專利名稱：預應力管樁樁底樁側聯合注漿方法
技術領域：
本發(fā)明涉及土木建筑工程施工中的注漿方法，尤其是一種用于預應力管樁的樁底和樁側聯合注漿方法。
背景技術：
當今國內外土木建筑深基礎工程中，預應力混凝土管樁的應用非常普遍，為我國工程建設提供了理論依據和經驗。但是預應力混凝土管樁在深厚軟土地層中因樁身表面光滑，導致樁側摩阻力不能有效發(fā)揮，預應力混凝土管樁的承載力得不到有效的體現。并且，預應力混凝土管樁在施工過程由于施工方法不當，容易出現質量隱患，往往達不到所需要的效果。大量實踐資料表明，預應力混凝土管樁容易出現承載力實測值小于設計值的情況。當預應力混凝土管樁打樁后采取對樁端(孔底)及樁側(孔壁)實施壓力聯合注漿措施，通過注漿使土體力學性能及樁土之間的邊界條件得到改變，樁周圍巖土的強度和穩(wěn)定性進一 步提聞，從而提聞粧基承載力，減少沉降量。因此可以減少布粧數量和承臺尺寸，減小擠土對鄰周的影響，并縮短施工工期，降低工程造價。同時，端頭板暴露在土中，受腐蝕嚴重。所以如何加強管樁的樁底強度和加強樁側摩阻力是實現上述目標的有力措施，經專利檢索，還尚無解決上述問題的有效措施。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在克服現有技術的不足，提供一種預應力管樁樁底樁側聯合注漿方法。為了達到上述目的，本發(fā)明提供的技術方案為
一種預應力管樁樁底樁側聯合注漿方法，包括以下步驟
(1)端頭板的加工在環(huán)形端頭板(9)上沿圓環(huán)徑向打通多個螺紋出漿孔(11)；
(2)預應力管樁的制作將端頭板(9)焊接在樁段(I)端頭；預應力管樁按照建筑標準預制，端頭板焊接在鋼筋骨架上，焊縫必須飽滿均勻，不得有空隙；
(3)錐形樁靴的加工安裝在底部樁段底端固定端頭鐵件，將封底鋼板焊接在端頭鐵件上，將樁底注漿導管穿過封底鋼板上預留的中心定位孔并向底部延伸，延伸段設A注漿孔，將橡皮管套套在延伸段注漿管上，在延伸段導管底端焊接A封底鋼片；預制帶凹槽的錐形樁尖并在凹槽上預留C出漿孔，凹槽外圍設鉆孔鋼篩，制得錐形樁靴，將錐形樁靴焊接在封底鋼板上；
(4)在端頭板的內側安裝樁側注漿導管連接裝置制作由多個樁側注漿三通閥依次連接成的環(huán)狀高壓注漿軟管；將多個樁側注漿三通閥分別與多個螺紋鋼管連接，再將多個螺紋鋼管分別與端頭板上的多個螺紋出漿孔對應連接；
(5)打樁將按照步驟(I)至(4)制作好的預應力管樁通過打樁機打入土中；
(6)注漿導管和預應力管樁的連接將A注漿導管與樁底注漿導管對接，將樁側注漿導管與一個樁側注漿三通閥頂部接口連接；未與樁側注漿導管連接的樁側注漿三通閥頂部接口設密封機構，檢查氣密性；焊接兩根管樁之間的端頭板，用打樁機將對接好的管樁打入土中；
(7)重復制作預應力管樁，并在端頭板(9)的內側安裝樁側注漿導管(102)連接裝置，然后將與注漿導管連接好的預應力管樁通過端頭板(9)焊接，再打樁，直至管樁達到設計的持力層；
(8)連接注漿設備將A水泥攪拌桶與A水泥儲存桶連接，將A水泥儲存桶與A注漿泵連接，將樁側注漿導管與A注漿泵連接；將B水泥攪拌桶與B水泥儲存桶連接，將B水泥儲存桶與B注漿泵連接，再將A注漿導管與B注漿泵連接；
(9)清水劈裂壓注清水，環(huán)狀高壓注漿軟管張開，繼續(xù)加壓，進行清水劈裂，將塞堵孔的泥土沖蝕，保證注漿路徑的暢通；
(10)樁側樁底注漿注漿泵將水泥漿儲存桶中的水泥通過注漿導管注入管樁；其中，注漿質量控制采用注漿量和注漿壓力雙控方法，以水泥注入量控制為主，泵送終止壓力控制為輔；
