一种后注浆用的预制空心桩以及后注浆的施工方法与流程

本发明涉及建筑领域，尤其是涉及一种后注浆的桩体和施工方法。

背景技术：

1、21世纪以来，为全面推进社会现代化建设进程，城市建设步伐不断加快，但城市用地日趋紧张，因此高度建筑不断增加。借助桩基础为高层建筑结构提供承载力，而预制空心桩是建筑工程中最为常见的一种桩基类型，其包括预制空心方桩与预制混凝土管桩。现阶段工程建设施工周期不断压缩，建设单位提供给桩基施工单位完成静压桩施工的工期也越来越短，进而现场压桩速率不得不加快，导致大批已施工的预制桩会出现严重的浮桩现象，特别是在深厚黏性土层区域，且桩身上浮将引起桩端土体虚空，极大地削减了桩基承载力。此外，在地质条件表现为地下10m~30m范围内存在较厚粉砂层的区域，粉砂层标贯击数一般都比较大，预制桩沉桩较为困难，就此截桩会导致单桩承载力不足。

2、为满足上部结构的承载力要求，结构设计人员往往会通过增加桩长或增大桩径的方法提高预制桩单桩承载力，但针对于深厚粉砂层地质区域，压桩难度大，需考虑原位引孔施工，最终导致材料及施工成本将大大增加，经济性较差。

3、另外，也可以采用预制空心桩后注浆技术。目前，常规的预制空心桩后注浆技术主要有以下几种方案：

4、（1）桩尖上开孔作为注浆孔，待预制桩沉桩至设计标高后，再插入注浆钢管进行桩端后注浆；

5、该方案需要预先在桩尖上开孔，压桩过程中极易导致注浆孔堵塞，且后续难以精准地下放注浆钢管，最终导致注浆作业困难，耗费大量人力物力；

6、（2）预制空心桩不配备桩尖的情况，待预制桩沉桩完成后，从预制空心桩桩腔位置下放注浆钢管，进而完成注浆；

7、该方案由于预制空心桩不配备桩尖，因此沉桩过程会产生较为显著的土塞效应，导致后续注浆钢管受桩腔中土体的阻碍难以下放并插入至桩端以下，无法注浆；

8、（3）预制空心桩桩端侧边位置留设注浆孔，注浆孔与预留注浆钢管连接，沉桩完成后进行注浆；

9、该方案需在预制空心桩桩端位置预设注浆孔，工厂预制生产不便且同样容易导致注浆孔堵塞问题，倘若采用橡胶套包裹缓解堵塞的问题，橡胶套的存在以及内置注浆钢管与桩端出浆口的角度问题，会极大地削减注浆压力，导致注浆效果不理想，桩基承载力提高幅度有限。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提出了一种后注浆用的预制空心桩以及后注浆的施工方法，解决了现有的预制空心桩承载力不足的问题。

2、本发明的主要内容包括：

3、一种后注浆用的预制空心桩，包括桩头以及若干依次连接的预制空心桩体；所述桩头通过呈环状的桩尖端板与位于最下节的预制空心桩体焊接；相邻两节预制空心桩体之间通过呈环状的桩体端板连接；所述桩头包括倒锥形的桩尖以及布设在所述桩尖内的桩尖注浆钢管；若干所述预制空心桩体内可拆卸的布设有桩体注浆钢管；所述桩尖注浆钢管与所述桩体注浆钢管可拆卸连接；

4、其中，所述桩尖注浆钢管包括桩尖注浆管体以及设置在所述桩尖注浆管体下端的桩尖管体头部；所述桩尖注浆管体下部且延伸至所述桩尖外侧的外周壁上开设有若干桩尖注浆口；所述桩尖管体头部延伸至所述桩尖的下方；所述桩体注浆钢管安装在所述桩体端板的端面；所述桩体端板内部开设有注浆通道且其外周壁开设有若干与所述注浆通道连通的桩体注浆口；所述桩体端板的端面与相邻两节预制空心桩体之间设置有单向止逆阀，当回收所述桩体注浆钢管时，所述注浆钢管通过所述注浆通道和所述桩体注浆口进行桩侧注浆。

5、优选的，所述桩体端板的端面贯穿开设有安装通孔，所述桩体注浆钢管穿过所述安装通孔，所述单向止逆阀设置在所述安装通孔的上端和下端；所述安装通孔与所述注浆通道连通。

