预应力微型桩施工方法与流程

本发明涉及边坡防护技术领域，具体涉及一种预应力微型桩施工方法。

背景技术：

微型桩一般是指桩径小于400mm，长细比大于30，采用钻孔、强配筋和压力注浆施工工艺的灌注桩，因其孔径小，施工方便，使用设备极易获取，被越来越多的人所青睐。近年来，微型桩及注浆技术在边坡防护滑坡治理、路基病害处治方面的使用也越发普及，为边坡防护、滑坡及路基病害抢险应急治理提供了很多便利。

但是，这种小巧的微型桩，其强度较大型桩也有很大程度的下降，在一些地质结构复杂、防护强度要求较高的边坡、滑坡治理、路基病害处治上无法达到目标强度要求，导致在这些边坡、滑坡治理、路基病害处治上还是只能使用大型支挡等结构。因此，提高现有微型桩及周围岩土体的强度，以适应更多边坡防护、滑坡治理、路基病害处治的要求，对提高边坡防护施工的便捷性和迅速实现滑坡和路基灾害控制具有非常积极的意义。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述传统微型桩强度较低，不能满足需求的问题，提供一种预应力微型桩施工方法。

一种预应力微型桩施工方法，包括以下步骤：

(1)在边坡上钻设桩孔；

(2)将钢管桩插入到所述桩孔内；

(3)将锚索捆扎在注浆管上，将注浆管插入到钢管桩的底部；

(4)通过所述注浆管向所述钢管桩内注入注浆材料；

(5)待所述注浆材料凝固后，将锚索通过设置于坡面上的固定台进行张拉，以对所述锚索施加预应力。

在其中一个实施例中，将所述钢管桩插入到所述桩孔内的步骤之前还包括：

对所述桩孔进行清洁。

在其中一个实施例中，所述锚索包括锚固段和自由段，所述将锚索捆扎在注浆管上的步骤具体为：

通过紧固件将所述锚索捆扎在所述注浆管上，在所述注浆管的下端间隔套设扩张件，所述扩张件支撑所述锚固段形成凸起。

在其中一个实施例中，通过紧固件将所述锚索捆扎在所述注浆管上的步骤之后还包括：

将定中件捆扎在所述自由段上，将定中圈插入到钢管桩内，所述定中件位于所述自由段和所述定中圈之间支撑所述注浆管，以使所述注浆管和所述钢管桩同轴。

在其中一个实施例中，所述锚索捆扎在所述注浆管上之前还包括：

在保护套内注入黄油，然后将所述保护套套设在所述锚索上。

在其中一个实施例中，所述锚索捆扎在所述注浆管上之前还包括：

对所述锚索的锚固段进行除油除锈，对所述锚索的自由段进行防腐处理。

在其中一个实施例中，所述固定台包括地梁和设置于地梁上的楔形垫块，所述将锚索通过设置于坡面上的固定台进行张拉的步骤具体为：

在边坡上浇筑所述地梁和楔形垫块，浇筑过程中，将锚具放入到混凝土中，且使所述锚索穿出所述锚具，待混凝土凝固后，通过锚板将所述锚索张紧。

在其中一个实施例中，所述通过锚板将所述锚索张紧的步骤之后还包括：

使用混凝土封块将所述锚板和所述锚索密封。

在其中一个实施例中，所述在边坡上钻设桩孔的步骤具体为：

采用风动干钻施工法在边坡上钻设所述桩孔。

在其中一个实施例中，通过所述注浆管向所述钢管桩内注入注浆材料的过程中，采用多次注浆完成，注浆采用强度不低于m30的水泥砂浆在1-2mpa的压力下进行。

上述预应力微型桩施工方法，锚索随着注浆管插入到钢管桩的底部，通过注浆管向钢管桩内从下至上注入注浆材料，待注浆材料凝固后，可以将锚索的下端锚固在稳定地层。锚索的另一端伸出钢管桩外与设置于坡面上的固定台连接，以对锚索施加预应力，形成对微型桩和周围岩土体的预应力，提高微型桩及周围岩土体受力性能，提高抗滑段岩土体抗滑力，且同时可有效提高微型桩的抗压、抗剪强度。

附图说明

图1为一实施方式中预应力微型桩施工方法的流程图；

图2为一实施方式中预应力微型桩的结构示意图；

图3为图2中钢管桩的结构示意图；

图4为图2中a-a线的剖视图；

图5为图2中b-b线的剖视图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参阅图1，一实施方式中的预应力微型桩施工方法，为实现该预应力微型桩施工方法，其采用如图2所示的预应力微型桩支挡结构。该预应力微型桩施工方法具体包括如下步骤：

步骤s110：在边坡上钻设桩孔。

具体地，在边坡上钻设桩孔时，应当从边坡的上部往下开挖。当上一级边坡开挖成型后，先施工预应力微型桩再进行边坡防护，避免边坡长期暴露。待上一级边坡的预应力微型桩制作完成后，再开挖下一级边坡。桩孔的直径和深度应满足设计要求。对边坡钻设桩孔时，采用风动干钻施工法在边坡上钻设桩孔，不能采用采用水钻，避免桩孔土体污染垮塌。桩孔应进行清洁，保证桩孔的孔壁无污染物，以确保保持注浆材料体与岩体的粘接强度。如遇地层松散、破碎时，应采取跟套管的钻进技术，以使桩孔完整不坍塌。

