[发明专利]注浆成型变截面钢管桩施工方法及其扩挤装置

说明书

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种注浆成型变截面钢管桩施工方法及其扩挤装置。

背景技术

抗拔桩是一种承受拉伸荷载的桩基础。从材料力学性能充分利用来看，钢管桩应当是最高效的抗拔桩。但是，受传统的施工工艺制约，钢管桩作为抗拔桩的优势并不能得到充分体现。一方面，钢管桩采用打入或压入工艺施工，环境影响很大；另一方面，钢管桩与土体的咬合作用比较弱，在上海等东部软土地区尤其如此。于是钢管桩的后注浆技术应运而生。

现有的后注浆技术是一种通过在桩侧不同深度处上埋设高压注浆软管，在钻孔灌注桩浇筑混凝土以后，通过预埋的管子将水泥砂浆注入桩侧土层中以提高桩侧摩阻力的一种技术。根据一些试验的结果，认为后压浆处理后可以达到比较好的效果，对细粒土中的单桩承载力可提高30％～70％；对粗粒土中的桩，增幅可达60％～120％。注浆后的侧摩阻效应表现为侧摩阻力提高和桩侧土的剪切强度提高；从而使摩阻力充分发挥，这就意味着桩的承载力增大。但是桩侧后注浆技术也存在不足之处，即无法控制浆液的流动路径，易发生跑浆现象，可靠性比较差。

发明内容

本发明提供一种注浆成型变截面钢管桩施工方法及其扩挤装置，以在提高钢管桩抗拔力的基础上，增加后注浆技术的可靠性。

为达到上述目的，本发明提供一种扩挤装置，其包括至少一个设置于变截面钢管桩桩侧的扩挤单元和设置于所述变截面钢管桩桩顶处的注浆装置，所述扩挤单元与所述变截面钢管桩绑扎固定，所述注浆装置与所述变截面钢管桩或所述扩挤单元连接。

进一步的，所述变截面钢管桩的桩底设有桩尖，所述桩尖朝向远离所述变截面钢管桩的一侧。

在本发明提供的第一种方案中，所述扩挤单元的数量为一个，所述扩挤单元为土工布袋，所述土工布袋套于所述变截面钢管桩靠近其桩底部分的周侧，所述土工布袋的上下两端均通过钢丝绳与所述变截面钢管桩绑扎固定，所述土工布袋的袋身通过松紧带箍紧于所述变截面钢管桩的周侧，所述变截面钢管桩上与所述土工布袋位置相对应的周侧开有若干孔洞，所述注浆装置与所述变截面钢管桩的桩顶连接。

进一步的，所述松紧带的数量为多条，所述多条松紧带沿所述变截面钢管桩的轴线方向等间隔排列设置。

进一步的，所述孔洞均匀分布于所述变截面钢管桩上与所述土工布袋位置相对应的周侧。

在本发明提供的第二种方案中，所述扩挤单元的数量为多个，所述扩挤单元均为土工布袋，所述多个土工布袋套于所述变截面钢管桩靠近承载力较高的土层周侧，所述土工布袋的上下两端均通过钢丝绳与所述变截面钢管桩绑扎固定，所述多个土工布袋的袋身分别通过松紧带箍紧于所述变截面钢管桩的周侧，所述变截面钢管桩上与所述土工布袋位置相对应的周侧开有若干孔洞，所述注浆装置与所述变截面钢管桩的桩顶连接。

进一步的，箍紧每个土工布袋的所述松紧带的数量为多条，所述多条松紧带沿所述变截面钢管桩的轴线方向等间隔排列设置。

进一步的，所述孔洞均匀分布于所述变截面钢管桩上与所述土工布袋位置相对应的周侧。

在上述第一、二种方案中，所述变截面钢管桩的桩底处设有桩底封板。

进一步的，所述变截面钢管桩的桩顶处设有桩顶封板，所述桩顶封板上设有一注浆阀和一溢流阀，所述注浆装置与所述注浆阀连接。

进一步的，所述注浆阀和溢流阀均为单向阀，所述注浆阀使浆液单向流向所述变截面钢管桩中，所述溢流阀使空气及渗水单向流出所述变截面钢管桩。

在本发明提供的第三种方案中，所述扩挤单元的数量为一个，所述扩挤单元为土工布袋，所述土工布袋缠绕于所述变截面钢管桩的桩侧，并分布于所述变截面钢管桩的整个桩身，所述土工布袋与所述变截面钢管桩绑扎固定，所述注浆装置与所述土工布袋位于所述变截面钢管桩桩顶的一端连接。

在上述三种方案中，所述注浆装置均为注浆管。

进一步的，所述注浆管中设有单向阀，使浆液单向流向所述变截面钢管桩或土工布袋中。

本发明还提供一种利用上述扩挤装置的注浆成型变截面钢管桩施工方法，其包括：

步骤一：利用钻机工艺在建筑工地上成孔；

步骤二：在所述变截面钢管桩桩侧安装所述扩挤单元；

步骤三：钻孔完成后，采用水泥浆置换钻孔中泥浆；

步骤四：将安装有所述扩挤单元的变截面钢管桩放入钻孔中，并进行水泥浆的养护工作；

步骤五：水泥浆养护完成后，将高压水泥浆注入所述变截面钢管桩或所述扩挤单元中。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：