本實(shí)用新型涉及建筑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于加筋復(fù)合注漿法的樁基加固系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展，樁基在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也出現(xiàn)了大量存在質(zhì)量問(wèn)題的缺陷樁，采用有效的方法進(jìn)行加固處理，可減少大量的基建投資，節(jié)約工期，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此，研究開(kāi)發(fā)具有實(shí)用價(jià)值的樁基加固施工技術(shù)有著極為深遠(yuǎn)的意義。

傳統(tǒng)的復(fù)合注漿法加固樁基的做法是先用高壓旋噴注漿成樁柱體，再用靜壓注漿增強(qiáng)旋噴效果，擴(kuò)散加固漿液，防止固結(jié)收縮，消除注漿盲區(qū)，但由于伸入持力層部分的樁柱體本身抗彎強(qiáng)度及側(cè)向剛度較低，當(dāng)樁基受到較大水平力作用時(shí)，此部分樁柱體易產(chǎn)生受拉破壞，從而導(dǎo)致樁的承載力下降，特別是在砂性等松散性地層中進(jìn)行復(fù)合注漿技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)，樁基的周邊會(huì)切割出較大空洞，樁基加固工程依靠常規(guī)復(fù)合注漿方法無(wú)法有效的加固樁基。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供的一種基于加筋復(fù)合注漿法的樁基加固系統(tǒng)是在傳統(tǒng)復(fù)合注漿法為基礎(chǔ)改進(jìn)成加筋復(fù)合注漿法形成的，加筋復(fù)合注漿法加固樁基是先用地質(zhì)鉆機(jī)在樁基上鉆孔，再采用復(fù)合注漿法對(duì)樁基進(jìn)行注漿，將靜壓注漿法和高壓旋噴注漿法進(jìn)行時(shí)序結(jié)合，發(fā)揮兩種注漿技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)加筋可使樁身剛度、單樁豎向抗壓承載力得到較大提高。

一種基于加筋復(fù)合注漿法的樁基加固系統(tǒng)，其中，所述樁基加固系統(tǒng)包括樁身與樁底，所述樁身與所述樁底連接，所述樁身內(nèi)設(shè)有加固鉆孔，所述加固鉆孔內(nèi)設(shè)有鋼筋骨架。

較佳地，所述加固鉆孔貫穿所述樁身，所述鋼筋骨架的一部分伸入所述樁底中。

較佳地，所述加固鉆孔遠(yuǎn)離所述樁底一端內(nèi)設(shè)有注漿封孔器，且完成注漿后由水泥覆蓋。

較佳地，所述加固鉆孔的數(shù)量為2個(gè)，且關(guān)于樁身的軸心線對(duì)稱分布。

較佳地，所述加固鉆孔的數(shù)量為3個(gè)，且投影于所述樁身頂面上時(shí)，3個(gè)加固鉆孔的圓心的連線構(gòu)成一等邊三角形。

較佳地，所述樁身由水泥制成且呈圓柱形形狀。

較佳地，所述樁基加固系統(tǒng)主要按照鉆孔、高壓旋噴清水沖洗擴(kuò)孔、高壓旋噴注漿、安裝注漿封孔器、靜壓注漿以及封孔的順序形成預(yù)定結(jié)構(gòu)的加固樁基。

較佳地，所述樁基加固系統(tǒng)還包括在高壓旋噴注漿之后，安裝注漿封孔器之前的安裝鋼筋骨架，所述安裝鋼筋骨架是指將鋼筋骨架安裝至所述加固鉆孔內(nèi)，所述鋼筋骨架由至少三根鋼筋條組成。

較佳地，所述注漿封孔器設(shè)有安全閥，所述水泥通過(guò)所述安全閥注入所述加固鉆孔。

本實(shí)用新型提供的基于加筋復(fù)合注漿法的樁基加固系統(tǒng)由于在加固鉆孔內(nèi)設(shè)置鋼筋，不僅提高了工作效率，而且具有加固效果好、施工簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)可靠的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例的基于復(fù)合注漿法的樁基加固系統(tǒng)的樁身的正視剖面圖。

圖2為本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例的基于復(fù)合注漿法的樁基加固系統(tǒng)的樁身的俯視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，如果不沖突，本實(shí)用新型實(shí)施例以及實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

