CN113737803A - 用于灌注桩后压浆的单向注浆装置及注浆施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种用于灌注桩后压浆的单向注浆装置及注浆施工方法，包括：U形弯管部以及连接在所述U形弯管部两端的第一直管部和第二直管部；所述第一直管部和所述第二直管部平行设置；所述第一直管部相对靠近所述U形弯管部的一端开设有若干注浆孔，注浆孔为梅花形对称布置；所述注浆孔上密封有热熔胶膜。本申请提供的单向注浆装置的整体呈U形，使得可以对其进行循环与纯压交互式灌浆，同时在单向注浆装置的注浆孔上密封热熔胶膜(熔点80℃左右)，一方面方便对单向注浆装置进行循环式压水密封检测试验，另一方面能够为后压浆开塞工序提供便利条件，在注浆管中注入(80℃)热水后，较低压力即可开塞。

Description

用于灌注桩后压浆的单向注浆装置及注浆施工方法

技术领域

本申请涉及地下注浆施工技术领域，尤其涉及一种用于灌注桩后压浆的单向注浆装置及注浆施工方法。

背景技术

传统的用于灌注桩后压浆的单向注浆装置多采用直线型管阀，图1为桩侧直线型管阀下设位置的纵剖示意图，图2为桩侧直线型管阀下设位置的平剖示意图，采用直线型管阀存在如下施工质量隐患：

(1)注浆管随钢筋笼下设到灌注桩孔内，在浇筑施工前，无法进行管路的密封性检测，无法确定注浆管单向阀是否被划破并被泥渣杂物堵住；

(2)在砼浇筑后2-10天，开塞时，可能会因注浆管单向阀被泥渣堵住而无法开塞，造成该注浆管的后压浆工作失败。

为解决上述问题，本申请提出一种用于灌注桩后压浆的单向注浆装置及注浆施工方法。

发明内容

本申请的目的是针对以上问题，提供一种用于灌注桩后压浆的单向注浆装置及注浆施工方法。

第一方面，本申请提供一种用于灌注桩后压浆的单向注浆装置，包括：U形弯管部以及连接在所述U形弯管部两端的第一直管部和第二直管部；所述第一直管部和所述第二直管部平行设置；所述第一直管部相对靠近所述U形弯管部的一端开设有若干注浆孔；注浆孔在注浆钢管上为梅花形对称布置；所述注浆孔上密封有热熔胶膜。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述注浆孔的直径为8mm。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述U形弯管部的两自由端之间的中心距为15-25cm。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述热熔胶膜的熔点温度为80±1℃。

第二方面，本申请提供一种采用用于灌注桩后压浆的单向注浆装置的注浆施工方法，所述方法包括如下步骤：

将单向注浆装置固定在钢筋笼上，并随钢筋笼预埋下设到灌注桩孔内；

对单向注浆装置进行循环压水试验，检验单向注浆装置的管路是否畅通；若畅通，则进行砼浇筑施工；若不畅通，则需要修复或采取补救措施后再进行砼浇筑施工；

在进行砼浇筑施工两天后，采用高温循环水低压开塞法进行开塞；其中高温所指温度是指所述热熔胶膜的熔点温度；

压力注浆。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，在进行压力注浆之前，还包括采用稀浆初灌；所述稀浆初灌是指采用水灰比为2:1的纯水泥稀浆初灌，以1.2～4MPa的压力进行灌注5-10min。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，采用高温循环水低压开塞法进行开塞具体包括如下步骤：

自第一直管部向单向注浆装置内循环注入高温水，以软化覆盖在注浆孔上的热熔胶膜；

自第二直管部的自由端对其封闭，自第一直管部低压注入常温水，以将软化后的热熔胶膜冲开，完成开塞。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，在进行砼浇筑施工两天后，再进行一次循环压水试验，检验单向注浆装置是否存在堵塞情况，在确保单向注浆管路畅通后，再采用高温循环水低压开塞法进行开塞。

与现有技术相比，本申请的有益效果：本申请提供的单向注浆装置包括U形弯管部以及连接在U形弯管部两端的第一直管部和第二直管部，即单向注浆装置整体呈U形，在进行浇筑施工之前，从第一直管部的自由端注水、通过观察第二直管部的自由端的返水情况来判断单向注浆装置是否出现渗漏或出现堵塞漏浆等现象，以此来检测管路的密封性以及管路内部是否畅通，有利于确保后续后压浆工作的顺利进行；同时由于该单向注浆装置整体呈U形，使得可以对其进行循环与纯压交互式灌浆，既可以防止间歇注浆期间出现浓浆回流堵管情况无法处理，又可以对注浆管内的较稀浆液进行浓浆置换；此外，该单向注浆装置采用热熔胶膜来对注浆孔进行封堵，热熔胶膜具有高温软化的特性，通过向单向注浆装置内连续通入高温水，即可对其软化，待其软化后再对其施加低压(约为1～1.5Mpa)即可快速开塞，解决了现有技术中灌注桩后压浆的开塞时间长和开塞难的问题，而且需要的开塞压力相对较小，有利于保护桩体免受破坏。