步骤s120：将钢管桩100插入到桩孔内

请一并参阅图3，钢管桩100的外径小于或者等于桩孔的孔径，钢管桩100的长度与桩孔的深度相适应。钢管桩100的侧壁上开设有出浆孔102，出浆孔102的数量为多个，多个出浆孔102沿钢管桩100的轴向方向间隔设置。注入到钢管桩100内的注浆材料可以通过出浆孔102流入到钢管桩100的外壁与桩孔的侧壁之间，待注浆材料凝固后，可以钢管桩100与岩体连接。

步骤s130：将锚索200捆扎在注浆管110上，将注浆管110插入到钢管桩100的底部。

请一并参阅图4，在下钢筋笼时，同时将锚索200通过注浆管110下放到钢管桩100内。一实施方式中，锚索200通过紧固件210捆扎在注浆管110上，为了保证锚索200固定的稳固，多个紧固件210等间距将锚固捆绑固定。具体地，紧固件210为铁丝，锚索200为钢绞线。钢绞线应为高强度低松弛钢绞线，钢绞线标准强度不小于1860mpa。锚索200施工前必须进行现场抗拔试验，锚索200施工时用设计预应力至的1.1倍进行预张拉，最后按设计值锁紧。

锚索200包括锚固段202和自由段204，其中锚固段202捆扎在注浆管110的下端，自由段204捆绑在注浆管110的上端。同时，锚索200在捆扎在注浆管110之前，需对锚索200的锚固段202进行除油除锈，在锚索200的自由段204进行防腐处理，并在运输及下锚过程中不得损伤。锚索200外套设有保护套230，保护套230可以保护整个锚索200。具体地，保护套230可以为pvc软管，保护套230与钢绞线间注有黄油。

请一并参阅图5，进一步地，注浆管110的下端间隔套设有多个扩张件220，紧固件210和扩张件220沿注浆管110的轴向相互间隔设置，扩张件220可以支撑锚索200的锚固段202形成凸起，凸起可以保证锚固段202与稳定地层连接的稳固。扩张件220可以为圆形的厚钢板或者橡胶板制成，扩张件220设有容纳锚索200的容纳槽222。

为了保证注浆管110插入到钢管桩100内后，注浆管110与钢管桩100同轴，锚索200的自由段204捆扎有定中件244，钢管桩100内插设有定中圈，定中圈的位置与锚索200的自由段204相对应，定中件244支撑在锚索200和定中圈之间。定中件244可以支撑起注浆管110，保证注浆管110与钢管桩100同轴，同时避免注浆管110和锚索200在钢管桩100内晃动。具体地，定中件244为钢片弯折形成，定中件244的两端通过铁丝绑扎在保护套230上，定中圈可以为钢管。注浆管110周向方向上设有三个定中件244，相邻两个定中件244之间的夹角为120°，保证注浆管110支撑的稳固。

请参阅图2，注浆管110需插入到钢管桩100的底部，并且注浆管110与钢管桩100的底部具有一定距离，保证注浆材料可以顺畅的流出。需要在钢管桩100的开口处安装注浆塞250，注浆塞250密封钢管桩100的开口，避免外部的杂物落入到钢管桩100内，影响注浆材料。注浆管110的长度大于钢管桩100的长度，注浆管110穿过注浆塞250伸出到钢管桩100外，方便注浆材料的注入。

注浆塞250可以采用无纺布制成，外形为一套在热缩管上的环带，注浆前先用0.2-0.4mpa压力将注浆塞250注满，在其达到20mpa强度后进行高压注浆。注浆塞250上设有连通钢管桩100内部和外界的排气管252，注浆材料内的气体和杂质可以通过排气管252排出。

步骤s140：通过注浆管110向钢管桩100内注入注浆材料。

请再次参阅图2，具体地，注浆材料为高压浆液，采用多次注浆完成。注浆材料可以为水泥砂浆、水泥浆，也可为其他化学成分的浆液。本实施方式中，注浆材料为水泥浆，注浆采用强度不低于m30的水泥浆在1-2mpa的压力下进行，建议水灰比0.45，具体的配比和各种添加剂的掺入量须由现场试验确定。

步骤s150：待注浆材料凝固后，将锚索200通过设置于坡面10上的固定台300进行张拉，以对锚索200施加预应力。

待注浆材料凝固后，从而将锚索200的锚固段202固定在稳定地层。锚索200的锚固端采用ovm15锚具330锚固在边坡上的固定台300上形成，以对锚索200施加预应力。具体地，固定台300包括地梁310和设置于地梁310上的楔形垫块320。地梁310和楔形垫块320同时浇筑形成，地梁310内设有钢筋，保证地梁310具有足够的强度。地梁310和楔形垫块320中设有钢套管260，以供注浆管110和锚索200通过。

地梁310和楔形垫块320在浇筑的过程中，将锚具330放入到混凝土中，钢套管260穿出锚具330外，以使锚索200穿出到锚具330外。待混凝土凝固强度大于22mpa后，将锚板340设置于楔形垫块320上，且将锚索200固定于锚板340上，以对锚索200施加预应力。锚索200张拉完成后，可以使用混凝土封块350将锚板340和锚索200密封，避免锚板340和锚索200被雨水腐蚀。

上述预应力微型桩施工方法，在下钢筋笼时，同时锚索200随着注浆管110插入到钢管桩100的底部，通过注浆管110向钢管桩100内从下至上注入注浆材料，待注浆材料凝固后，可以将锚索200的锚固段202锚固在稳定地层。锚索200的锚固端伸出钢管桩100外与设置于坡面10上的固定台300连接，以对锚索200施加预应力，形成对微型桩和周围岩土体的预应力，提高微型桩及周围岩土体受力性能，提高抗滑段岩土体抗滑力，且同时可有效提高微型桩的抗压、抗剪强度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。