[发明专利]一种用于灌注桩端沉渣处理的机械挤压及高压注浆系统

说明书

本发明涉及一种用于灌注桩端沉渣处理的机械挤压及高压注浆系统，包括液压挤压装置和高压注浆装置，液压挤压装置设置于灌注桩的钢筋笼底端，与钢筋笼固定连接，高压注浆装置与液压挤压装置相连接，高压注浆装置随液压挤压装置的驱动端顶推而沿灌注桩向下运动；液压挤压装置的驱动端沿灌注桩向下顶推将桩底的混凝土与沉渣的混合物挤密压实，使得灌注桩底部混凝土桩段产生横向裂隙空间，通过高压注浆装置的注浆端向裂隙空间及桩侧进行高压注浆；本发明通过设置于钢筋笼底端的液压挤压装置顶推使底部桩段产生裂隙空间，利用高压注浆装置进行定量压力注浆，实现对桩底沉渣的有效挤密压实，最终达到提高基桩承载力、降低工程成本的目的。

技术领域

本发明属于桩基工程技术领域，尤其涉及一种用于灌注桩端沉渣处理的机械挤压及高压注浆系统。

背景技术

钢筋混凝土灌注桩已被广泛应用于高层建筑、交通工程、市政工程等基础设施建设中，其具有成本低廉、承载力高、施工高效等优点。然而，灌注桩施工存在一个重大缺陷，即在成孔施工及下笼施工过程中会在桩底形成一定厚度的沉渣，而桩底沉渣虚土会造成基桩承载力降低且沉降量过大等技术问题，并会使灌注桩出现较多的工程质量问题。为减少桩底沉渣厚度，一般灌注桩施工中会采用清孔措施来减少桩底沉渣的厚度，但在实际工程中，清孔施工往往难以满足桩基规范对桩底沉渣厚度的技术要求。

在现有技术中，为解决上述施工技术难题，灌注桩施工会采用桩端后压浆技术，且希望通过后压浆技术挤密桩底沉渣，提高灌注桩的单桩承载力。但是，由于桩端后压浆的效果往往会受到桩端岩土类型、注浆设备和注浆工艺的影响，尤其是在黏性土和软黏土层中的后压浆质量难以控制、效果较差，后压浆施工的可靠度较低。并且，传统后压浆施工不能有效控制注浆压力和浆液流向以及扩散挤密范围，难于解决后压浆施工效果的不确定性难题。因此，为保证灌注桩满足承载力和沉降量的设计要求，传统的桩端后压浆技术有待得到创新发展。

发明内容

本发明的目的是为钢筋混凝土灌注桩后压浆施工技术提供一种用于灌注桩端沉渣处理的机械挤压及高压注浆系统，从而能够通过可控定量技术有效地压实挤密灌注桩的桩底沉渣，达到提高桩端混凝土与沉渣混合物的强度及基桩承载力，减少基桩沉降量，并能够显著降低灌注桩成本。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，这种用于灌注桩端沉渣处理的机械挤压及高压注浆系统包括液压挤压装置和高压注浆装置，所述液压挤压装置设置于灌注桩的钢筋笼的底端，并与所述钢筋笼固定连接，所述高压注浆装置与所述液压挤压装置相连接，且所述高压注浆装置随所述液压挤压装置的驱动端顶推而沿灌注桩轴向向下移动；所述液压挤压装置的驱动端沿灌注桩轴向向下顶推将桩底的混凝土与沉渣的混合物挤密压实，并使得灌注桩的底部混凝土桩段产生横向裂隙空间，且通过所述高压注浆装置的注浆端向裂隙空间及桩侧进行高压注浆。

作为优选，所述液压挤压装置包括压板、钢环箍和用于驱动压板竖向运动的驱动机构，所述钢环箍连接在所述钢筋笼的底部，所述驱动机构安装在所述钢环箍上，所述压板的上端面与所述驱动机构的驱动端连接，所述压板的下端面朝向于桩底的沉渣。

作为优选，所述驱动机构包括液压挤压单元和设置在地表上的液压站，所述液压挤压单元紧贴在所述钢环箍内侧并固定，所述液压站用于给液压挤压单元提供动力源，所述压板与液压挤压单元的驱动端连接。

作为优选，所述液压挤压装置还包括横向液压管路和竖向液压管路，所述竖向液压管路与所述横向液压管路相连通，且所述竖向液压管路位于所述钢环箍的内侧，并上穿所述灌注桩与所述液压站所设有的出油口密封相连。

作为优选，所述液压挤压单元至少设置有三个，且所述液压挤压单元沿钢环箍周向均匀地分布并固定在所述压板的上端面上，每个所述液压挤压单元的进油口均通过所述横向液压管路串联连通。