6、优选的，所述桩尖注浆管体的外周壁凸设有若干注浆柱体，所述桩尖注浆口成型在所述注浆柱体的外端面，且通与所述桩尖注浆管体连通。

7、优选的，所述桩尖注浆口包括依次连通的第一子段和第二子段，所述第一子段的第一端与所述桩尖注浆管体，其第二端与所述第二子段的第一端连接，所述第二子段的第二端开设在所述注浆柱体的外端面；其中，所述第一子段的直径由其第一端向着第二端逐渐减小；所述第二子段的直径与所述第一子段的第二端的直径相同；所述第二子段的第二端内壁设置有流量传感器和压力传感器；

8、所述桩体注浆口的结构与桩尖注浆口的结构相同或者不同。

9、优选的，最下节的预制空心桩体内的桩体注浆钢管通过旋转卡扣结构与所述桩尖注浆钢管连接。

10、优选的，所述旋转卡扣结构包括设置在最下节预制空心桩体内的桩体注浆钢管底部的一字型的卡扣，开设在桩尖注浆钢管上端面的第一卡槽、开设在所述桩尖注浆钢管内壁且沿径向延伸的第二卡槽以及用于连接第一卡槽和第二卡槽的沿周向延伸的连接卡槽；所述卡扣的形状与第一卡槽和第二卡槽相匹配；所述第一卡槽与所述第二卡槽交错设置。

11、本发明还提出了一种后注浆的施工方法，包括如下步骤：

12、s1、根据场地周边情况及地质条件，确定压桩顺序及压桩速率；

13、s2、准备并进场验收上述的后注浆用的预制空心桩；

14、s3、利用静压桩机将所述预制空心桩压制设定标高后，进行桩端注浆，形成桩端加强体；

15、s4、桩孔回填后，将所述桩体注浆钢管与所述桩尖注浆钢管分离，对所述桩体注浆钢管边回收边桩孔和桩侧注浆，直至桩体注浆钢管回收完成。

16、其中，s3包括如下具体步骤：

17、s31、 将桩尖与最下节预制空心桩体通过所述桩尖端板焊接，且最下节预制空心桩体内的桩体注浆钢管与所述桩尖注浆钢管可拆卸的连接；

18、s32、利用静压桩机施工焊接后的桩尖和最下节预制空心桩体，压至一定位置时，将最下节预制空心桩体的桩体注浆钢管安装在桩体端板内；然后利用送桩器或者二节桩施工下一节预制空心桩体。

19、优选的，s32包括如下具体步骤：

20、s321、先将下一节预制空心桩体的桩体注浆钢管临时焊接固定在送桩器或二节桩内部；

21、s322、当静压桩机抱桩夹持至已施工的预制空心桩体的桩顶时，截断下一节预制空心桩体的桩体注浆钢管与送桩器或二节桩之间的临时连接，人工将上、下节的注浆钢管采用丝牙螺纹套管旋拧牢固，继而继续进行压装施工，直至沉桩至设计标高。

22、优选的，s4包括如下具体步骤：

23、s41、将所述桩体注浆钢管与所述桩尖注浆钢管分离后，利用所述桩体注浆钢管在最下节预制空心桩体内边提升边桩孔注浆，直到所述桩体注浆钢管上升至最下方的桩体端板的安装通孔内，位于其下端的所述单向止逆阀回缩以封闭最下方的桩体端板的安装通孔和最下节预制空心桩体的连通；

24、s42、进行桩侧注浆，完成后继续提升桩体注浆钢管至最下方的桩体端板的安装通孔上端的单向止逆阀回缩封闭，开始对相应预制空心桩体进行桩孔注浆；

25、s43、重复s42的动作直到桩体注浆钢管回收完成。

26、本发明的有益效果在于：

27、1、在现有的桩尖的外侧预先设置桩尖注浆钢管，避免在桩尖预开孔导致注浆口易堵塞的问题；同时使桩尖注浆钢管的桩尖管体头部延伸至所述桩尖的下方，以成型桩端加强体，增加了桩端承载力，能够基本解决浮桩问题；

28、2、桩体注浆钢管可回收且在回收过程中实现桩孔和桩侧注浆，不仅节约了成本，相较于依靠桩缝泛浆，进一步加强了桩侧摩擦力以及桩体的整体抗拔力。