一种高强度模袋桩的施工工艺的制作方法

本发明涉及一种高强度模袋桩的施工工艺。

背景技术：

现有的模袋桩由于钻孔直径ф150与模袋桩设计桩径ф500比例存在的问题，模袋桩在成型过程中，桩径由灌浆管管径50mm增大至500mm，增量是钻孔直径的3倍（n1）；模袋桩灌浆体量（灌浆管至模袋之间）是钻孔体量的10.1倍（n2）。从开挖情况分析，桩身的直径难于控制，成桩质量难于保证，并且模袋桩只有模袋和硬化后的水泥浆组成，强度难于满足结构要求，应用范围局限性大。为此，需要一种高强度模袋桩。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高强度模袋桩的施工工艺，适用于建造高强度模袋桩。

本发明的技术方案在于：一种高强度模袋桩的施工工艺，包括以下步骤：

1）在淤泥地层设置定位梁，并采用钻机钻设大孔径圆柱孔；

2）在大口径圆柱孔内安装桩身模袋，并在桩身模袋的下端套置一底部模袋；

3）在桩身模袋内设置空心核心桩或实心核心桩；

4）在空心核心桩的内部安装桩身扩大体的桩身灌浆管、桩体底端扩大段的桩底灌浆管及空心核心桩内部的管内灌浆管，所述桩身灌浆管的侧壁上沿其轴向间隔设置有向空心核心桩外壁与桩身模袋之间灌注水泥浆的灌浆孔及其通道，所述底部灌浆管的下端伸出空心核心桩的底端并进入底部模袋；

或在实心核心桩与桩身模袋之间安装用于向实心核心桩外壁与桩身模袋之间灌注水泥浆的桩身灌浆管和下端伸出实心核心桩底端并进入底部模袋的桩底灌浆管；

5）通过桩身灌浆管向桩身模袋与空心核心桩外壁之间进行控制性灌浆，使桩身模袋扩大并挤压淤泥层，并向空心核心桩内充填填料及通过管内灌浆管进行灌浆；

或通过桩身灌浆管向桩身模袋与实心核心桩外壁之间进行控制性灌浆，使桩身模袋扩大并挤压淤泥层；

6）通过桩底灌浆管向底部模袋灌注填充膏状物，待底部模袋灌注饱满后继续灌注膏状物，使膏状物从底部模袋的上端口挤出并沿模袋桩身的外壁上行，以形成桩周淤泥硬化区。

进一步地，所述桩身模袋与空心核心桩或实心核心桩的外壁之间灌注的为可硬化的膏状水泥浆；所述底部模袋灌注填充的膏状物为可硬化的膏状水泥浆或添加石粉的膏状水泥浆。

进一步地，所述桩身模袋与空心核心桩外壁之间的灌浆体和空心核心桩及其内部的灌浆体形成加强结构层，或桩身模袋与实心核心桩外壁之间的灌浆体及实心核心桩形成加强结构层；底部模袋的直径大于桩身模袋的直径，底部模袋灌浆硬化后形成桩体底部的扩大头。

进一步地，在空心核心桩的内部填充填料，所述填料由≥60%的粗、细骨料级配的石子和≤40%的可硬化膏状水泥浆组成。

进一步地，在空心核心桩内先设置钢筋笼，再填充填料。

进一步地，所述大孔径圆柱孔的孔径≥300mm，孔深≥6m；所述桩身模袋的直径≥330mm，所述底部模袋的直径≥500mm。

进一步地，所述空心核心桩为大口径钢管、竹节打通的毛竹或高分子管材；所述大口径钢管的直径为219mm，长度≥6m；所述毛竹的直径为100~150mm，长度≥6m；所述高分子管材的直径大于200mm，长度≥6m。

