CN113174927A - 一种用于软土基的微型桩的加固施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请为一种用于软土基的微型桩的加固施工方法，属于微型桩领域，包括如下步骤：a.在地基上钻孔；b.在主注浆管的底端连接灌浆膜袋，同时在主注浆管的底端垂直连接有第一阻隔板，第一阻隔板位于灌浆膜袋的上方；c.将底端连接有灌浆膜袋的主注浆管插入钻孔内，然后在主注浆管外侧的钻孔内插入至少两个辅注浆管，各辅注浆管的外壁布满漏浆孔；d.向各辅注浆管内注入水泥浆液，水泥浆液将主注浆管外侧的钻孔填充，等待水泥浆液凝固；e.待水泥浆液凝固后，再向主注浆管内高压注入水泥砂浆，水泥砂浆将底部的灌浆膜袋胀大形成囊体；其能够在增强微型桩的承载力的基础上还能够容易控制注浆方向，减少因跑浆造成浆量的浪费的问题。

Description

一种用于软土基的微型桩的加固施工方法

技术领域

本发明涉及土基用微型桩领域，尤其涉及一种用于软土基的微型桩的加固施工方法。

背景技术

微型桩一般是指桩径小于400mm，长细比大于30，采用钻孔、插入钢管等技术形成的灌注桩。钢管微型桩在软土地基加固工程和边坡抗滑防护工程中起到重要的作用，尤其是在一些大型机械不能入场的软土基地面上，微型桩的作用更为明显。目前，现有的软土基微型桩一般是采用传统的注浆方式进行，即传统的注浆方式是在地基上钻孔，然后在孔内插入注浆管，先在注浆管外注浆，然后再向注浆管内注浆，虽然这一定程度上增加了微型桩的固定强度，但由于微型桩本身的横截面积较小，其仅仅依靠凝固的浆液来增大其与地面的接触面积，从而增大其与土基的结合效果，依靠注浆的压力挤压土壁来增加其承载力，所以，在受到加大的外部拉拔或挤压力时，微型桩的承载力仍然是不能满足要求的。另外，在软土基中，由于土质松软，在进行注浆时，其注浆方向不可控，非常容易出现跑浆现象，这不仅不能起到很好的加固效果，反而造成注浆量的浪费。

发明内容

本申请是为了解决现有的微型桩细长比例大，横截面积较小，而其仅仅依靠凝固的浆液来增大与地面的接触面积，进而增大与土基的结合效果，但是当受到较大的外部拉拔和挤压力时，微型桩的承载力仍然有限，同时，由于软土基地址松软，现有的注浆方式注浆方向不可控，容易出现跑浆现象，如何在增强微型桩的承载力的基础上还能够容易控制注浆方向，减少因跑浆造成浆量的浪费的问题，本申请设计一种用于软土基的微型桩的加固施工方法，其具体采用的方案为：

一种用于软土基的微型桩的加固施工方法，包括如下步骤：

a.在地基上钻孔；

b.在主注浆管的底端连接灌浆膜袋，同时在主注浆管的底端垂直连接有第一阻隔板，第一阻隔板位于灌浆膜袋的上方，将灌浆膜袋与主注浆管之间做好密封；

c.将底端连接有灌浆膜袋的主注浆管插入钻孔内，第一阻隔板将钻孔分隔为上孔腔和下孔腔，将底端连接有灌浆膜袋的主注浆管插入钻孔内，第一阻隔板将钻孔分隔为上孔腔和下孔腔，然后在主注浆管外侧的钻孔内插入至少两个辅注浆管，各各所述辅注浆管的底端与所述第一阻隔板抵接，各所述辅注浆管的外壁布满漏浆孔；

d.向各辅注浆管内注入水泥浆液，水泥浆液将主注浆管外侧的钻孔填充，等待水泥浆液凝固；

e.待水泥浆液凝固后，再向主注浆管内高压注入水泥砂浆，水泥砂浆将底部的灌浆膜袋胀大形成囊体。

进一步的，在步骤c和步骤d之间还包括如下步骤：

在主注浆管靠近顶端处设置有第二阻隔板，各辅注浆管穿过第二阻隔板向下延伸至第一阻隔板处，辅注浆管上的漏浆孔位于第二阻隔板的下方，且第二阻隔板位于钻孔孔口下方，第二阻隔板将上孔腔分隔为第一上孔腔和第二上孔腔；

