CN113062161B - 一种桩顶注浆桩承式路堤及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种桩顶注浆桩承式路堤及其施工方法，路堤包括桩间土中均匀布置的若干刚性桩，每个刚性桩桩顶正上方的路堤填土中均设置有空间形状为自下而上螺旋上升并逐步扩展的陀螺状的软质注浆管及通过软质注浆管注浆后形成的扩大头状的注浆加固区。本发明通过在刚性桩顶部的路堤中预先布置的注浆管路进行注浆增强，主动增强刚性桩上方局部路堤土体力学性质，形成局部增强体，从而促进路堤荷载向刚性桩顶部转移，提高桩土荷载分担比，充分发挥刚性桩的高承载特性。本发明中，在路堤分层填筑阶段进行桩顶注浆增强，能够更好地适应路堤土拱效应发展过程，同时能够取代桩帽设置，节省建筑材料，降低成本。

Description

一种桩顶注浆桩承式路堤及其施工方法
技术领域
本发明属于岩土工程地基处理技术领域，具体涉及一种桩顶注浆桩承式路堤及其施工方法。
背景技术
桩承式路堤具有承载力高、工后沉降小等优点，在沿海、沿江深厚软基处理工程中应用广泛。在桩承式路堤结构中，刚性桩复合地基之上作用有柔性路堤荷载，桩土差异沉降的发生引起路堤内应力调整，更多路堤荷载向桩顶集中，产生“土拱效应”。土拱效应随路堤填高不断发展，路堤等沉面高度也不断变化。为增强土拱效应，通常在路堤填筑之前，在刚性桩顶部设置钢筋混凝土桩帽，可以扩大刚性桩的受力面积并增强土拱效应，桩帽高度有限，且结构形式有待优化。
发明内容
本发明提出一种低成本并能主动适应路堤土拱效应发展过程的桩顶注浆桩承式路堤及其施工方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种桩顶注浆桩承式路堤，包括桩间土中均匀布置的若干刚性桩，每个刚性桩桩顶正上方的路堤填土中均设置有空间形状为自下而上螺旋上升并逐步扩展的陀螺状的软质注浆管及通过所述软质注浆管注浆后形成的扩大头状的注浆加固区；所述软质注浆管侧壁上均匀开设有若干小孔。
进一步地，所述软质注浆管投影到平面上的绕行周数不小于2.5周，螺旋形的所述软质注浆管最大外径D等于1.5-2.5倍刚性桩桩径Dp，且为0.5-0.8倍的桩间距S。
进一步地，所述软质注浆管开孔率为10％-25％，小孔孔径为6-12mm。
一种上述的桩顶注浆桩承式路堤的施工方法，包括如下步骤：
步骤1、待刚性桩复合地基施工完毕后，将路堤自地表填至0.6-1.0倍桩间距S的高度，填筑过程中，在每个刚性桩桩顶正上方埋设自下而上螺旋上升并逐步扩展的陀螺状的软质注浆管；
步骤2、配置用于增强路堤土的浆液，浆液为具有良好流动性的补强类浆体；
步骤3、向软质注浆管中注入浆液，采用多次灌浆，至浆液不再下渗为止，待浆液凝结后，形成注浆加固区；灌浆结束后28天，检测灌浆质量和灌浆效果；
步骤4、灌浆合格后，继续分层填筑路堤至设计路面高度。
进一步地，步骤2中，浆液的配置方法具体为：浆液采用水泥浆或水泥水玻璃浆，水胶比取0.8～1.2，缓凝剂加入量为0.2-0.4％的水泥重量，流动剂加入量为0.2-0.3％的水泥重量。
进一步地，步骤3中，灌浆压力范围为0.2～0.5MPa。
进一步地，步骤3中，通过开挖或动力触探法检测灌浆质量和灌浆效果，检验数量不少于3％桩数。
本发明的有益效果在于：
1、通过在刚性桩顶部的路堤中预先布置的注浆管路进行注浆增强，主动增强刚性桩上方局部路堤土体力学性质，形成局部增强体(桩顶加固区)，从而促进路堤荷载向刚性桩顶部转移，提高桩土荷载分担比，充分发挥刚性桩的高承载特性。
2、在路堤分层填筑阶段进行桩顶注浆增强，能够更好地适应路堤土拱效应发展过程，同时能够取代桩帽设置，节省建筑材料，降低成本。
附图说明
图1为本发明的桩顶注浆桩承式路堤的立面图；
图2为本发明的桩顶注浆桩承式路堤的俯视图；
附图标记：1、路堤填土；2、桩间土；3、刚性桩；4、软质注浆管；4-1、小孔；5、浆液；6、注浆加固区。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明的桩顶注浆桩承式路堤及其施工方法作进一步地详细说明。