进一步地，所述桩身灌浆管和管内灌浆管的长度≥6m，直径为32mm；所述桩底灌浆管的长度≥8m，直径为32mm。

进一步地，所述实心核心桩为实心原木，且直径为100~150mm，长度≥6m。

进一步地，待模袋桩全部灌注完成之后，在桩身模袋的上端进行浇筑桩顶圈梁以形成整体；所述桩顶圈梁为钢筋混凝土圈梁。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：该高强度模袋桩的施工工艺简单，方便用于建造高强度模袋桩，成型的桩体不仅结构紧凑，通过在桩身模袋和灌浆管之间增加钢管或毛竹等提高桩体的强度，而且桩体的直径可控，成桩的桩身均匀，杜绝出现模袋桩桩身局部过大或太小的情况，同时成本低。可有效满足淤泥地基基础处理，建造挡土墙、围护墙、承载桩等结构要求；既可应用于既有建筑和新建建筑的地基处理，也可应用于淤泥地质条件的基坑支护、河道边坡加固等工程，使用时由于质量可靠，不必采用密排布置，桩距可以适当加大。

附图说明

图1为本发明的的实施例一的结构示意图；

图2为本发明的图1的a-a剖视图；

图3为本发明的实施例二的结构示意图；

图4为本发明的图3的b-b剖视图；

图5为本发明的实施例三的结构示意图；

图6为本发明的图5的c-c剖视图；

图7为本发明的实施例四的结构示意图；

图8为本发明的图7的d-d剖视图；

图中：10-桩身模袋11-桩周淤泥挤压区12-桩周围淤泥硬化区21-大口径钢管22-膏状水泥浆23-填料24-毛竹26-高分子管材27-实心原木28-钢筋笼30-桩身灌浆管35-桩底灌浆管39-管内灌浆管40-扩大头41-底部模袋42-膏状物50-桩顶圈梁。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。

实施例一参考图1和图2。

一种高强度模袋桩的施工工艺，包括以下步骤：

1）在淤泥地层设置定位梁，并采用钻机钻设大孔径圆柱孔，通过定位地梁可以使大孔径圆柱孔保证垂直度；

2）在大口径圆柱孔内安装桩身模袋10，并在桩身模袋的下端套置一底部模袋41；

3）在桩身模袋内设置大口径钢管21；

4）在大口径钢管内部安装桩身扩大体的桩身灌浆管30、桩体底端扩大段的桩底灌浆管35，所述桩身灌浆管的侧壁上沿其轴向间隔设置有向大口径钢管外壁与桩身模袋之间灌注水泥浆的灌浆孔及其通道，管内灌浆管的侧壁沿轴向间隔设置有用于向大口径钢管灌注水泥浆的灌浆孔，大口径钢管内还设置管内灌浆管39和滤排水管。所述底部灌浆管的下端伸出大口径钢管的底端并进入底部模袋；

5）通过桩身灌浆管向桩身模袋与大口径钢管的外壁之间进行控制性灌浆，使桩身模袋扩大并挤压淤泥层，位于桩身模袋的外侧形成桩周淤泥挤压区11，并向大口径钢管内充填填料23及通过管内灌浆管进行灌浆；

6）通过桩底灌浆管向底部模袋灌注填充膏状物42，待底部模袋灌注饱满后继续灌注膏状物，使膏状物从底部模袋的上端口挤出并沿模袋桩身的外壁上行，以使模袋桩身的外周形成桩周淤泥硬化区12。

本实施例中，所述桩身模袋与大口径钢管的外壁之间灌注的为可硬化的膏状水泥浆22，以便形成均匀的硬化层。该膏状水泥浆硬化后既可以充当大口径钢管的保护层，又可扩大桩体直径。

本实施例中，所述底部模袋灌注填充的膏状物为可硬化的膏状水泥浆或添加石粉的膏状水泥浆，桩身模袋与大口径钢管外壁之间的灌浆体（膏状水泥浆）和大口径钢管（填料）及其内部的灌浆体形成加强结构层；

本实施例中，所述底部模袋的直径大于包裹加强结构层的桩身模袋的直径，使底部模袋灌浆硬化后既可以形成桩体底部的扩大头40，又可用于向桩身模袋周围的淤泥灌注膏状填充物，从而为模袋桩提供更大的底部承载受力区，提高模袋桩的整体受力强度。

