[发明专利]一种上覆夹隙地层基桩的桩端后注浆加固结构及施工方法

说明书

本发明提供一种上覆夹隙地层基桩的桩端后注浆加固结构及施工方法，所述结构包括充气管、注浆管、下层混凝土层、中细砂填充层、上层混凝土层和钢板；所述方法包括：钻孔、下放注浆管、封堵岩层界面、下放充气管、封孔、充气压浆、停止充气和压浆；且其中包括同时压浆和充气，且充气压力高于压浆压力。本发明通过对上覆夹隙地层高压充气和下卧持力层高压注浆相结合的方法，在压力场差作用下可以定向地对持力层进行注浆加固。对采用本发明所述方法加固前后的桩基进行静载试验发现，使用本发明的方法加固后单桩承载力显著提高，静压位移曲线发展平稳，满足设计要求的承载力特征值。本发明所述方法科学合理，工序简单，取得了良好的处理效果。

技术领域

本发明属于建筑施工领域，具体涉及一种上覆夹隙地层基桩的桩端后注浆加固结构及施工方法。

背景技术

钻孔基桩作为一种施工简单，承载性能较好的基础型式被广泛应用于各类工程。但是，受地质条件、地勘资料、施工条件及人为因素等影响，钻孔基桩成桩质量难免存在不同缺陷和问题。例如端承桩的嵌入深度达不到设计要求，桩端未有效地嵌入持力层一定深度，造成单桩承载力降低，进而无法正常使用。同时，由于钻孔基桩成孔工艺的本身缺陷，桩端沉渣和桩周泥皮等问题时常难以避免，以及施工过程中桩端地层的结构扰动和应力释放，桩端所在持力层的承载性能因此折损，从而导致端阻力和侧阻力显著降低。为了解决端承桩的嵌入深度不足及持力层地层强度折减问题，各类方法技术不断被提出和应用，取得了一定的工程处理效果。其中，桩端后注浆技术作为增加桩端面积和提高桩端单位面积阻力的方法，可以显著提高桩的承载性能。但是，后注浆技术在不同工程中存在各类注浆失效的现象，使后注浆的效果无法保证。其中，对于桩端持力层上覆夹隙性地层而言，在对桩端持力层注浆时浆液会朝着夹隙发育的上覆地层而流，即浆液上流，造成持力层不能得到有效注浆，达不到后注浆的预期目标。

另外，注浆达到饱满注浆量和终压状态难以判断，传统后注浆加固技术效果差。具体地，传统的后注浆加固技术，即在桩周围等间距钻孔至桩端深度后埋放注浆管，进行高压注浆。为保证加固效果，后注浆时采用二次复注浆，但是在两次注浆过程中均出现注浆量持续增加，而注浆压力稳定，未见压力上涨情况，即未达到后注浆的饱满注浆量和终压状态。在高压注浆条件下，注浆液未能有效充填持力层，而是充填于桩端上覆的夹隙地层，浆液在场地范围内的上覆夹隙地层发生层流，造成注浆量持续上升，而注浆压力不见增加，由此可见，传统的高压注浆不能完成对桩基土体的加固作业。

因此，针对持力层之上有上覆夹隙地层的情况来说，本领域需要一种新的后注浆加固结构及施工方法。

发明内容

本发明首先提供一种上覆夹隙地层基桩的桩端后注浆加固结构，所述加固结构包括设置在基桩(04)周边位置的加固注浆孔(1)内的充气管(2)、注浆管(3)以及下层混凝土层(4)、中细砂填充层(5)和上层混凝土层(6)，还包括设置在加固注浆孔(1)上方的钢板(7)，所述注浆管(3)的管口设置在持力层(01)中且注浆管(3)用于自加固注浆孔(1)外往持力层(01)中注浆，所述充气管(2)的管口高于下层混凝土层(4)的顶面而低于上覆夹隙地层(02)的顶面，且充气管(2)用于自加固注浆孔(1)外往上覆夹隙地层(02)中充气，所述下层混凝土层(4)、中细砂填充层(5)和上层混凝土层(6)自下而上依次填充设置在加固注浆孔(1)内，且所述钢板(7)于混凝土初凝前覆盖在上层混凝土层(6)上因而钢板(7)与上层混凝土层(6)固结在一起，所述钢板(7)上留有便于注浆管和充气管穿过的通孔，且注浆管穿过钢板后与钢板满焊连接。

本发明中，所述中细砂填充层(5)中填充有中砂和/或细砂。

在一种具体的实施方式中，所述上层混凝土层(6)的厚度为20～60cm，所述钢板为圆形钢板(7)，且其直径比加固注浆孔(1)的孔口直径大10～40cm。