附图说明

图1为现有技术中桩侧直线型管阀下设位置的纵剖示意图；

图2为现有技术中桩侧直线型管阀下设位置的平剖示意图；

图3为本申请实施例提供的用于灌注桩后压浆的单向注浆装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的用于灌注桩后压浆的单向注浆装置与钢筋笼固定安装的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的用于灌注桩后压浆的单向注浆装置应用于桩端的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的用于灌注桩后压浆的单向注浆装置应用于桩侧的结构示意图。

图中所述文字标注表示为：

1、U形弯管部；2、第一直管部；3、第二直管部；4、钢筋笼；5、桩侧；6、桩端。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本申请的保护范围有任何的限制作用。

实施例1

请参考图3，本实施例提供一种用于灌注桩后压浆的单向注浆装置，包括U形弯管部1以及无缝焊接在所述U形弯管部1两端的第一直管部2和第二直管部3；所述U形弯管部1采用DN20型钢管制作而成，DN20型钢管的外径为26.9mm，管壁厚度为2.8mm；所述U形弯管部1的两自由端之间的中心距为15-25cm，所述U形弯管部1的高度范围为10-15cm；所述第一直管部2和所述第二直管部3分别采用DN20型钢管制作而成，所述第一直管部2和所述第二直管部3平行设置，且所述第一直管部2和所述第二直管部3的长度相同，二者的长度范围为2～3m；所述第一直管部2相对靠近所述U形弯管部1的一端加工成花管，所述第一直管部2的花管部分的长度为60cm，注浆管表面梅花形对称布置并钻取4列直径为8mm的若干注浆孔，各列注浆孔中心距均为10-15cm；所述注浆孔上密封有热熔胶膜，所述热熔胶膜的熔点温度为80℃左右，所述热熔胶膜覆盖在所述注浆孔上并自所述注浆孔的边缘延伸出去，所述热熔胶膜延伸至所述注浆孔外的部分采用防渗胶带与所述第一直管部2粘贴包紧，以防止桩身混凝土水泥浆液堵塞注浆管。

本申请实施例提供的用于灌注桩后压浆的单向注浆装置，在使用时将其固定在钢筋笼4上，图4为单向注浆装置与钢筋笼4固定安装的结构示意图，所述钢筋笼4为现有技术，其包括多根环绕成圆形的主筋以及环绕焊接在所有主筋外部的圆形箍筋；所述第一直管部2和所述第二直管部3分别位于所述箍筋的两侧，其中所述第一直管部2位于所述圆形箍筋所围成的圆的外部，所述第二直管部3位于所述圆形箍筋所围成的圆的内部；所述第一直管部2和所述第二直管部3分别采用焊接的方式与所述钢筋笼4固定连接。

需要说明的是，第一直管部2和第二直管部3的长度根据实际情况来选定，当该单向注浆装置应用于桩端6时，所需要的第一直管部2和第二直管部3的长度相对较长，当该单向注浆装置应用于桩侧5时，所需要的第一直管部2和第二直管部3的长度相对较短。

本实施例提供的单向注浆装置包括U形弯管部1以及连接在U形弯管部1两端的第一直管部2和第二直管部3，即单向注浆装置整体呈U形，在进行浇筑施工之前，从第一直管部2的自由端注水、通过观察第二直管部3的自由端的返水情况来判断单向注浆装置是否出现渗漏或出现堵塞漏浆等现象，以此来检测管路的密封性以及管路内部是否畅通，有利于确保后续后压浆工作的顺利进行。

现有技术中的直线型管阀，由于受自身结构限制，其灌注桩后压浆的注浆方式只能采用单向纯压式注浆，存在以下不足：

(1)间歇注浆期间出现浓浆回流堵管情况无法处理；

(2)达到设计注浆结束标准后，注浆量很小或无注浆量时，无法对注浆管内的较稀浆液进行浓浆置换。

本实施例提供的单向注浆装置，由于整体呈U形，使得可以对其进行循环与纯压交互式灌浆，既可以防止间歇注浆期间出现浓浆回流堵管情况无法处理，又可以对注浆管内的较稀浆液进行浓浆置换。