實(shí)施例1

如圖1所示，所述基于復(fù)合注漿法的樁基加固系統(tǒng)包括樁身和樁底。一種基于加筋復(fù)合注漿法的樁基加固系統(tǒng)，包括樁身1與樁底10，所述樁身1與所述樁底10連接，所述樁身1內(nèi)設(shè)有加固鉆孔8、9，所述加固鉆孔內(nèi)設(shè)有鋼筋骨架6、7。

本實(shí)用新型提供的基于加筋復(fù)合注漿法的樁基加固系統(tǒng)由于在加固鉆孔內(nèi)設(shè)置鋼筋，不僅提高了工作效率，而且具有加固效果好、施工簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)可靠的優(yōu)點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述加固鉆孔貫穿所述樁身，所述鋼筋骨架的一部分伸入所述樁底中。這樣可以使得樁基加固系統(tǒng)更穩(wěn)定。

進(jìn)一步地，，所述加固鉆孔遠(yuǎn)離所述樁底一端內(nèi)設(shè)有注漿封孔器，且完成注漿后由水泥覆蓋。由于采用注漿封孔器，大幅縮短了止?jié){封孔的時(shí)間，使得高壓旋噴注漿和下放鋼筋骨架后能立即開(kāi)始靜壓注漿。

進(jìn)一步地，所述加固鉆孔的數(shù)量為2個(gè)，且關(guān)于樁身的軸心線對(duì)稱分布。

進(jìn)一步地，所述加固鉆孔的數(shù)量為3個(gè)，且投影于所述樁身頂面上時(shí)，3個(gè)加固鉆孔的圓心的連線構(gòu)成一等邊三角形。

進(jìn)一步地，所述樁身由水泥制成且呈圓柱形形狀。

進(jìn)一步地，所述水泥中均勻分布有水玻璃。

進(jìn)一步地，所述樁基加固系統(tǒng)經(jīng)由鉆孔、高壓旋噴清水沖洗擴(kuò)孔、高壓旋噴注漿、安裝注漿封孔器、靜壓注漿以及封孔后成型。

進(jìn)一步地，所述注漿封孔器設(shè)有安全閥，所述水泥通過(guò)所述安全閥注入所述加固鉆孔。

進(jìn)一步地，所述鋼筋骨架由至少三根鋼筋條組成。

該樁基加固系統(tǒng)具體介紹如下：

所述樁身1與所述樁底10連接，所述樁底10為所述樁身1下端，所述樁身1為普通硅酸鹽水泥；所述樁身1設(shè)有所述加固鉆孔，所述加固鉆孔貫穿所述樁身1，所述加固鉆孔包括第一加固鉆孔8和第二加固鉆孔9，所述加固鉆孔數(shù)量不限于2個(gè)，所述第一加固鉆孔8和所述第二加固鉆孔9內(nèi)含所述普通硅酸鹽水泥，所述硅酸鹽水泥加有水玻璃，所述第一加固鉆孔8設(shè)有第一注漿封孔器4，所述第一注漿封孔器4接近所述第一加固鉆孔8的頂端，所述第一注漿封孔器4被所述普通硅酸鹽水泥覆蓋，所述第一注漿封孔器4設(shè)有第一安全閥2，所述普通硅酸鹽水泥通過(guò)所述第一安全閥2注入所述第一加固鉆孔8內(nèi)，所述第一加固鉆孔8還包括第一鋼筋骨架6，所述第一鋼筋骨架6一端伸入所述樁底10，所述第一鋼筋骨架6另一端靠近所述第一注漿封孔器4，所述第一鋼筋骨架6由三根鋼筋條組成，所述第一鋼筋骨架6也可由三根以上的鋼筋條組成；所述第二加固鉆孔9設(shè)有第二注漿封孔器5，所述第二注漿封孔器5接近所述第二加固鉆孔9的頂端，所述第二注漿封孔器5被所述普通硅酸鹽水泥覆蓋，所述第二注漿封孔器5設(shè)有第二安全閥3，所述普通硅酸鹽水泥通過(guò)所述第二安全閥3注入所述第二加固鉆孔9內(nèi)，所述第二加固鉆孔9還包括第二鋼筋骨架7，所述第二鋼筋骨架7一端伸入所述樁底10，所述第二鋼筋骨架7另一端靠近所述第二注漿封孔器5，所述第一鋼筋骨架7由三根鋼筋條組成，所述第一鋼筋骨架7也可由三根以上的鋼筋條組成。