如图1和图2所示，一种桩顶注浆桩承式路堤，包括桩间土2中均匀布置的若干刚性桩3，每个刚性桩3桩顶正上方的路堤填土1中均设置有空间形状为自下而上螺旋上升并逐步扩展的陀螺状的软质注浆管4及通过软质注浆管4注浆后形成的扩大头状的注浆加固区6。软质注浆管4侧壁上均匀开设有若干小孔4-1。
本实施例中，软质注浆管4投影到平面上的绕行周数不小于2.5周(即900°)，螺旋形的软质注浆管4最大外径D等于1.5-2.5倍刚性桩3桩径Dp，且为0.5-0.8倍的桩间距S(定义为两刚性桩3之间的间距)。
软质注浆管4开孔率为10％-25％，小孔4-1孔径为6-12mm。软质注浆管4为纵向柔性、环向增强材质，纵向抗拉强度较高，能够作为上部加筋作用。
一种桩顶注浆桩承式路堤的施工方法，包括如下步骤：
步骤1、待刚性桩复合地基施工完毕后，将路堤自地表填至0.6-1.0倍桩间距S的高度，填筑过程中，在每个刚性桩3桩顶正上方埋设自下而上螺旋上升并逐步扩展的陀螺状的软质注浆管4。
步骤2、配置用于增强路堤土的浆液5，浆液5为具有良好流动性的补强类浆体。
浆液5的配置方法具体为：浆液采用水泥浆或水泥水玻璃浆，水胶比取0.8～1.2，缓凝剂加入量为0.2-0.4％的水泥重量，流动剂加入量为0.2-0.3％的水泥重量。注浆后，软质注浆管4的浆液影响半径为0.2～0.3m。
步骤3、向软质注浆管4中注入浆液5，采用多次灌浆，灌浆压力范围为0.2～0.5MPa，至浆液5不再下渗为止(浆液5通过软质注浆管4上的小孔4-1渗透至管外路堤土中)，待浆液5凝结后，形成注浆加固区6。灌浆结束后28天，通过开挖或动力触探法检测灌浆质量和灌浆效果，检验数量不少于3％桩数。
步骤4、灌浆合格后，继续分层填筑路堤至设计路面高度。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术方法范围内，可轻易想到的替换或变换方法，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种桩顶注浆桩承式路堤，包括桩间土(2)中均匀布置的若干刚性桩(3)，其特征在于，每个刚性桩(3)桩顶正上方的路堤填土(1)中均设置有空间形状为自下而上螺旋上升并逐步扩展的陀螺状的软质注浆管(4)及通过软质注浆管(4)注浆后形成的扩大头状的注浆加固区(6)；软质注浆管(4)侧壁上均匀开设有若干小孔(4-1)。
2.根据权利要求1所述的桩顶注浆桩承式路堤，其特征在于，软质注浆管(4)投影到平面上的绕行周数不小于2.5周，螺旋形的软质注浆管(4)最大外径D等于1.5-2.5倍刚性桩(3)桩径Dp，且为0.5-0.8倍的桩间距S。
3.根据权利要求1所述的桩顶注浆桩承式路堤，其特征在于，软质注浆管(4)开孔率为10％-25％，小孔(4-1)孔径为6-12mm。
4.一种如权利要求1至3中任一项所述的桩顶注浆桩承式路堤的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、待刚性桩复合地基施工完毕后，将路堤自地表填至0.6-1.0倍桩间距S的高度，填筑过程中，在每个刚性桩(3)桩顶正上方埋设自下而上螺旋上升并逐步扩展的陀螺状的软质注浆管(4)；
步骤2、配置用于增强路堤土的浆液(5)，浆液(5)为具有良好流动性的补强类浆体；
步骤3、向软质注浆管(4)中注入浆液(5)，采用多次灌浆，至浆液(5)不再下渗为止，待浆液(5)凝结后，形成注浆加固区(6)；灌浆结束后28天，检测灌浆质量和灌浆效果；
步骤4、灌浆合格后，继续分层填筑路堤至设计路面高度。
5.根据权利要求4所述的桩顶注浆桩承式路堤的施工方法，其特征在于，步骤2中，浆液(5)的配置方法具体为：浆液采用水泥浆或水泥水玻璃浆，水胶比取0.8～1.2，缓凝剂加入量为0.2-0.4％的水泥重量，流动剂加入量为0.2-0.3％的水泥重量。
6.根据权利要求4所述的桩顶注浆桩承式路堤的施工方法，其特征在于，步骤3中，灌浆压力范围为0.2～0.5MPa。
7.根据权利要求4所述的桩顶注浆桩承式路堤的施工方法，其特征在于，步骤3中，通过开挖或动力触探法检测灌浆质量和灌浆效果，检验数量不少于3％桩数。
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