[发明专利]一种高聚物材料注浆楔形预制桩技术

说明书

技术领域

本发明涉及桩基础技术领域，尤其涉及一种高聚物材料注浆楔形预制桩技术。主要适用于工业民用建筑地基处理以及沿海、沿江高速公路、铁路软土地基处理等工程技术领域。

 

背景技术

在土木建筑深基础中，桩基础是最主要的基础形式之一。后注浆预制桩，通过在桩体内埋设注浆管，对桩侧、桩端或者桩侧桩端联合注浆，以提高桩侧摩阻力和桩端阻力；后注浆桩具有适应性广、施工方法灵活、注浆设备简单等技术优点，近年来在国内得到蓬勃发展。在本发明之前，中国专利“预旋喷辅助沉桩工法”（ZL 200410092416.7）公开了一种利用高压水平射流旋喷水泥浆液预先在阻力土层中旋喷以降低沉桩阻力，从而提高沉桩效率、解决沉桩中遇到不易打入土层的情况，该工法不仅提高了沉桩速率，而且旋喷也在一定程度上增加了桩侧摩阻力。中国专利“同步注浆静压预制桩沉桩方法”（ZL 200710185371.1）；中国专利“静压沉管扩底混凝土桩的施工方法”（ZL 200810055309.5）和中国专利“压浆内夯扩底桩的成桩装置及成桩方法”（ZL 200910071377.5）分别公开了针对预制桩桩侧、桩端进行后注浆的技术方案；这些工法可以不同程度的改善桩-土接触面特性，增加桩侧、桩端阻力，提高桩基整体承载力；但是这些技术方案，均采用水泥浆液进行注浆，因此其注浆强度、注浆压力以及桩基承载力提高程度等注浆效果均受水泥浆液情况的限制；在长时期灌注浓浆时，存在射浆管在孔内易被水泥浆凝住、水泥浆液与预制桩侧之间的粘结力较小；注浆管预先埋设在预制桩体内，不可以回收重复利用，既不经济又不环保；在预制桩接头部位，注浆管衔接技术难度高、效果不好等缺点。

中国专利“水泥混凝土路面脱空识别与高聚物注浆快速维修方法”(ZL 200710054045.7)；“半刚性基层路面病害检测与高聚物注浆维修方法”（ZL 200710054044.2）和“路基缺陷识别、高聚物注浆快速加固方法”（ZL 200710054043.8）公开了一种缺陷识别检测技术和高聚物注浆方法，该法检测速度快、加固效果好；但是高聚物注浆技术目前尚未运用到桩基础工程领域。中国专利“一种扩底预应力锥形管桩及其施工工艺”（ZL 200810011854.4）公开了一种预应力楔形管桩的施工工艺流程，通过人工或机械清理桩芯土和桩端部分土体，然后下放可收放控制钢筋笼、浇注混凝土，形成扩底预应力楔形管桩；该方法首次结合预应力楔形管桩进行扩底，不仅利用楔形截面提高了桩侧摩阻力，而且利用扩大头提高了桩端阻力；不过该工艺步骤相对较多，施工工期相对较长。

 

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，优化预制桩桩侧、桩端注浆浆液和注浆装置，提高注浆改善基桩承载力性状的效果，提出一种高聚物材料注浆楔形预制桩技术。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高聚物材料注浆楔形预制桩，桩体为预应力楔形管桩，预应力楔形管桩桩侧和桩端采用高聚物材料压力注浆；其技术特征在于：预应力楔形管桩上下两端设置“公”、“母”接口，四壁每隔一定距离交错开设注浆孔；注浆孔为管桩内壁口小、外壁口大的圆台形，并配置相应尺寸的木塞；压力注浆系统包括注浆管、含注浆孔和活瓣的钻头、盖帽，注浆浆液为高聚物材料；高聚物材料浆液在注浆压力作用下注入桩周土体，改善桩-土接触面强度；注入桩端土体，在桩端形成扩大头；浆液同时填满预应力楔形管桩中间的孔洞。

所述的预应力楔形管桩，平均外直径为300-800 mm，壁厚为50-200 mm，楔形倾角为0-5^o，一段预应力楔形管桩长度为6-12 m；每段预应力楔形管桩两端分别设置“公”、“母”连接口为管桩接头之用；沿着管桩长度方向每隔一定距离四面交错预设注浆孔，注浆孔间距为0.8-1.5 m，注浆孔为圆台形，管桩外侧壁孔径大于内侧壁孔径，平均孔径为5-15 mm；注浆孔的布置与预应力钢筋错开布置；注浆孔配备相应尺寸的木塞，在沉桩过程中避免土体中水渗入管内，在注浆时可以冲开木塞。

所述的高聚物材料注浆系统，包括刚性注浆管、柔性注浆管、钻头、接头、盖帽、压力表以及注浆泵等。

所述的刚性注浆管为外直径为10-30 mm、壁厚2-5 mm的钢管，钢管两端设有螺纹，刚性注浆管低端与钻头连接，顶端穿过盖帽后由接头与柔性注浆管连接。

所述的柔性注浆管为外直径为10-30 mm、壁厚2-5 mm的耐压力橡皮管，其一端与刚性注浆管连接，另一端与压力表和注浆泵连接。