利用注浆管向第二阻隔板上方、主注浆管外侧的钻孔内常压注入水泥砂浆，注浆过程中注浆管不断缓慢上提，直至水泥砂浆充满第一上孔腔，等待凝固。

进一步的，向主注浆管内注入水泥砂浆的压力以及辅注浆管向第二上孔腔注入水泥浆液的压力在0.2-0.3MPa之间。

进一步的，钻孔的孔径与主注浆管的管径之差在200mm-220mm之间。

进一步的，漏浆孔的孔径大小沿辅注浆管由上至下依次减小。

进一步的，主注浆管的顶端沿其周向方向间隔设有多个嵌入筋。

进一步的，至少两个辅注浆管沿主注浆管的周向均匀间隔设置。

进一步的，主注浆管由多个管段首尾拼接而成，其中一个管段一端设有引导钢筋，另外一个管段外壁周向设有挡块，其中一个管段的引导钢筋能够插入另外一个管段内，同时在两个相邻管段的拼接处套设有加固套管，加固套管的底端面与挡块抵接。

进一步的，上述灌浆膜袋采用土工织物透水膜袋。

本申请提供了一种适用在软土基中微型桩的加固施工方法，通过在主注浆管的底端连接灌浆膜袋，利用灌浆膜袋胀大来挤压周围的土体，增大与土基的接触面，从而提高微型桩的抗拔和抗压上部载荷的能力。同时，利用内外分开注浆，并且利用浆液和砂浆的不同流动性，将流动性好的水泥浆液注入钻孔内，便于土体的渗透和充填，将强度较高的水泥砂浆注入灌浆膜袋和主注浆管内来增加微型桩的连接强度，更加针对微型桩在使用过程中的主要受力方向，提高其整体承载力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明在注浆后的状态图；

图3为图1中I处的放大图。

图中，1、钻孔，101、第一上孔腔，102、第二上孔腔，103、下孔腔，2、灌浆膜袋，3、锁紧环，4、第一阻隔板，5、主注浆管，6、辅注浆管，7、第二阻隔板，8、嵌入筋，9、水泥砂浆，10、水泥浆液，11、漏浆孔，12、引导钢筋，13、加固套管，14、挡块。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式并结合附图，对本发明进行详细阐述。

另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-3所示，一种用于软土基的微型桩的加固施工方法，包括如下步骤：

a.在地基上钻孔，在本实施例中，钻孔1的直径是大于主注浆管5直径的，钻孔1的深度是根据设计方案设计的深度确定。主注浆管5在下放至钻孔1之前，在地面上先进行预加工。

b.预加工其中一的工序就是在主注浆管5的底端连接灌浆膜袋2，膜袋在主注浆管5上的连接是通过锁紧环3实现，锁紧环3是连接在灌浆膜袋2袋口处，然后将该锁紧环3套设在主注浆管5的底端，通过挤压器挤压锁紧环3，使得锁紧环3产生塑性变形，进而锁紧环3将膜袋固定在主注浆管5并进行密封。同时，在主注浆管5的底端还垂直连接有第一阻隔板4，及第一阻隔板4水平设置，第一阻隔板4的直径略小于钻孔1的直径，同时第一阻隔板4位于灌浆膜袋2的上方。

c.将底端连接有灌浆膜袋2的主注浆管5插入钻孔1内，第一阻隔板4将钻孔1分隔为上孔腔和下孔腔103，这里的下空腔很小，仅能够容纳在没有注浆前的灌浆膜袋2，在主注浆管5外侧的钻孔1内插入至少两个辅注浆管6，各辅注浆管6的底端与第一阻隔板4抵接，各辅注浆管6的外壁布满漏浆孔11。

d.通过各辅注浆管6向上孔腔内注入水泥浆液10，水泥浆液10通过漏浆孔11渗漏至钻孔1内，水泥浆液10流动性相对水泥砂浆9流动性较好，便于外部土体的渗透和充填，但是其强度不如水泥砂浆9好，但是在微型桩的使用过程中所受到的力而言在水平方向的力相对竖直方向的力较小，因此，水泥浆液10就能满足使用要求。

e.等待上述上孔腔内的水泥浆液10凝固后，再向主注浆管5内高压注入水泥砂浆9，水泥砂浆9的强度较高，水泥砂浆9将底部的灌浆膜袋2胀大形成囊体，该囊体不断挤压周围的土体，增大了与底部土体之间的接触面积，有效弥补了现有的微型桩截面积较小的不足，提高了微型桩的承载力，尤其是提高了在竖直方向的抗拔或抗压等上部载荷的能力(即微型桩主要受到的力)，能够针对的主要受力方向采用内外分离注浆方法，不仅在增强微型桩的承载力的基础上，还利用灌浆膜袋2来控制注浆方向，避免跑浆现象以及浆量的浪费；另外，本申请在向灌浆膜袋2注浆时，直至将主注浆管5内部也充满水泥砂浆9才停止注浆，因而能够增加主注浆管5与囊体的整体性，从这一方面来说也能够提高主注浆管5的承载力。

