一種樁基樁端樁側復合式注漿裝置及其施工方法與流程

本發明涉及固定建筑物中的基礎領域，具體是一種用于樁基施工的注漿裝置，以及樁基的施工方法。

背景技術：

1、目前，提高樁基承載力、減小樁基長度多采用樁端、樁側聯合開放式后注漿方法以及樁端復合式后注漿方法，同時還有樁端復合式后注漿與樁側開放式注漿聯合使用方法，前者注漿量、注漿壓力及注漿效果難以有效控制，后者可以大幅提高樁端承載力，但對樁側摩阻力提高相對較小。

2、論文1(顏擁東.淺談鉆孔灌注樁樁端封閉式壓力注漿施工[j].四川建材,2008年第3期:254～255)闡述了鉆孔灌注樁樁端封閉式壓力注漿施工方法在實際工程中的應用。鉆孔灌注樁樁端壓力注漿施工采用樁端開放式注漿，注漿壓力、注漿量與注漿效果無法控制，容易浪費漿體。

3、論文2(游兆源.樁側注漿技術在預應力砼管樁加固中的應用-兼談瑞華高科技電子工業園(廈門)有限公司電子廠房工程[j].南昌高專學報,2006年第4期:105～106)對偏短的樁采取樁側鉆孔注漿對砂層進行滲透加固式擠密加固，注漿施工工藝流程為：鉆機安裝定位→注漿孔成孔→安放一、二次注漿管→攪拌機、注漿泵安裝→一次注漿封孔→二次高壓注漿。論文2公開的注漿施工工藝在樁側開放式注漿，注漿壓力、注漿量難以控制，注漿效果相對較差。

4、申請公布號為cn?109056716?a的專利公開了一種人工挖孔和全套管工法灌注樁底安裝橡膠囊(腔)后注漿技術，采用人工挖孔或全套管工法成孔后，將底部安裝有鋼板橡膠囊的鋼筋籠下到孔底，然后開始灌注混凝土形成灌注樁，樁身強度滿足要求后，通過預埋注漿管向樁底橡膠囊壓力注漿，對灌注樁底部的地層進行壓密擠密。申請公布號為cn110896646?a的專利公開的內容涉及一種灌注樁體的施工方法，先形成容置孔，然后將下端安裝有樁底注漿腔的鋼筋籠下沉至容置孔的底部，再排出固定板下側的沉渣，再向容置孔內灌注混凝土，形成灌注樁，最后向注漿膠囊內注漿，形成樁底擴大頭。上述兩篇專利分別采用采用樁端封閉式注漿方法，相當于在樁端放置大塊孤石，以此提高樁基承載力，減小樁基長度，但是沒有對樁體周圍的巖土體進行加固，對樁側摩阻力的提高相對較小。

技術實現思路

1、本發明首先提供一種樁基樁端樁側復合式注漿裝置，目的是為在樁側和樁端分步注漿以提高樁基承載力提供條件。

2、本發明采用的技術方案是：一種樁基樁端樁側復合式注漿裝置，包括固定于鋼筋籠的外周，并且位于鋼筋籠外側與樁孔孔壁之間的儲漿囊，儲漿囊還連接有至少一根第一注漿管，第一注漿管的兩端分別為進漿端和出漿端，第一注漿管的進漿端位于樁孔外部并配有適配的止漿件，第一注漿管的出漿端呈敞開狀并位于儲漿囊的內部；還包括固定于鋼筋籠的第二注漿管，第二注漿管的兩端分別為進漿端和出漿端，第二注漿管的進漿端位于樁孔外部并配有適配的止漿件，第二注漿管的出漿端通過臨時封堵結構密封并位于樁孔底部或者樁孔底部之下的巖土體內。

3、第一注漿管和第二注漿管均用于注漿，為了降低堵漿風險，進一步的是：第一注漿管和第二注漿管均沿豎向布置。

4、為了提高向儲漿囊注漿的施工質量，進一步的是：第一注漿管的出漿端位于儲漿囊的最低處。

5、臨時封堵結構用于封堵第二注漿管的出漿端，避免在向第二注漿管注漿之前，土體和澆筑樁體的混凝土進入第二注漿管內，具體的：臨時封堵結構為固定安裝于第二注漿管的出漿端的薄膜。

6、為了均勻地在樁體下端進行注漿加固，進一步的是：第二注漿管沿鋼筋籠的中心線布置。

7、為了降低澆筑樁體時混凝土進入第二注漿管的可能，并提高通過第二注漿管對樁體周圍的巖土體進行注漿的加固效果，第二注漿管的出漿端最好位于樁孔底部之下的巖土體內。例如，第二注漿管的出漿端位于樁孔底部以下至少0.5m。