本实施例中，在大口径钢管的内部填充填料，所述填料由≥60%的粗、细骨料级配的石子（如中石子、小石子）和≤40%的可硬化膏状水泥浆组成。通过灌浆工艺形成高强度的混凝土，使大口径钢管实心化形成加强结构的核心区。不仅提高模袋桩的整体受力强度，而且通过大口径钢管使桩身模袋的外径可控，受力结构层次分明，扩大应用范围。

本实施例中，所述大孔径圆柱孔的孔径≥300mm，孔深≥6m；所述桩身模袋的直径≥330mm，所述底部模袋的直径≥500mm；所述大口径钢管的直径为219mm，长度≥6m；所述桩身灌浆管和管内灌浆管的长度≥6m，直径为32mm；所述桩底灌浆管的长度≥8m，直径为32mm。

本实施例中，待模袋桩全部灌注完成之后，在桩身模袋的上端进行浇筑桩顶圈梁50以形成整体；所述桩顶圈梁为钢筋混凝土圈梁，将相对独立的高强模袋桩形成整体性。

在一较佳实施例中，所述大孔径圆柱孔的孔径为300mm，孔深为14m；所述桩身模袋的直径为330mm，所述底部模袋的直径为500mm；所述大口径钢管的直径为219mm，长度为14m；所述桩身灌浆管和管内灌浆管的长度为14m，直径为32mm；所述桩底灌浆管的长度为16m，直径为32mm。

实施例二参考图3和图4。

一种高强度模袋桩的施工工艺，包括以下步骤：

1）在淤泥地层设置定位梁，采用钻机钻设大孔径圆柱孔，通过定位地梁可以使大孔径圆柱孔保证垂直度；

2）在大口径圆柱孔内安装桩身模袋10，并在桩身模袋的下端套置一底部模袋41；

3）在桩身模袋内设置竹节打通的毛竹24；

4）在毛竹的内部安装桩身扩大体的桩身灌浆管30、桩体底端扩大段的桩底灌浆管35及毛竹内部的管内灌浆管39，所述桩身灌浆管的侧壁上沿其轴向间隔设置有向毛竹外壁与桩身模袋之间灌注水泥浆的灌浆孔及其通道，所述毛竹内部设置有管内灌浆管用于向毛竹空心处进行充填灌浆，所述毛竹内部还设置有滤排水管。所述底部灌浆管的下端伸出毛竹的底端并进入底部模袋；

5）通过桩身灌浆管向桩身模袋与毛竹的外壁之间进行控制性灌浆，使桩身模袋扩大并挤压淤泥层，位于桩身模袋的外侧形成桩周淤泥挤压区11，并向毛竹内充填填料23及通过管内灌浆管进行灌浆；

6）通过桩底灌浆管向底部模袋灌注填充膏状物42，待底部模袋灌注饱满后继续灌注膏状物，使膏状物从底部模袋的上端口挤出并沿模袋桩身的外壁上行，以使模袋桩身的外周形成桩周淤泥硬化区12。

本实施例中，所述桩身模袋与毛竹的外壁之间灌注的为可硬化的膏状水泥浆22，以便形成均匀的硬化层。该膏状水泥浆硬化后既可以充当毛竹的保护层，又可扩充桩体直径。

本实施例中，所述底部模袋灌注填充的膏状物为可硬化的膏状水泥浆或添加石粉的膏状水泥浆。所述桩身模袋与毛竹的外壁之间的灌浆体（膏状水泥浆）和毛竹及其内部的灌浆体（填料）形成加强结构层。

本实施例中，所述底部模袋的直径大于包裹加强结构层的桩身模袋的直径，使底部模袋灌浆硬化后既可以形成桩体底部的扩大头40，又可用于向桩身模袋周围的淤泥灌注膏状填充物，从而为模袋桩提供更大的底部承载受力区，提高模袋桩的整体受力强度。