需要说明的是，第一阻隔板4为圆形钢板，第一阻隔板4的直径略小于钻孔1的直径，在注浆时，有少量的水泥浆液10漏入下孔腔103内对灌浆膜袋2的影响不大，不会影响灌浆膜袋2导致其无法展开。

进一步的，在步骤d之前，即在主注浆管5插入钻孔1之前，在主注浆管5靠近顶端处设置第二阻隔板7，此时的辅注浆管6上的漏浆孔11位于第二阻隔板7的下方，同时第二阻隔板7位于钻孔1孔口的下方，各辅注浆管6穿过第二阻隔板7向下延伸至第一阻隔板4处，第二阻隔板7将上孔腔分隔为第一上孔腔101和第二上孔腔102，第一上孔腔101相比第二上孔腔102更靠近钻孔1的孔口。在辅注浆管6向上孔腔注入水泥浆液10之前，先向第一上孔腔101内注入水泥砂浆9,第二阻隔板7就是阻隔水泥砂浆9向下流至上孔腔的底部，水泥砂浆9先将第一上孔腔101注入水泥砂浆9，能够在钻孔1的上端形成封孔段，封孔段将整个钻孔1的孔口处封堵，这样有利于对钻孔1的其他部位注浆。在对第一上孔腔101注入水泥砂浆9时，只需常压注入即可，通过注浆管注入，在注入时将注浆管插入钻孔1内，底部靠近第二阻隔板7的上表面，在注入时不断的缓慢上提注浆管，直至将水泥砂浆9从下向上充满第一上孔腔101形成封孔段。在该第一上孔腔101内的水泥砂浆9凝固后，在向第二上孔腔102注入水泥浆液10，直至水泥浆液10充满第二上孔腔102。待第二上孔腔102内的水泥浆液10固定后，再通过主注浆管5向灌浆膜材内注入水泥砂浆9。通过先后不同的注浆顺序，前一个注浆过程为后一个注浆过程提供限制作用，使得水泥浆液10注入上孔腔内以及水泥砂浆9注入灌浆膜袋2时实现有压注浆。

需要说明的是，上述灌浆膜袋2采用土工织物透水膜袋，材料为中面密度或高面密度土工织物，具有透水性。另外，第二阻隔板7也为圆形板，第二阻隔板7的直径略小于钻孔1的直径，在对第一上孔腔101注入水泥砂浆时，会出现少量的砂浆漏至第二上空腔102，但是量很小，能够保证足够的水泥砂浆9充满第一上孔腔101从而凝固。

进一步的，在本实施例中，在上述步骤e中，向主注浆管5内注入水泥砂浆9的压力以及辅注浆管6向第二上孔腔102注入水泥浆液10的压力在0.2-0.3MPa之间。同时，钻孔1的孔径与主注浆管5的管径之差在200mm-220mm之间，在本实施例中，钻孔1的孔径与主注浆管5的管径只差在200mm，满足主注浆管5与辅注浆管6的伸入，同时还能够满足在钻孔1径向注浆的厚度的要求，满足微型桩的固定强度要求。

进一步的，在本实施例中，漏浆孔11的孔径大小沿辅注浆管由上至下依次减小。在注入水泥浆液10时，下部的漏浆孔11的漏浆速度小于向辅注浆管6内注入水泥浆液10的速度，因此辅注浆管6内的水泥浆液10不断积累至上方，上方的漏浆孔11直径较大，能够及时的将水泥浆液10漏出至第二上孔腔102内，水泥浆液10在重力作用下不断流至第二上孔腔102内，第二上孔腔102内的水泥浆液10不断被压实，减少内部气孔导致的水泥浆液10强度不足的现象。

进一步的，为了使得微型桩能够有效的连接上部结构，这里的上部结构指的是锚杆或者锚索等其他增加土基表面强度的辅助结构，在主注浆管5的顶端沿其周向方向间隔设有多个嵌入筋8，在本实施例中，嵌入筋8为钢筋，设置四根，各嵌入筋8为倒L形状，L形状的嵌入筋8的竖向段焊接在主注浆管5上，水平段高出土基面设置。

进一步的，上述两个辅注浆管6沿主注浆管5的周向均匀间隔设置，设置两个辅注浆管6能够缩短注浆的时间，同时，还能够提高注浆的均匀性，防止因单个辅注浆管6注浆造成某部分缺肉现象。

