一种压力注浆无砂混凝土桩.pdf

一种压力注浆无砂混凝土桩，属于建筑工程领域，特别涉及适于江河大堤加固和道路拓宽搭接加固用。压力注浆无砂混凝土桩包括钻孔(1)、注浆管(2)、袖阀管(3)、级配砾石或碎石(4)、注浆体(5)；其中袖阀管(3)由袖阀管止浆活塞(6)，袖阀管射浆孔(7)，袖阀管花管(8)，橡皮套(9)组成；实施过程中首先利用成孔机械形成钻孔(1)至无砂混凝土桩设计深度，插入注浆管(2)和袖阀管(3)，注浆管(2)和袖阀管(3)长度同钻孔(1)深度，然后填入级配砾石或碎石(4)，先利用注浆管(2)实施一次注浆，一次注浆以(1)孔口出浆为准；在浆液初凝后，利用袖阀管(3)实施二次中高压注浆，二次中高压注浆压力为1～5MPa，注浆流量为10～60L/min。本发明的优点是：设计合理，施工简便，承载力高，并可以提高加固段防渗能力。

1.  一种压力注浆无砂混凝土桩，其特征是压力注浆无砂混凝土桩包括钻孔(1)、注浆管(2)、袖阀管(3)、级配砾石或碎石(4)、注浆体(5)；其中袖阀管(3)由袖阀管止浆活塞(6)，袖阀管射浆孔(7)，袖阀管花管(8)，橡皮套(9)组成；实施过程中首先利用成孔机械形成钻孔(1)至桩体设计深度，插入注浆管(2)和袖阀管(3)，注浆管(2)和袖阀管(3)长度同钻孔(1)深度，然后填入级配砾石或碎石(4)，先利用注浆管(2)实施一次注浆，一次注浆以钻孔(1)孔口出浆为准；在浆液初凝后，利用袖阀管(3)实施二次中高压注浆，二次中高压注浆压力为1～5MPa，注浆流量为10～60L/min；二次注浆过程中，设置袖阀管止浆活塞(6)于不同位置，从袖阀管射浆孔(7)出浆，由于浆液压力顶开橡皮套(9)，最终在桩体各个不同部位实施二次中高压注浆，形成注浆体(5)。