此外，现有技术中多采用粘胶带、防水胶布、橡皮、图钉等材料对阀体出浆孔进行粘接密封包裹，其开塞方式为纯压式高压常温清水开塞，存在以下不足：

(1)开塞时间长(30min以上)且难度大；

(2)开塞压力大，常达4～5MPa以上；

(3)对桩体的扰动破坏力较大。

本实施例提供的单向注浆装置采用热熔胶膜来对注浆孔进行封堵，热熔胶膜具有高温软化的特性，通过向单向注浆装置内连续通入高温水，即可对其软化，待其软化后再对其施加低压(约为1～1.5Mpa)即可快速开塞，解决了现有技术中灌注桩后压浆的开塞时间长和开塞难的问题，而且需要的开塞压力相对较小，有利于保护桩体免受破坏。

实施例2

本实施例提供一种注浆施工方法，采用如实施例1所述的用于灌注桩后压浆的单向注浆装置；所述注浆施工方法包括如下步骤：

S1、将单向注浆装置固定在钢筋笼上，并随钢筋笼预埋下设到灌注桩孔内。

将制作好的单向注浆装置固定在钢筋笼上，单向注浆装置的第一直管部位于钢筋笼的外部，第二直管部位于钢筋笼的内部；将固定好单向注浆装置的钢筋笼预埋下设至灌注桩孔内。在本实施例中，在钢筋笼上一共固定有四个单向注浆装置，四个单向注浆装置沿钢筋笼的圆周方向均匀分布，即相邻的两个单向注浆装置所对应的圆心角为90°，如图4所示，这四个单向注浆装置可以分为两组，相对设置的两个单向注浆装置为一组，其中一组单向注浆装置应用于桩端，其长度相对较长，并且这一组的两个单向注浆装置的长度相同，如图5所示；另外一组单向注浆装置应用于桩侧5，其长度相对较短，并且应用于桩侧5的两个单向注浆装置的长度不相同，其中一个单向注浆装置的长度短于另外一个单向注浆装置的长度，如图6所示；需要说明的是，四个单向注浆装置的相对远离所述U形弯管部的端部均齐平焊接在钢筋笼的顶部，其长短的不同体现在与桩体底部之间的距离，长度较小的单向注浆装置，其距离桩体底部的距离越大。

S2、对单向注浆装置进行循环压水试验，检验单向注浆装置的管路是否畅通；若畅通，则进行砼浇筑施工；若不畅通，则需要修复或采取补救措施后再进行砼浇筑施工；

当单向注浆装置随钢筋笼预埋下设到灌注桩孔后，须先进行循环压水试验，以检验单向注浆装置的畅通性，具体地，需要在第一直管部和第二直管部的自由端的连接管路上安装压力计和流量计并与灌浆监控系统连接，然后将进水管路(与第一直管部相连通的管路)和出水管路(与第二直管部相连通的管路)上的闸阀全部打开，通过注浆泵从第一直管部开始将常温澄清的水注入，3～5min之后，关闭注浆泵，通过灌浆监控系统进行监控观察，如果第一直管部的进水流量与第二直管部的回水量相等，则说明单向注浆装置管路畅通，可进行砼浇筑施工；如果第一直管部的进水流量明显大于第二直管部的回水量，或者是第一直管部的进水流量比较大但是第二直管部没有回水，则说明单向注浆装置发生渗漏，需要采取补救措施后才能进行砼浇筑施工；如果第二直管部没有回水，且第一直管部的进水流量接近于零，则说明单向注浆装置被堵塞，需要及时进行高压清水循环疏通，待管路通畅之后，方可再进行砼浇筑施工。

S3、在进行砼浇筑施工两天后，采用高温循环水低压开塞法进行开塞。

在进行砼浇筑施工两天达到一定强度之后，为确保后续压浆工作的顺利进行，在进行开塞之前，再进行一次循环压水试验，以检验单向注浆装置是否存在堵塞情况，在确保单向注浆装置畅通后，采用高温循环水低压(1-1.5MPa)开塞法进行开塞，具体地操作方法如下：

S31、自第一直管部向单向注浆装置内循环注入高温水，以软化覆盖在注浆孔上的热熔胶膜。

将第一直管部的自由端作为入水口，第二直管部的自由端作为出水口，第一直管部的自由端既接有热水箱，又接有常温水箱，热水箱与第一直管部的连接段、以及常温水箱与第一直管部的连接段上均设有闸阀，第二直管部的自由端接有常温水箱，并且第二直管段与常温水箱的连接端上设有闸阀。

采用恒温水箱自流供水的方式来软化热熔胶膜，具体地，打开设置在热水箱与第一直管部的连接段上的闸阀以及设置在常温水箱与第二直管部的连接段上的闸阀，在循环泵的作用下，热水箱内的高温水自单向注浆装置的第一直管部连续注入，并从第二直管部返出至常温水箱防止水资源浪费，当第二直管部所返出至常温水箱的水的温度基本达到80℃时，继续循环注入高温水5～10min，确保覆盖在注浆孔上的热熔胶膜软化(热熔胶膜的软化点为80℃左右)。