(11)注漿完畢后，將注漿孔回填，插有明顯的標識，加強保護，嚴禁車輛輾壓。其中，步驟(I)所述螺紋出漿孔11的出口端設有直徑為6 8mm的圓形鋼篩；步驟(4)所述螺紋鋼管上設有C出漿孔，螺紋鋼管14端部設有B封底鋼片；所述螺紋出漿孔與螺紋鋼管之間的環(huán)隙設有橡皮套；所述B封底鋼片上設有防止橡皮套脫落的細鋼條。所述步驟(9)是在打樁完成之后12小時之內進行；所述步驟(10)中樁側樁底注漿壓力控制在2. OMpaHMpa;當水泥壓入量達到預定值得70%，泵送壓力超過5. OMpa時，停止注漿。另外，為方便對漿液水灰比的控制與檢查，在攪拌桶外側，刻畫有以1■貧水泥配制的0. 60和0. 70的水灰比漿液面的位置，在桶內配有顯示水泥漿液面高度的醒目標尺。上述注漿導管采用國標低壓流體輸送用焊接管，注漿導管的公稱口徑￠30(3/4*),實際壁厚不小于2. 75mm，原材料符合國標要求；注漿導管上端均設有管螺紋、管箍以及絲堵，樁側注漿導管下端設有0/4 螺紋及用以插接樁側注漿閥的三通。本發(fā)明方法中端頭板是預先留有帶螺紋的注漿孔，其孔徑4 5cm，將一兩頭帶配套螺紋的鋼管與注漿孔擰緊對接，通過套管連接另一端鋼管和注漿閥，可以保證其緊密連接，防止高壓注漿時，高壓將接口沖掉，致使水泥漿液未注入土中，而流入管樁內。帶螺紋的鋼管是鉆有注漿孔徑為8mm，端部用鋼片封死并焊有一細鋼條，阻止注漿時外包橡皮單向閥脫落。本發(fā)明方法將厚度15臟，直徑比管樁直徑小40 50臟，中心有預留孔的封底鋼板居中焊接在樁端鐵件上。延伸段注漿導管的直徑為20 40mm，注漿孔留三排，其孔徑大小為8mm，同一截面上呈90°對稱排列，通過封底鋼板預留的中心孔并沿周邊焊接定位于中心，延伸段長度為150mm。延伸段注漿導管外套裝略小于注漿導管管徑的橡皮套，可用自行車內胎制作，然后在延伸段端部焊接封底鋼片，封底鋼片直徑比管徑大4 6cm，鉆孔鋼篩開孔6 8mm，凹槽處出漿孔留三排，其孔徑大小為10mm，同一截面上呈90°對稱排列。本發(fā)明方法中注漿導管的連接均采用通過注漿導管的端部的管螺紋、管螺管箍進行對接；注漿導管的下端插接樁側注漿閥(每個接頭處應檢查其氣密性，符合要求后才能進行下一道工序)。焊接兩根樁之間的端頭板，焊縫必須飽滿均勻，不得有空隙，再次進行打樁。該方法可以有效地提高管樁的承載力，減少其上建筑物的沉降量；并且由此可以減少用樁量，從而削弱擠土效應，減輕對周圍建筑物的危害；預應力混凝土管樁后注漿可以修復在施工過程產生的樁身缺陷，保證建筑物的安全；另一方面，通過樁側注漿對管樁的接頭處端頭板形成保護，在一定程度上保證了管樁使用上的耐久性。與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是通過樁底樁側聯合注漿使土體力學性能及樁土之間的邊界條件得到改變，樁底、樁側土體強度同時得到提高，樁周圍巖土的強度和穩(wěn)定性進一步提高，相當于增大樁徑，增大承壓面積，從而提高樁基承載力，增加反向預應力，減少沉降量。同時，在樁側端頭板位置設置注漿孔進行注漿，形成凸出的漿液包結石體對暴露在土中端頭板起保護作用，使端頭板免受腐蝕，提高了預應力管樁使用的耐久性。


圖I是本發(fā)明方法中管樁的整體結構示意圖； 圖2是樁靴俯視 圖3是圖2的A-A剖視 圖4是端頭板連接處俯視 圖5是圖4的B-B剖視 圖6是圖4的C-C剖視圖。圖中1、樁段；2、端頭鐵件；3、封底鋼板；4、橡皮套管；5、A封底鋼片；6、錐形樁靴、鉆孔鋼篩；8、A出漿孔；9、端頭板；10、樁尖；11、螺紋出漿孔；12、樁側注漿三通閥；13、鋼篩；14、螺紋鋼管；15、環(huán)狀高壓注漿軟管；16、B出漿孔；17、A注漿導管；18、B封底鋼片；19、橡皮套；20、C出漿孔；21、細鋼條；101、樁底注漿導管；102、樁側注漿導管；103、A水泥攪拌桶;104、A水泥儲存桶;105、A注漿泵；106、B水泥攪拌桶；107、B水泥儲存桶；108、B注漿泵。