2.  如权利要求1所述一种压力注浆无砂混凝土桩，其特征是二次中高压注浆压力为3～4MPa，注浆流量为10～30L/min。

一种压力注浆无砂混凝土桩
技术领域：
本发明属于建筑工程领域，特别涉及适用于江河大堤加固、道路拓宽搭接加固的压力注浆无砂混凝土桩。
背景技术：
我国地域辽阔，地质条件错综复杂，有各种成因的软岩、软土和软弱土，特别在东部及东南部经济相对发达的地区表现得尤为突出，该类岩土体的主要特点包括：抗压(或抗剪)强度低、孔隙率高、压缩系数大等。针对该类岩土问题，桩土复合地基以其工艺简单、施工方便、造价低廉等优势得到了广泛的应用。然而，对于土体较为密实的江河大堤或原有路基，普通的挤密碎石桩、粉喷桩由于难以施工，难以达到加固目的；而成孔碎石桩在施工工程中，由于无法改善桩间土的特性，其复合地基往往难以满足高承载力地基的要求；此外，对于江河大堤而言，防渗是其最重要技术要求，普通桩土复合地基难以保证并提高江河大堤的防渗等级。
发明内容
在于解决普通桩土复合地基难以同时满足江河大堤承载力及防渗等级要求的问题，提供一种施工方便、承载力高、又能满足江河大堤防渗等级要求的压力注浆无砂混凝土桩。
一种压力注浆无砂混凝土桩，包括钻孔1、注浆管2、袖阀管3、级配砾石或碎石4、注浆体5；其中袖阀管3由袖阀管止浆活塞6，袖阀管射浆孔7，袖阀管花管8，橡皮套9组成。
实施过程中首先利用成孔机械形成钻孔1至无砂混凝土桩设计深度，插入注浆管2和袖阀管3，注浆管2和袖阀管3长度同钻孔1深度，然后填入级配砾石或碎石4，先利用注浆管2实施一次注浆，一次注浆以钻孔1孔口出浆为准，在浆液初凝后，利用袖阀管3实施二次高压注浆，二次高压注浆与原状土条件、桩孔深度、位置及注浆顺序等有关。二次中高压注浆压力为1～5MPa，注浆流量为10～60L/min。二次注浆过程中，设置袖阀管止浆活塞6于不同位置，从袖阀管射浆孔7出浆，由于浆液压力顶开橡皮套9，最终在桩体各个不同部位实施二次高压注浆，形成注浆体5。在二次高压注浆过程中，控制注浆流量极为重要，在注浆压力大于3MPa时，流量越小越好，一般控制在10～30L/min。也可采用间断的注浆方式，使高压浆体能够有效扩散、释压，从而达到设计注浆量。
注浆体通过在无砂混凝土桩中预埋注浆管或袖阀管进行压力注浆，使桩侧及桩端阻力和土层的承载力与变形模量均有相当幅度的提高，决定了其形成较高的复合地基承载力和较强的控制变形能力。
压力注浆无砂混凝土桩的优点是：设计合理，施工简便，承载力高，可以提高加固段防渗能力。该桩充分利用桩体的承压特性，一端与上部的结构物相接，另一端则通过钻孔与下伏岩土体相连，在中高压注浆的作用下，“无砂混凝土桩”的周围形成了连续的异形扩大体(图1)，因此“压力注浆无砂混凝土桩”在承受垂直方向上的压力载荷时，不仅要克服桩体与岩土体的摩擦阻力，同时还要克服扩大体受压部位岩土体的抗压强度和注浆体的抗剪强度，因而可以有效提高“压力注浆无砂混凝土桩”的承载效果。在实施高压注浆过程中，浆液除将碎石由散体材料胶结成为刚性桩，还有大部分渗入桩周土。这部分浆液除了与桩周土发生化学反应外，还能通过渗透、挤密、填充或多种形式的组合等不同作用，改变桩周土的物理力学性能。这是压力注浆无砂混凝土桩复合地基区别于其它复合地基的重要特征。压力注浆无砂混凝土桩还可以限制桩间土体的侧向变形，使得注浆无砂混凝土桩复合地基抵抗竖向变形的能力增强。与普通复合地基桩体相比，压力注浆无砂混凝土桩承载力提高约30％～40％，复合地基承载力提高50％～60％。
此外，通过压力注浆无砂混凝土桩的施工，使得被加固江河大堤加固段形成类似于垂直防渗墙的防渗结构，一方面，由于注浆段形成水泥土体本身渗透性较小，使得加固段防渗性能得到提高；另外，由于浆液于碎石的胶结以及浆液的劈裂扩散作用，使得加固段抵抗江河大堤外围静水压力的能力大大提高，保证了加固后江河大堤的抗洪防汛能力。这也是压力注浆无砂混凝土桩复合地基区别于普通桩土复合地基的重要技术特点。本发明应用于实际工程中经检测符合中华人民共和国行业标准和国家标准《建筑桩基技术规范》(JGJ79-2002)、《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ017-96)、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)、《公路路基设计规范》(JTJ031-95)和《建筑地基基础设计规范》(GB50007)。
附图说明
图1压力注浆无砂混凝土桩结构示意图。
图2压力注浆无砂混凝土桩结构截面示意图。
图3袖阀管结构示意图。
图4袖阀管截面示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明详细说明。
实施例1
图中所示的压力注浆无砂混凝土桩，1为钻孔，2为注浆管，3为袖阀管，4为级配砾石或碎石，5为注浆体，6为袖阀管止浆活塞，7为袖阀管射浆孔，8为袖阀管花管，9为橡皮套。实施过程中首先利用成孔机械形成钻孔1至桩体设计深度，插入注浆管2和袖阀管3，注浆管2和袖阀管3长度同钻孔1深度，然后填入级配砾石或碎石4，先利用注浆管2实施一次注浆，一次注浆以1孔口出浆为准，在浆液初凝后，利用袖阀管3实施二次注浆，二次高压注浆与原状土条件、桩孔深度、位置及注浆顺序等有关，根据本实施例黄河大堤现场条件，设计二次中高压注浆压力为3～4MPa，流量控制在10～30L/min。二次注浆过程中，设置为袖阀管止浆活塞6于不同位置，从袖阀管射浆孔7出浆，由于浆液压力顶开橡皮套9，最终在桩体各个不同部位实施二次高压注浆，形成注浆体5。
实施例2
实施过程中首先利用成孔机械形成钻孔1至桩体设计深度，插入注浆管2和袖阀管3，注浆管2和袖阀管3长度同钻孔1深度，然后填入级配砾石或碎石4，先利用注浆管2实施一次注浆，一次注浆以1孔口出浆为准，在浆液初凝后，利用袖阀管3实施二次注浆，二次高压注浆与原状土条件、桩孔深度、位置及注浆顺序等有关，根据本实施例现场条件，设计二次中高压注浆压力为1～3MPa，二次注浆过程中，设置为袖阀管止浆活塞6于不同位置，从袖阀管射浆孔7出浆，由于浆液压力顶开橡皮套9，最终在桩体各个不同部位实施二次高压注浆，形成注浆体5。在二次高压注浆过程中，注浆流量控制在30～60L/min。