一种管桩桩端扩底注浆施工方法与流程

1.本发明涉及地基基础施工技术领域，尤其涉及一种管桩桩端扩底注浆施工方法。


背景技术：

2.在建筑工程建设中，建筑桩型有预制混凝土方桩、混凝土灌注桩、预制管桩等，其中，phc管桩即高强度预应力管桩，是一种预制式的钢筋混凝土管桩。phc管桩主要分为下端开口和闭合。下端闭合phc管桩，在打入土体时，不断挤出周边土体，使得其土体结构发生离散重组。下端开口的phc管桩，施工过程中对土体也会产生挤土效应，但是因为有管内的土塞现象，挤土效果不是很明显。phc管桩具有单桩承载力高、强度高、施工便捷等特点，是高层建筑物中常见的一种桩基础。在phc管桩插入的不同土层中，如桩端在持力层，如粉砂层，或桩端处于地下孤石的地方，容易造成沉桩困难；过大的桩端压力容易造成管桩倾斜甚至断桩，单桩承载力不足。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种管桩桩端扩底注浆施工方法，以解决phc管桩的单桩承载力不足的问题。
4.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
5.本发明提供一种管桩桩端扩底注浆施工方法，采用端部开口的管桩，在管桩打入土体至设计深度后，从桩端以下的a位置开始喷浆，喷浆过程中注浆管逐步上提和旋转，直到管桩内土塞的b位置处，停止喷浆，在所述a位置和所述桩端之间形成扩底，在所述桩端和所述b位置之间形成注浆土塞。
6.可选地，所述a位置为桩端以下至少50cm的位置。
7.可选地，所述b位置为桩端以上至少三分之一的土塞高度处。
8.可选地，所述管桩打入土体具体为：
9.首先测量放样并确定桩位，在将管桩打入土体的过程中实时检测土塞高度和管桩的桩端位置，当土塞高度高于设定值且桩端未到达设计深度时，向所述管桩内施放螺旋钻杆以对所述土塞进行打散泄压施工，直到桩端到达设计深度。
10.可选地，所述螺旋钻杆的外径小于所述管桩内径至少10cm。
11.可选地，所述管桩打入土体具体为：
12.首先测量放样并确定桩位，在将管桩打入土体的过程中实时检测土塞高度和管桩的桩端位置，当土塞高度高于设定值且桩端未到达设计深度时，对所述管桩内的所述土塞进行水力切削以打散或使得所述土塞泄压，直到桩端到达设计深度。
13.可选地，在进行注浆之前，先从地表桩顶向管桩内下入引孔钻，所述引孔钻的末端下入至所述a位置以形成注浆管孔，注浆管能够通过所述注浆管孔到达所述a位置。
14.可选地，所述注浆管的端部和侧壁分别设有喷浆孔，侧壁上所述喷浆孔的开口向下倾斜设置。
15.可选地，所述注浆管孔直径为250mm
‑
300mm，所述注浆管外径为142mm。
16.可选地，所述管桩为phc管桩。
17.本发明的有益效果：
18.本发明的一种管桩桩端扩底注浆施工方法，通过在管桩施工过程中进行注浆喷浆，从而在桩端下方一定位置处形成扩大头，在桩端和土塞上一定高度之间注浆土塞，形成管桩外侧和内侧的扩底注浆段，有效增加了单桩的承载面积，提高了桩基承载力。
附图说明
19.图1是本发明的一种管桩桩端扩底注浆施工方法流程图。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
21.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
22.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
23.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
24.本发明提供一种管桩桩端扩底注浆施工方法，适用于phc管桩的单桩承载力的提高和克服phc管桩打入土体困难的情况。如图1所示流程图，采用端部开口的管桩，在管桩打入土体至设计深度后，从桩端以下的a位置开始喷浆，喷浆过程中注浆管逐步上提和旋转，直到管桩内土塞的b位置处，停止喷浆，在a位置和桩端之间形成扩底，在桩端和b位置之间形成注浆土塞。