本实施例中，在毛竹的内部填充填料，所述填料由≥60%的粗、细骨料级配的石子（如中石子、小石子）和≤40%的可硬化膏状水泥浆组成。通过灌浆工艺，形成高强度的混凝土，使毛竹实心化，形成加强结构的核心区。不仅提高模袋桩的整体受力强度，而且通过毛竹使桩身模袋的外径可控，并通过毛竹的韧性提高模袋桩的强度，使桩体受力结构层次分明，扩大应用范围。

本实施例中，所述大孔径圆柱孔的孔径≥200mm，孔深≥6m；所述桩身模袋的直径≥230mm，所述底部模袋的直径≥330mm；所述毛竹的直径为100~150mm，长度≥6m；所述桩身灌浆管和管内灌浆管的长度≥6m，直径为32mm；所述桩底灌浆管的长度≥8m，直径为32mm。

本实施例中，待模袋桩全部灌注完成之后，在模袋桩的上端进行浇筑桩顶圈梁50以形成整体；所述桩顶圈梁为钢筋混凝土圈梁，将相对独立的高强模袋桩形成整体性。

在一较佳实施例中，所述大孔径圆柱孔的孔径为200mm，孔深为8m；所述桩身模袋的直径为230mm，所述底部模袋的直径为330mm；所述毛竹的直径为120mm，长度为6m；所述桩身灌浆管和管内灌浆管的长度为6m，直径为32mm；所述桩底灌浆管的长度为8m，直径为32mm。

实施例三参考图5和图6。

一种高强度模袋桩的施工工艺，包括以下步骤：

1）在淤泥地层设置定位梁，并采用钻机钻设大孔径圆柱孔，通过定位地梁可以使大孔径圆柱孔保证垂直度；

2）在大口径圆柱孔内安装桩身模袋10，并在桩身模袋的下端套置一底部模袋41；

3）在桩身模袋内设置高分子管材26；

4）在高分子管材的内部安装桩身扩大体的桩身灌浆管30、桩体底端扩大段的桩底灌浆管35及高分子管材内部的管内灌浆管39，所述桩身灌浆管的侧壁上沿其轴向间隔设置有向高分子管材外壁与桩身模袋之间灌注水泥浆的灌浆孔及其通道，所述底部灌浆管的下端伸出高分子管材并穿过桩身模袋的底端从而进入底部模袋；

5）通过桩身灌浆管向桩身模袋与高分子管材的外壁之间进行控制性灌浆，使桩身模袋扩大并挤压淤泥层，位于桩身模袋的外侧形成桩周淤泥挤压区11，并向高分子管材内充填填料23及通过管内灌浆管进行灌浆；

6）通过桩底灌浆管向底部模袋灌注填充膏状物42，待底部模袋灌注饱满后继续灌注膏状物，使膏状物从底部模袋的上端口挤出并沿模袋桩身的外壁上行，以使模袋桩身的外周形成桩周淤泥硬化区12。

本实施例中，所述桩身模袋与高分子管材的外壁之间灌注的为可硬化的膏状水泥浆22，以便形成均匀的硬化层，该膏状水泥浆硬化后既可以充当高分子管材的保护层，又可扩充桩体直径。所述底部模袋灌注填充的膏状物为可硬化的膏状水泥浆或添加石粉的膏状水泥浆。

本实施例中，所述桩身模袋与高分子管材外壁之间的灌浆体（膏状水泥浆）和高分子管材及其内部的灌浆体（填料）形成加强结构层；所述底部模袋的直径大于包裹加强结构层的桩身模袋的直径，使底部模袋灌浆硬化后既可以形成桩体底部的扩大头40，又可用于向桩身模袋周围的淤泥灌注膏状填充物，从而为模袋桩提供更大的底部承载受力区，提高模袋桩的整体受力强度。

本实施例中，在高分子管材内先设置钢筋笼28，再填充填料，所述填料由≥60%的粗、细骨料级配的石子（如中石子、小石子）和≤40%的可硬化膏状水泥浆组成。通过灌浆工艺，形成高强度的混凝土，使高分子管材实心化，形成加强结构的核心区。