具體實施例方式(I)端頭板的加工在環(huán)形端頭板9上沿圓環(huán)徑向打通多個螺紋出漿孔11 ;螺紋注衆(zhòng)孔孔徑為4 5cm ;
(2)預應力管樁的制作將端頭板9焊接在樁段I端頭；
(3)錐形樁靴6的加工安裝在底部樁段I底端固定端頭鐵件2，將封底鋼板3焊接在端頭鐵件2上，將樁底注漿導管101穿過封底鋼板3上預留的中心定位孔并向底部延伸，延伸段設三排A注漿孔8，A注漿孔8孔徑大小為8mm，在同一截面上成90°對稱排布，將橡皮管套4套在延伸段注漿管上，在延伸段導管底端焊接A封底鋼片5 ;預制帶凹槽的錐形樁尖10并在凹槽上預留三排B出漿孔16，B出漿孔16孔徑大小為10mm，在同一截面上成90°對稱排布，凹槽外圍設鉆孔鋼篩7，制得錐形樁靴6，將錐形樁靴6焊接在封底鋼板3上；
(4)在端頭板9的內側安裝樁側注漿導管102連接裝置制作由多個樁側注漿三通閥12依次連接成的環(huán)狀高壓注漿軟管15 ;將多個樁側注漿三通閥12分別與多個螺紋鋼管14連接，再將多個螺紋鋼管14分別與端頭板9上的多個螺紋出漿孔11對應連接；
(5)打樁將按照步驟(I)至(4)制作好的預應力管樁通過打樁機打入土中；(6)注漿導管和預應力管樁的連接將A注漿導管17與樁底注漿導管101對接，將樁側注漿導管102與一個樁側注漿三通閥12頂部接口連接；未與樁側注漿導管102連接的樁側注漿三通閥12頂部接口設密封機構，檢查氣密性；焊接兩根管樁之間的端頭板9 ；
(7)重復制作預應力管樁，并在端頭板9的內側安裝樁側注漿導管102連接裝置，然后將與注漿導管連接好的預應力管樁通過端頭板9焊接，再打樁，直至管樁達到設計的持力層；
(8)連接注漿設備將A水泥攪拌桶103與A水泥儲存桶104連接，將A水泥儲存桶104與A注漿泵105連接，將樁側注漿導管102與A注漿泵105連接；將B水泥攪拌桶106與B水泥儲存桶107連接，將B水泥儲存桶107與B注漿泵108連接，再將A注漿導管17與B注漿泵108連接；
(9)清水劈裂壓注清水，環(huán)狀高壓注漿軟管15張開，繼續(xù)加壓，進行清水劈裂，將塞堵孔的泥土沖蝕，保證注漿路徑的暢通； (10)樁側樁底后注漿注漿泵將水泥漿儲存桶中的水泥通過注漿導管注入管樁；其中，注漿質量控制采用注漿量和注漿壓力雙控方法，以水泥注入量控制為主，泵送終止壓力控制為輔；
(11)注漿完畢后，將注漿孔回填。其中，步驟(I)所述螺紋出漿孔11的出口端設有直徑為6 8mm的圓形鋼篩13 ；步驟(4)所述螺紋鋼管14上設有C出漿孔20，螺紋鋼管14端部設有B封底鋼片18 ;所述螺紋出漿孔11與螺紋鋼管14之間的環(huán)隙設有橡皮套19 ;所述B封底鋼片18上設有防止橡皮套19脫落的細鋼條21 ;所述步驟(9)是在打樁完成之后12小時之內進行；所述步驟
(10)中樁側樁底注漿壓力控制在2. OMpa 3. OMpa ;當水泥壓入量達到預定值得70%，泵送壓力超過5. OMpa時，停止注漿。另外，為方便對漿液水灰比的控制與檢查，在攪拌桶外側，刻畫有以《>0^水泥配制的0. 60和0. 70的水灰比漿液面的位置，在桶內配有顯示水泥漿液面高度的醒目標尺。
權利要求
1.一種預應力管樁樁底樁側聯合注漿方法，包括以下步驟 (1)端頭板(9)的加工在環(huán)形端頭板(9)上沿圓環(huán)徑向打通多個螺紋出漿孔(11)； (2)預應力管樁的制作將端頭板(9)焊接在樁段(I)端頭； (3 )錐形樁靴(6 )的加工安裝在底部樁段(I)底端固定端頭鐵件(2 )，將封底鋼板(3 )焊接在端頭鐵件(2)上，將樁底注漿導管(101)穿過封底鋼板(3)上預留的中心定位孔并向底部延伸，延伸段設A注漿孔(8)，將橡皮管套(4)套在延伸段注漿管上，在延伸段導管底端焊接A封底鋼片(5);預制帶凹槽的錐形樁尖(10)并在凹槽上預留B出漿孔(16)，凹槽外圍設鉆孔鋼篩(7)，制得錐形樁靴(6);將錐形樁靴(6)焊接在封底鋼板(3)上； (4)在端頭板(9)的內側安裝樁側注漿導管(102)連接裝置制作由多個樁側注漿三通閥(12)依次連接成的環(huán)狀高壓注漿軟管(15);將多個樁側注漿三通閥(12)分別與多個螺紋鋼管(14)連接，再將多個螺紋鋼管(14)分別與端頭板(9)上的多個螺紋出漿孔(11)對應連接； (5)打樁將按照步驟(I)至(4)制作好的預應力管樁通過打樁機打入土中； (6)注漿導管和預應力管樁的連接將A注漿導管(17)與樁底注漿導管(101)對接，將樁側注漿導管(102)與一個樁側注漿三通閥(12)頂部接口連接；未與樁側注漿導管(102)連接的樁側注漿三通閥(12)頂部接口設密封機構，檢查氣密性；焊接兩根管樁之間的端頭板(9)，用打樁機將對接好的管樁打入土中； (7)重復制作預應力管樁，并在端頭板(9)的內側安裝樁側注漿導管(102)連接裝置，然后將與注漿導管連接好的預應力管樁通過端頭板(9)焊接，再打樁，直至管樁達到設計的持力層； (8)連接注漿設備將A水泥攪拌桶(103)與A水泥儲存桶(104)連接，將A水泥儲存桶(104)與A注漿泵(105)連接，將樁側注漿導管(102)與A注漿泵(105)連接；將B水泥攪拌桶(106)與B水泥儲存桶(107)連接，將B水泥儲存桶(107)與B注漿泵(108)連接，再將A注漿導管(17)與B注漿泵(108)連接； (9)清水劈裂壓注清水，環(huán)狀高壓注漿軟管(15)張開，繼續(xù)加壓，進行清水劈裂，將塞堵孔的泥土沖蝕，保證注漿路徑的暢通； (10)樁側樁底注漿注漿泵將水泥漿儲存桶中的水泥通過注漿導管注入管樁；其中，注漿質量控制采用注漿量和注漿壓力雙控方法，以水泥注入量控制為主，泵送終止壓力控制為輔；(11)注漿完畢后，將注漿孔回填。
2.如權利要求I所述的方法，其特征在于，步驟(I)所述螺紋出漿孔(11)的出口端設有直徑為6 8mm的圓形鋼篩(13)。
3.如權利要求I所述的方法，其特征在于，步驟(4)所述螺紋鋼管(14)上設有C出漿孔(20)，螺紋鋼管14端部設有B封底鋼片(18);所述螺紋出漿孔(11)與螺紋鋼管(14)之間的環(huán)隙設有橡皮套(19);所述B封底鋼片(18)上設有防止橡皮套(19)脫落的細鋼條(21)。
4.如權利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟(9)是在打樁完成之后12小時之內進行。
5.如權利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟(10)中樁側樁底注漿壓力控制在·2. 0Mpa 3. OMpa ;當水泥壓入量達到預定值得70% ,泵送壓力超過5. OMpa時,停止注衆(zhòng)。
全文摘要
本發(fā)明系一種預應力管樁樁底樁側聯合注漿方法。本發(fā)明通過預埋管道在預應力管樁樁底與樁側，通過地面的注漿器對土中的管樁進行樁底(孔底)及樁側(孔壁)實施壓力聯合注漿。后注漿質量控制采用注漿量和注漿壓力雙控方法，以水泥注入量控制為主，泵送終止壓力控制為輔。通過注漿一方面形成凸出的漿液包結石體對管樁的接頭起到保護作用，提高管樁使用耐久性。此外，通過注漿使土體力學性能及樁土之間的邊界條件得到改變，樁周圍巖土的強度和穩(wěn)定性進一步提高，從而提高樁基承載力，減少沉降量。因此可以減少布樁數量和承臺尺寸，并縮短施工工期，降低工程造價。
文檔編號E02D5/72GK102828509SQ20121036231
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權日2012年9月26日
發(fā)明者聶重軍, 楊德歡, 劉俊斌, 黃小娟, 柴任鋼, 閆肅, 章軍, 王斌 申請人:長沙學院