上分段向钢管内注入水泥浆；水泥浆注入标高至预制管桩内混凝土填充的底部标高；
最后将预制管桩套在钢管上，调整钢管在预制管桩中间位置并回填固定预制管桩；
在预制管桩中间与钢管之间填充混凝土将钢管与预制管桩浇筑为一体。
2.根据权利要求1所述针对预制管桩贯穿溶洞的施工方法，其特征在于：所述溶洞顶部钻孔直径略大于钢管外径，溶洞底部钻孔深度应钻至持力层以下0.5米。
3.根据权利要求1所述针对预制管桩贯穿溶洞的施工方法，其特征在于：所述钢管上的渗浆孔范围应高于溶洞顶部至预制管桩底端。
4.根据权利要求1所述针对预制管桩贯穿溶洞的施工方法，其特征在于：所述由下至上分段向钢管内注入水泥浆时，每段灌浆高度不大于0.33米。
5.根据权利要求1所述针对预制管桩贯穿溶洞的施工方法，其特征在于：所述注入水泥浆时，应在地面设置3～5个水准观测点进行监测，以防止地面产生裂缝或抬升。
6.根据权利要求1所述针对预制管桩贯穿溶洞的施工方法，其特征在于：所述水泥浆采用水与水泥为1:1.5的水泥浆；注浆压力控制在0.7～1.0mpa；当吸浆量＜2L/min后终止灌浆，稳压15min。
7.一种针对预制管桩贯穿溶洞的结构，包括设在溶洞（1）顶部的孔，其特征在于：在溶洞（1）顶部的孔中插有钢管（5），钢管（5）的低端插在溶洞底部的持力层（2）以下，在钢管（5）上均布有渗浆孔（4），预制管桩（7）插在溶洞（1）顶部的孔中并套在钢管（5）上，在预制管桩（7）与钢管（5）之间的下部填充有套壳料（3），在预制管桩（7）与钢管（5）之间的上部及套壳料（3）的上方填充有混凝土（8），在钢管（5）中也填充有由注入的水泥浆（6）凝固形成的混凝土（8）。
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