本实施例中，所述大孔径圆柱孔的孔径≥300mm，孔深≥6m；所述桩身模袋的直径为330mm，所述底部模袋的直径≥500mm；所述高分子管材的直径大于200mm，长度≥6m；所述桩身灌浆管和管内灌浆管的长度≥6m，直径为32mm；所述桩底灌浆管的长度≥8m，直径为32mm。

本实施例中，待模袋桩全部灌注完成之后，在桩身模袋的上端进行浇筑桩顶圈梁50以形成整体；所述桩顶圈梁为钢筋混凝土圈梁，将相对独立的高强模袋桩形成整体性。

在一较佳实施例中，所述大孔径圆柱孔的孔径为300mm，孔深为14m；所述桩身模袋的直径为330mm，所述底部模袋的直径为500mm；所述高分子管材的直径为250mm，长度为14m；所述桩身灌浆管和管内灌浆管的长度≥6m，直径为32mm；所述桩底灌浆管的长度为16m，直径为32mm。

实施例四参考图7和图8。

一种高强度模袋桩的施工工艺，包括以下步骤：

1）在淤泥地层设置定位梁，并采用钻机钻设大孔径圆柱孔，通过定位地梁可以使大孔径圆柱孔保证垂直度；

2）在大口径圆柱孔内安装桩身模袋10，并在桩身模袋的下端套置一底部模袋41；

3）在桩身模袋内设置实心原木27；

4）在实心原木与桩身模袋之间安装用于向实心原木与桩身模袋之间灌注水泥浆的桩身灌浆管30和下端伸出实心核心桩底端并进入底部模袋的桩底灌浆管35；

5）通过桩身灌浆管向桩身模袋与实心原木之间进行控制性灌浆，使桩身模袋扩大并挤压淤泥层，位于桩身模袋的外侧形成桩周淤泥挤压区11；

6）通过桩底灌浆管向底部模袋灌注填充膏状物42，待底部模袋灌注饱满后继续灌注膏状物，使膏状物从底部模袋的上端口挤出并沿模袋桩身的外壁上行，以使模袋桩身的外周形成桩周淤泥硬化区12。

本实施例中，所述桩身模袋与实心原木之间灌注的为可硬化的膏状水泥浆22，以便形成均匀的硬化层。该膏状水泥浆硬化后既可以充当实心原木的保护层，又可扩充桩体直径。所述底部模袋灌注填充的膏状物为可硬化的膏状水泥浆或添加石粉的膏状水泥浆。

本实施例中，所述桩身模袋与实心原木之间的灌浆体（填料）与实心原木形成加强结构层；底部模袋的直径大于包裹实心原木的桩身模袋的直径，使底部模袋灌浆硬化后既可以形成桩体底部的扩大头40，又可用于向桩身模袋周围的淤泥灌注膏状填充物，从而为模袋桩提供更大的底部承载受力区，提高模袋桩的整体受力强度。

本实施例中，所述桩身模袋与实心原木之间的灌注填料23，所述填料为膏状水泥浆或添加石粉的膏状水泥浆。

本实施例中，所述大孔径圆柱孔的孔径≥300mm，孔深≥6m；所述桩身模袋的直径为330mm，所述底部模袋的直径≥500mm；所述桩身灌浆管和管内灌浆管的长度≥6m，直径为32mm；所述桩底灌浆管的长度≥8m，直径为32mm；所述实心核心桩为实心原木，且直径为150mm，长度≥6m。

本实施例中，待模袋桩全部灌注完成之后，在桩身模袋的上端进行浇筑桩顶圈梁50以形成整体；所述桩顶圈梁为钢筋混凝土圈梁，将相对独立的高强模袋桩形成整体性。

在一较佳实施例中，所述大孔径圆柱孔的孔径为300mm，孔深为14m；所述桩身模袋的直径为330mm，所述底部模袋的直径为500mm；所述实心原木的直径为150mm，长度≥6m，单根实心原木长度不足时，可通过连接件进行拼接；所述桩身灌浆管的长度为14m，直径为32mm；所述桩底灌浆管的长度为16m，直径为32mm。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的一种高强度模袋桩的施工工艺并不需要创造性的劳动，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。