8、儲漿囊內部的漿體凝固后成為漿體凝固體，第一注漿管最終固定于漿體凝固體內，第二注漿管最終固定于樁體內，具體的：第一注漿管和第二注漿管均為鐵管或鋼管。

9、為了便于將儲漿囊固定于鋼筋籠的外周，進一步的是：儲漿囊呈圓筒狀并為雙層結構，雙層結構形成封閉的內腔，儲漿囊套于鋼筋籠的外周并固定于鋼筋籠；或者，儲漿囊為攤平后為雙層結構并且呈矩形、平行四邊形或長條形，雙層結構形成封閉的內腔；其中，矩形的長度與樁孔的深度一致，矩形的寬度與鋼筋籠的周長一致，平行四邊形和長條狀的儲漿囊纏繞包覆于鋼筋籠的整個外周。

10、本發明一種樁基樁端樁側復合式注漿裝置的有益效果是：儲漿囊固定于鋼筋籠的外周，儲漿囊可以隨鋼筋籠一起下入樁孔內，儲漿囊可以避免巖土體進入鋼筋籠內部，由于保證樁體的澆筑質量。第一注漿管用于向儲漿囊內注漿，儲漿囊內的漿體凝固后成為漿體凝固體，漿體凝固體位于鋼筋籠外側與樁孔孔壁之間，實現樁側注漿加固樁體。第二注漿管用于直接向樁體底部的巖土體高壓注漿，實現樁底注漿加固樁體。第一注漿管和第二注漿管相互獨立，第一注漿管和第二注漿管的注漿施工互不影響，并且與樁體的澆筑施工也不影響，可以分步驟有針對性地施工，從而有效提高樁體周圍巖土體的力學性能。

11、本發明還提供一種樁基樁端樁側復合式注漿施工方法，目的在于有效提高樁體周圍巖土體的力學性能。一種樁基樁端樁側復合式注漿施工方法，采用上述任意一種樁基樁端樁側復合式注漿裝置進行施工，包括下述步驟：

12、s1、在鋼筋籠的外周包覆或套入儲漿囊，并將儲漿囊固定于鋼筋籠；利用臨時封堵結構將第二注漿管的出漿端密封，將第二注漿管固定于鋼筋籠，并且第二注漿管的出漿端位于鋼筋籠的下端面或超出鋼筋籠的下端面。

13、s2、將固定有儲漿囊和第二注漿管的鋼筋籠下入樁孔內。

14、s3、通過第一注漿管向儲漿囊內灌注漿體，儲漿囊膨脹并擠壓樁孔孔壁。

15、s4、儲漿囊內的漿體凝固后，向樁孔內澆筑混凝土，形成鋼筋混凝土結構的樁體。

16、s5、樁體的混凝土凝固后，通過第二注漿管向樁體底部進行注漿，對樁體的底部和周圍的巖土體進行加固，漿體凝固后，在樁體下段的底部和周圍的形成樁端擴大頭，并在樁體的周圍以及樁端擴大頭的底部和周圍形成含有漿脈的壓密土。

17、為了保證步驟s3在鋼筋籠外側形成足夠厚度的混凝土保護層，進一步的是：步驟s1中，儲漿囊和鋼筋籠之間還安裝墊塊，或者儲漿囊與鋼筋籠之間預留間隙；步驟s2將儲漿囊內的氣體抽出后，再將鋼筋籠下入樁孔內。

18、本發明一種樁基樁端樁側復合式注漿施工方法的有益效果是：本發明先通過第一注漿管向儲漿囊內灌注漿體，儲漿囊膨脹并擠壓樁孔孔壁，破壞樁孔孔壁的泥皮，并將樁孔周圍的巖土體向樁周外側擠壓，樁周外側巖土體被初步壓密。儲漿囊內的漿體在自重以及注漿壓力的作用下，漿體成為內腔大致呈圓柱形、外輪廓大致呈上小下大的圓臺形的形狀。

19、儲漿囊內的漿體凝固后，漿體變為固態的漿體凝固體，再向樁孔內澆筑混凝土，在混凝土的自重作用下，混凝土產生向外的水平壓力，迫使儲漿囊及其內部的漿體凝固體向外側移動，使鋼筋籠具有足夠厚度的混凝土保護層，儲漿囊及其內部的漿體凝固體進一步擠壓樁周外側巖土體，進一步增加樁周外側巖土體被壓密的范圍和程度。

20、樁體的混凝土凝固后，通過第二注漿管向樁體底部進行注漿，對樁體的底部和周圍的巖土體進行加固。儲漿囊及其內部的漿體凝固體對樁體產生類似于套筒的作用，可以提高樁體的承載力。漿體與樁端沉渣、樁孔底部的擾動土、樁體下段周圍的擾動土形成樁端擴大頭，樁端擴大頭主要是漿體凝固體并含有部分渣土，可以提高樁體下端的承載力。通過第二注漿管進行注漿，還在樁體的周圍以及樁端擴大頭的底部和周圍形成含有漿脈的壓密土，其中壓密土為經過擠壓并充填有漿體的巖土體，漿脈為漿體沿巖土體的間隙形成的呈樹根狀的漿體固結體。本發明通過分步施工，改善了樁體底部與周圍的巖土體的力學性能，有效提高了樁周土體的握裹力和咬合力，大幅提高了樁體的側阻力以及樁體底部的承載力，在承載力要求不變的情況下，從而可以縮短樁體的長度，減少樁基的施工工期，大幅降低樁基的工程造價。