25.本实施例的一种管桩桩端扩底注浆施工方法，在传统桩基施工的基础上，穿插了注浆步骤，具体地，通过在管桩施工过程中进行注浆喷浆，从而在桩端下方a位置处形成扩大头，在桩端和土塞上一定高度之间注浆土塞，形成管桩外侧和内侧的扩底注浆段，有效增加了单桩的承载面积，提高了桩基承载力。需要解释说明的是，喷浆产生的压力根据所需要的扩大头的面积进行选取，在喷浆的过程中，水泥浆能够在喷浆压力作用下进入土体形成
强度增加的扩大头，扩大头是指水泥浆和土体的混合体，通常扩大头的面积大于管桩的桩端横截面面积，且从管桩轴心处向周围均匀扩展，形成均匀稳定的扩大支撑，利于提高管桩的单桩承载面积，增加承载力。注浆管采用上提并旋转的方式，优选匀速上提匀速旋转，利于在桩端周围形成均匀厚度的扩大头，防止偏心，同时沿土塞中心向上提升和旋转过程中，土塞的土体与水泥浆之间形成混合体，利于在轴向高度上进一步提高管桩的承载力。
26.可选地，a位置为桩端以下至少50cm的位置。
27.本实施例选取桩端以下50cm的位置作为喷浆的起点，是根据常规单个管桩的轴向长度给出的优选实施例，所形成的扩大头的深度和横向长度均可以满足现有单桩的承载力需求。可以理解的是，a点位置与桩端的距离越大，形成的扩大头的深度越大，需要更大的喷浆压力以形成一定横向范围内的扩大头，因此，实际中可以根据单桩承载力的设计要求进行a位置的选取。
28.可选地，b位置为桩端以上至少三分之一的土塞高度处。
29.需要说明的是，b位置是管桩内处于土塞段的位置，当土塞的管桩下入过程中造成较大阻力时，选择此时的土塞高度的下三分之一位置作为b位置，当管桩下入过程中全程产生的土塞都不会对管桩下入产生影响时，选择距离桩端1
‑
2m高度的土塞进行喷浆加固，如果土塞高度小于1m，则需要将全部土塞高度进行喷浆以便形成注浆土塞，提高单桩承载力。
30.可选地，管桩打入土体具体为：
31.首先测量放样并确定桩位，在将管桩打入土体的过程中实时检测土塞高度和管桩的桩端位置，当土塞高度高于设定值且桩端未到达设计深度时，向管桩内施放螺旋钻杆以对土塞进行打散泄压施工，直到桩端到达设计深度。
32.本发明的实施例中，所选取的phc管桩的外径为800
‑
1000mm，当管桩打入土体时，土塞高度达到7
‑
8m时会对正常的下入过程产生较大阻力，此时需要对土塞进行泄压打散等处理以降低土塞压力，便于管桩的打入。具体地，可以有两种土塞泄压方式，第一种为采用螺旋钻杆打散土体以泄压，第二种为水力切削打散土体。当采用螺旋钻杆时，螺旋钻杆的外径小于管桩内径至少10cm，在进行泄压时，螺旋钻杆或水力切削土塞的上方一定高度处的土体，要注意保留一定的下方土塞以便于形成注浆土塞，因此泄压满足管桩能够下入土体即可，尽量保留可用土塞段，如1
‑
2m长度的土塞。
33.可选地，在进行注浆之前，先从地表桩顶向管桩内下入引孔钻，引孔钻的末端下入至a位置以形成注浆管孔，注浆管能够通过注浆管孔到达a位置。
34.该步骤是为了保证注浆管的顺利下入，本实施例中，采用引孔钻机，在管桩内下入引孔钻直到a位置，引孔钻的外径小于所采用的螺旋钻杆的外径，一方面便于注浆管的顺利下入，另一方面，由于注浆管采用喷浆的方式，因此注浆管的外壁与注浆管孔之间设有一定间隙，便于水泥浆体的喷浆入土，优选地，本实施例中，注浆管孔直径为250mm
‑
300mm，注浆管外径为142mm。
35.可选地，注浆管的端部和侧壁分别设有喷浆孔，侧壁上喷浆孔的开口向下倾斜设置。
36.作为优选实施例，注浆管的管端设有喷浆孔的开口朝向四周倾斜设置，侧壁上喷浆孔的开口向下倾斜设置，倾斜角度为45
°‑
60
°
，注浆管旋转上升利于提高喷浆压力和喷浆范围，以提高注浆效果，增加管桩承载力。
37.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。