本實(shí)用新型提供的基于加筋復(fù)合注漿法的樁基加固系統(tǒng)適用于持力層較弱的工程灌注樁、有樁身質(zhì)量問(wèn)題的灌注樁、需要擴(kuò)底的預(yù)制樁以及樁底下軟弱夾層、溶洞、土洞的處理。本實(shí)用新型提供的基于加筋復(fù)合注漿法的樁基加固系統(tǒng)不僅提高了工作效率，而且具有加固效果好、施工簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)可靠的優(yōu)點(diǎn)。

圖2為基于復(fù)合注漿法的樁基加固系統(tǒng)的樁身的俯視剖面圖。結(jié)合圖1，如圖2所示，所述樁身1為圓柱形，所述第一加固鉆孔8、所述第二加固鉆孔為圓柱形，所述第一加固鉆孔8、所述第二加固鉆孔9分散在所述樁身1圓心線外，所述第一鋼筋骨架6的三根鋼筋條接觸且分布在所述第一加固鉆孔8的圓心線外；所述第二鋼筋骨架7的三根鋼筋條相接觸且分布在所述第二加固鉆孔9的圓心線外。

實(shí)施例1中的基于復(fù)合注漿法的樁基加固系統(tǒng)的原理：

加筋復(fù)合注漿法加固樁基是采用地質(zhì)鉆機(jī)在樁身或樁周鉆孔，采用高壓旋噴注漿成樁柱體，然后下置筋骨架并建立孔口注漿裝置，最后采用雙液靜壓注漿增強(qiáng)旋噴注漿效果。將高壓旋噴注漿法和雙液靜壓注漿法進(jìn)行時(shí)序結(jié)合，在發(fā)揮兩種注漿技術(shù)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，置入鋼筋骨架可大幅增強(qiáng)樁身及樁端伸入持力層中樁柱體的側(cè)向剛度和樁基承載力，克服了傳統(tǒng)復(fù)合注漿法加固樁基的不足。

實(shí)施例1中的基于復(fù)合注漿法的樁基加固系統(tǒng)具體可由以下步驟成型：

1.鉆孔

對(duì)樁基的樁身缺陷或樁底持力層缺陷進(jìn)行加固時(shí)，先采用地質(zhì)鉆機(jī)在樁中鉆孔抽芯或在樁側(cè)鉆孔；對(duì)樁身缺陷加固時(shí)需在樁中鉆孔抽芯至缺陷位置以下1m左右；對(duì)樁底持力層缺陷加固時(shí)，需根據(jù)設(shè)計(jì)樁底持力層要求從樁中或樁側(cè)鉆孔抽芯至完整持力層以下不小于3倍挖孔樁直徑深度范圍。鉆孔孔徑一般開(kāi)孔為110mm或101mm，終孔為101mm或91mm，鉆孔垂直度偏差小于1％。

2.高壓旋噴清水沖洗擴(kuò)孔

25MPa左右的高壓旋噴清水沖洗樁端持力層及樁身缺陷位置須按設(shè)計(jì)所需的參數(shù)要求(包括噴射壓力、提升速度、旋轉(zhuǎn)速度等)進(jìn)行噴射。將地質(zhì)鉆機(jī)上的巖芯管拔出再換旋噴管，旋噴管分段下入孔底，每段旋噴管應(yīng)連接緊密并用麻絲密封。自下而上噴射清水，一般采用單管旋噴注漿方式，至少噴射2遍。經(jīng)噴射清水后，可擴(kuò)大噴射直徑和增加固結(jié)體的強(qiáng)度。