上述辅注浆管6不仅仅局限于两个，其数量的多少具体是根据钻孔1直径的大小来实现的，钻孔1直径大设置的辅注浆管6会相应的增加，反之会相应的减少。

进一步的，由于市面上的钢管(即主注浆管5)一般为6m-12m，在有些需要较长的主注浆管5的情况下，需要将多段钢管首尾连接来满足使用长度的要求，在本申请中，为了实现多段主注浆管5连接快速，上述主注浆管5也是由多个管段首尾拼接而成，其中上管段底端沿其周向设有多个引导钢筋12，引导钢筋12是在主注浆管5伸入钻孔1前焊接在各管段的内壁，与其相连连接的另外一个管段外壁周向设有挡块14，在连接时，完全可以在主注浆管5伸入钻孔1内时连接，根据需要的长度连接相应数量的管段，连接时，只需要将其中一个管段的引导钢筋12插入另外一个管段内，同时在两个相邻管段的拼接处套设有加固套管13，加固套管13的底端面与挡块14抵接，则快速实现多个管段的连接。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (9)

1.一种用于软土基的微型桩的加固施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.在地基上钻孔；

b.在主注浆管的底端连接灌浆膜袋，同时在所述主注浆管的底端垂直连接有第一阻隔板，所述第一阻隔板位于所述灌浆膜袋的上方，将所述灌浆膜袋与所述主注浆管之间做好密封；

c.将底端连接有所述灌浆膜袋的所述主注浆管插入所述钻孔内，所述第一阻隔板将所述钻孔分隔为上孔腔和下孔腔，然后在所述主注浆管外侧的所述钻孔内插入至少两个辅注浆管，各所述辅注浆管的底端与所述第一阻隔板抵接，各所述辅注浆管的外壁布满漏浆孔；

d.向各所述辅注浆管内注入水泥浆液，水泥浆液将所述主注浆管外侧的所述钻孔填充，等待水泥浆液凝固；

e.待水泥浆液凝固后，再向所述主注浆管内高压注入水泥砂浆，水泥砂浆将底部的所述灌浆膜袋胀大形成囊体。

2.根据权利要求1所述的一种用于软土基的微型桩的加固施工方法，其特征在于，在步骤c和步骤d之间还包括如下步骤：

在所述主注浆管靠近顶端处设置有第二阻隔板，各所述辅注浆管穿过所述第二阻隔板向下延伸至所述第一阻隔板处，所述辅注浆管上的所述漏浆孔位于所述第二阻隔板的下方，且所述第二阻隔板位于所述钻孔孔口的下方，所述第二阻隔板将所述上孔腔分隔为第一上孔腔和第二上孔腔；

利用注浆管向所述第二阻隔板上方、所述主注浆管外侧的所述钻孔内常压注入水泥砂浆，注浆过程中注浆管不断缓慢上提，直至水泥砂浆充满所述第一上孔腔，等待凝固。

3.根据权利要求2所述的一种用于软土基的微型桩的加固施工方法，其特征在于，向所述主注浆管内注入水泥砂浆的压力以及所述辅注浆管向所述第二上孔腔注入水泥浆液的压力在0.2-0.3MPa之间。

4.根据权利要求1所述的一种用于软土基的微型桩的加固施工方法，其特征在于，所述钻孔的孔径与所述主注浆管的管径之差在200mm-220mm之间。

5.根据权利要求1或2所述的一种用于软土基的微型桩的加固施工方法，其特征在于，所述漏浆孔的孔径大小沿所述辅注浆管由上至下依次减小。

6.根据权利要求1所述的一种用于软土基的微型桩的加固施工方法，其特征在在于，所述主注浆管的顶端沿其周向方向间隔设有多个嵌入筋。

7.根据权利要求1或2所述的一种用于软土基的微型桩的加固施工方法，其特征在在于，至少两个所述辅注浆管沿所述主注浆管的周向均匀间隔设置。

8.根据权利要求1所述的一种用于软土基的微型桩的加固施工方法，其特征在在于，所述主注浆管由多个管段首尾拼接而成，其中一个管段一端设有引导钢筋，另外一个管段外壁周向设有挡块，其中一个管段的引导钢筋能够插入另外一个管段内，同时在两个相邻管段的拼接处套设有加固套管，所述加固套管的底端面与所述挡块抵接。

9.根据权利要求1所述的一种用于软土基的微型桩的加固施工方法，其特征在于，所述灌浆膜袋采用土工织物透水膜袋。

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