S32、自第二直管部的自由端对其封闭，自第一直管部低压注入常温水，以将软化后的热熔胶膜冲开，完成开塞。

关闭设置在常温水箱与第二直管部的连接段上的闸阀、关闭设置在热水箱与第一直管部的连接段上的闸阀、打开常温水箱与第一直管部的连接段上的闸阀，常温水箱内的水连续注入第一直管部内，常温水箱与第一直管部的连接段上还设有压力计，注入水逐渐升压到1-1.5MPa(为低压)，由于热熔胶膜软化后失去粘结力，在低压作用下注浆管外围至桩侧壁约2cm厚度低强度砼被挤压开裂，注水量迅速增大，当注水量达到30～60L/min后，完成开塞工序。

S4、采用稀浆初灌。

在开塞后进行正式压浆之前，先采用水灰比为2:1的纯水泥稀浆初灌，以1.2～4MPa的压力进行灌注5-10min；在进行注浆时，先对桩侧的两个单向注浆装置进行注浆，其中先对位置较高的单向注浆装置进行注浆，再对位置较低的单向注浆装置进行注浆；其次，再对桩端进行注浆，桩端的两个单向注浆装置同时注浆。

由于之前是通过清水开塞，裂隙不见得完全疏通即裂隙不足够大，如果直接注入浓浆，则有可能导致堵浆，因此先采用稀浆进行初灌，稀浆的颗粒较粗，有利于进一步疏通缝隙，即初灌的作用在于打通压浆通道，为后续压力注浆作准备。

S5、压力注浆。

按照设计要求，逐渐增加压力注入浓浆，即进行灌注桩后压浆施工。

本实施例提供的注浆施工方法，在开塞之前，首先进行循环压水试验，以检验单向注浆装置的畅通性，确保不影响后续开塞注浆，从而确保后续注浆施工的顺利进行；在开塞时，采用先循环注入高温水对其软化，再低压注入常温水将其冲开的开塞方法，软化后的热熔胶膜失去粘结力，采用低压即可比较容易冲开，热熔胶膜的质地较薄，与传统地采用粘胶带、防水胶布等对注浆孔进行封堵相比，本申请提出的开塞方法只需要较低的压力和较短的开塞时间，解决了现有技术中灌注桩后压浆的开塞时间长和开塞难的问题，由于只需要相对较小的开塞压力，有利于保护桩体免受扰动破坏。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均应视为本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于灌注桩后压浆的单向注浆装置，其特征在于，包括：U形弯管部(1)以及连接在所述U形弯管部(1)两端的第一直管部(2)和第二直管部(3)；所述第一直管部(2)和所述第二直管部(3)平行设置；所述第一直管部(2)相对靠近所述U形弯管部(1)的一端开设有若干注浆孔；所述注浆孔上密封有热熔胶膜。

2.根据权利要求1所述的用于灌注桩后压浆的单向注浆装置，其特征在于，所述注浆孔的直径为8mm。

3.根据权利要求1所述的用于灌注桩后压浆的单向注浆装置，其特征在于，所述U形弯管部(1)的两自由端之间的中心距为15-25cm。

4.根据权利要求1所述的用于灌注桩后压浆的单向注浆装置，其特征在于，所述热熔胶膜的熔点温度为80±1℃。

5.一种采用权利要求1-4任一项所述的用于灌注桩后压浆的单向注浆装置的注浆施工方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

将单向注浆装置固定在钢筋笼上，并随钢筋笼预埋下设到灌注桩孔内；

对单向注浆装置进行循环压水试验，检验单向注浆装置的管路是否畅通；若畅通，则进行砼浇筑施工；若不畅通，则需要修复或采取补救措施后再进行砼浇筑施工；

在进行砼浇筑施工两天后，采用高温循环水低压开塞法进行开塞；其中高温所指温度是指所述热熔胶膜的熔点温度；

压力注浆。

6.根据权利要求5所述的注浆施工方法，其特征在于，在进行压力注浆之前，还包括采用稀浆初灌；所述稀浆初灌是指采用水灰比为2:1的纯水泥稀浆初灌，以1.2～4MPa的压力进行灌注5-10min。

7.根据权利要求5所述的注浆施工方法，其特征在于，采用高温循环水低压开塞法进行开塞具体包括如下步骤：

自第一直管部向单向注浆装置内循环注入高温水，以软化覆盖在注浆孔上的热熔胶膜；

自第二直管部的自由端进行水温检测，当该部位水温达到热熔胶膜的熔点温度时即对其封闭，自第一直管部低压注入常温水，以将软化后的热熔胶膜冲开，完成开塞。

8.根据权利要求5所述的注浆施工方法，其特征在于，在进行砼浇筑施工两天后，再进行一次循环压水试验，检验单向注浆装置及注浆管路是否存在堵塞情况，在确保注浆管路畅通后，再进行开塞。

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