3.高壓旋噴注漿

按要求進(jìn)行清水噴射洗孔和擴(kuò)孔后，再用高壓旋噴注漿，分段下入孔底由下而上單管旋噴注漿。

4.安裝鋼筋骨架

將預(yù)先選擇好的鋼筋骨架放入加固鉆孔中，鋼筋間用點(diǎn)焊焊接在一起，且鋼筋骨架要插入到樁底內(nèi)。

5.安裝注漿封孔器

在鋼筋骨架埋設(shè)完成后，將注漿封孔器完全插入鉆孔內(nèi)，與壓力源連通，啟動(dòng)壓力，升至0.4MPa時(shí)，膠管完全膨脹實(shí)現(xiàn)封孔。封孔前應(yīng)確?？變?nèi)漿液溢滿至孔口，以排放孔內(nèi)多余空氣。

6.靜壓注漿

開(kāi)啟封孔器的安全閥向孔內(nèi)注漿。先用較稀的漿液和較低的注漿壓力，逐漸加大至設(shè)計(jì)注漿量和注漿壓力為止。在漿液終凝前進(jìn)行2～3次靜壓注漿。采用雙液注漿，雙液漿由水泥砂漿等攪拌成的A液與由水玻璃等組成的B液混合而成。

7.封孔

注漿完畢后，只需將與封孔器連接的連接管反時(shí)針旋出，封孔器仍在鉆孔內(nèi)保持膨脹狀態(tài)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間封堵，可有效保證鉆孔內(nèi)水分或漿分不發(fā)生倒流。

實(shí)施例1中的基于復(fù)合注漿法的樁基加固系統(tǒng)所使用的材料有：

1.主劑

使用水泥漿為主劑，一般采用32.5普通硅酸鹽水泥。若欲獲得較高的固結(jié)體強(qiáng)度，也可采用42.5普通硅酸鹽水泥。

2.外加劑

(1)常用的有速凝劑、早強(qiáng)劑等。速凝劑常用水玻璃，模數(shù)2.4～3.2，濃度不應(yīng)小于400Bé，加量一般為水泥用量的2％～4％。采用雙液注漿進(jìn)行靜壓注漿時(shí)，水玻璃用量為水泥用量的10％～100％。應(yīng)符合JGJ/T 211-2010《建筑工程水泥-水玻璃雙液注漿技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定。

(2)早強(qiáng)劑常用氯化鈣和三乙醇胺，摻用數(shù)量一般為水泥用量的2％～4％，應(yīng)符合JGJ/T 211-2010《建筑工程水泥-水玻璃雙液注漿技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定。

(3)鋼筋采用HRB400鋼筋，應(yīng)符合GB 1499.2-2007《鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋鋼筋》的規(guī)定。

其中注漿工藝參數(shù)：

表1注漿工藝參數(shù)

實(shí)施例1中的基于復(fù)合注漿法的樁基加固系統(tǒng)成型所采用的機(jī)械設(shè)備：

表2主要機(jī)械設(shè)備

實(shí)施例1中的基于復(fù)合注漿法的樁基加固系統(tǒng)成型中所涉及的質(zhì)量管理措施：

(1)嚴(yán)格按有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)控制。

(2)根據(jù)施工程序，嚴(yán)把鉆孔深度、配料、注漿壓力、注漿量相關(guān)。每道工序均安排專人負(fù)責(zé)并記錄原始數(shù)據(jù)。

(3)注漿過(guò)程中發(fā)生串漿時(shí)，如串漿孔具備條件可同時(shí)進(jìn)行注漿，否則應(yīng)堵塞注漿孔，待注漿結(jié)束后再對(duì)串漿孔進(jìn)行掃孔、沖洗，然后繼續(xù)注漿。

(4)若發(fā)生冒漿、漏漿，應(yīng)根據(jù)具體情況采用低壓、濃漿、限流、限量、間歇注漿等方法進(jìn)行處理。

(5)若注漿工作因故中斷應(yīng)盡早恢復(fù)注漿，否則應(yīng)立即進(jìn)行沖洗鉆孔，然后恢復(fù)注漿。若無(wú)法沖洗或沖洗注入率與中斷前相比減少很多，且較短時(shí)間停止吸漿，則應(yīng)采取補(bǔ)救措施。對(duì)吸漿量大、注漿難以結(jié)束的基樁底部，采取低壓、濃漿、限流、限量、間歇注漿或摻加速凝劑等方式處理。

實(shí)施例1中的基于復(fù)合注漿法的樁基加固系統(tǒng)的工程應(yīng)用：

1.工程概況

某高層住宅樓，建筑面積15 000m2，剪力墻結(jié)構(gòu)；采用人工挖孔灌注樁，樁端持力層為中風(fēng)化礫巖層，總樁數(shù)58根，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40。

2.存在問(wèn)題

根據(jù)基樁低應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果，采用鉆芯法檢測(cè)樁身完整性較差的樁基，檢查項(xiàng)目包括樁長(zhǎng)、樁身混凝土強(qiáng)度、樁底沉渣厚度、樁身完整性和判定或鑒別樁端持力層巖土性狀等。檢測(cè)結(jié)果表明，部分樁樁身混凝土有浮漿、蜂窩等離析現(xiàn)象，部分混凝土芯樣不連續(xù)且不完整，骨料分布不均勻，存在嚴(yán)重離析現(xiàn)象，樁底持力層為中風(fēng)化礫巖，部分樁端有卵石層、淤質(zhì)泥層而未進(jìn)入持力層等質(zhì)量缺陷。綜合鉆進(jìn)情況、芯樣編錄及試驗(yàn)結(jié)果，按JGJ106-2003《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》鉆芯法檢測(cè)的分類評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)定所檢測(cè)的58根樁中有8根為IV類樁。

3.加固處理方案

(1)根據(jù)鉆芯法鉆取的芯樣進(jìn)行分析，確定樁基混凝土離析的具體位置和厚度.

(2)結(jié)合勘察報(bào)告算出每根樁基所能提供的抗壓承載力，設(shè)計(jì)抗壓承載力與算出的實(shí)際抗壓承載力差值即為每根樁基承載力的缺陷值。

(3)根據(jù)缺陷值計(jì)算鋼筋用量，采用加筋復(fù)合注漿法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固處理。單樁抗壓極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值按JGJ 94-2008《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》公式(5.3.6)進(jìn)行計(jì)算。對(duì)離析混凝土為極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，取4 000kPa(按碎石土的樁端阻力取值)。

(4)根據(jù)以上思路對(duì)所有樁基的承載力進(jìn)行設(shè)計(jì)復(fù)核，結(jié)合樁基承載力缺陷值和現(xiàn)場(chǎng)施工情況，選用兩種加固方案。對(duì)樁徑為0.8m的樁基鉆取1孔，加筋注漿完成后再鉆1孔，以檢測(cè)前1孔注漿加固的效果，最后進(jìn)行第2孔的注漿；對(duì)直徑為1m的樁基，先鉆取2孔，加筋注漿完成后再鉆1孔，以檢測(cè)前2孔注漿加固的效果，最后進(jìn)行第3孔的注漿。每孔分別放入3根直徑32mm的HRB400鋼筋，孔徑約為110mm。

4.加固效果

采用加筋復(fù)合注漿方法加固1孔或2孔7d后對(duì)樁基進(jìn)行鉆芯取樣，芯樣連續(xù)性及完整性較加固前有較大改善，抗壓強(qiáng)度可達(dá)到40MPa以上。加固后28d進(jìn)行樁基低應(yīng)變檢測(cè)和樁基靜載試驗(yàn)，結(jié)果表明加筋復(fù)合注漿法加固樁基質(zhì)量可靠，效果良好，樁基承載力能滿足工程設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

通過(guò)實(shí)施例1中的基于復(fù)合注漿法的樁基加固系統(tǒng)的工程應(yīng)用可知：低應(yīng)變及鉆芯檢測(cè)結(jié)果證明了采用加筋復(fù)合注漿加固樁基的安全性和可行性，在充分發(fā)揮復(fù)合注漿法的基礎(chǔ)上，還能大幅增強(qiáng)樁身及樁端伸入持力層中樁柱體的側(cè)向剛度和樁基承載力，對(duì)灌漿孔連通部位的蜂窩及溝槽、樁底沉渣、樁底持力層存在相對(duì)軟弱的夾層、樁底溶洞等質(zhì)量問(wèn)題加固作用較好，效果顯著，適合大面積推廣。

以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施方式，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。