專利名稱：鉆孔灌注樁樁側、樁底后壓漿施工工藝及注漿設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在建筑工程、市政橋梁工程基礎施工中，鉆孔灌注樁壓力注漿方法及注漿設備。
背景技術：
目前高層建筑大多采用鉆孔灌注樁基礎，以求達到設計承載力及沉降的要求。而鉆孔灌注樁工藝最大的缺點是1、樁底沉渣難以清理干凈，降低樁端承力，加大樁沉降量；2、采用泥漿護壁使樁周產生一層泥皮，從而降低了樁與土體之間的側摩阻力。為避免上述因素影響，設計時往往降低樁、土側摩阻系數、或以摩擦樁設計為主，從而忽略端承作用、或為達到良好的持力層不得不穿越厚實的飽和性土層至堅硬的風化層、砂卵石層或巖層。因此，設計的鉆孔灌注樁直徑較大、樁長過長，致使施工困難、加大工程造價。通過樁底、樁側后注漿技術提高了樁側摩阻力、樁端承載力達到縮短樁長、減少沉降的效果。由于現有的后壓漿裝置及施工工藝很難穩定的提高承載力和控制沉降量，往往達不到預期的效果。
在現有灌注樁施工工藝中，中國專利申請號為94101460.6、公開號為CN1107535A的“灌注樁樁端及樁側注漿法”對法國Fondedile的樁端注漿方法(法國專利說明書2331646號)的缺陷與不足進行了改良；中國專利申請號為00100760.2、公開號為CN1319701A的“灌注樁樁側后注漿裝置及工藝”通過對樁底、樁側后注漿，提高了樁側摩阻力、樁端承載力達到縮短樁長、減少沉降的效果。但樁底承載力、樁體與土的側摩阻力需進一步增強；注漿設備漿液回流的問題也需進一步改進。
發明內容
本發明的目的是提供一種鉆孔灌注樁樁側、樁底后壓漿施工工藝及注漿設備，解決樁底承載力、樁體與土的側摩阻力需進一步增強的問題，解決注漿設備漿液回流的問題。
本發明鉆孔灌注樁樁側、樁底后壓漿施工工藝的技術方案，在完成鉆孔后，進行水泥漿注漿灌注，其特征在于在樁側沿鋼筋籠周圈布有至少兩根樁側注漿管，在樁底布有至少兩根樁底注漿管，當初次水泥漿注漿終凝后，利用注漿管進行二次劈裂注漿。
上述各樁側注漿管口之間的間距為一至兩米。
上述樁側注漿管端頭置于樁側軟土層。
上述樁底注漿管向下突出鋼筋籠，其端頭深入樁底持力土層。
上述水泥漿的配制，除水泥凈漿外，另添加6～8％的無水硫鋁酸鈣+石膏微膨脹劑。
這種鉆孔灌注樁樁側、樁底后壓漿注漿設備，包括順序連接的注漿泵、注漿軟管和注漿管，注漿管開有注漿孔，注漿孔上有單向注漿閥，其特征在于注漿管的底部連接圓錐形錐頭，注漿管下端連接一段側壁上分布有注漿孔的鋼管，開有注漿孔的這段鋼管管壁上套有一段彈性橡膠套，注漿管內置有一注漿活塞，注漿活塞下面連接一彈簧，彈簧下端固定于注漿管的底部，組成雙保險單向注漿閥。
有益效果本發明在樁側、樁底均布置注漿管，既提高樁端承載力，又提高樁側摩阻力。本發明根據不同土層變化的實際情況，對樁底注漿管的合理布置、樁側注漿管注漿口高程的合理分布，與現有技術相比，既節約材料，又能使承載力大為提高。本發明在漿液中摻適量微膨脹劑(無水硫鋁酸鈣+石膏)，能使漿液較常規壓漿漿液填充空隙更加密實。本發明在初次注漿漿液終凝后，立即進行高壓二次注漿，也稱二次劈裂注漿，較現有一次注漿技術相比，漿液壓密影響范圍進一步擴大，效果大大增強。本發明應用了雙保險單向注漿閥，使得注漿閥能得到雙重控制，較現有后注漿注漿閥相比，大大提高了注漿的成活率，基本上避免了樁底樁側因注漿閥破壞而導致注漿失敗的可能。本發明能在不改變基礎樁設計參數的情況下，能有效地、穩定地、大幅度提高樁體的承載力并控制沉降。可應用于建筑工程和市政橋梁工程，主要應用于提高樓體基礎及橋梁基礎的承載力。
本發明有以下優點(1)設備制作簡單，成本低廉；(2)根據不同土層，在縱向范圍內合理布設樁側注漿管和樁底注漿管，能有效地、有針對性的提高樁體與土的側摩阻力；(3)通過在漿液中適當摻入微膨脹劑，將土體孔隙填充的更加密實，提高了樁的承載力；(4)采用二次劈裂注漿工藝，漿液流動使地層產生劈裂，形成脈狀或條帶狀膠結體，使得漿液壓密影響范圍進一步擴大，效果增強，有效提高樁底承載力及樁側摩阻力。(5)應用雙保險單向注漿閥，確保了注漿設備的成活率。
圖1是本發明鉆孔灌注樁樁側、樁底后壓漿施工工藝設備布置示意圖；圖2是注漿管高程分布及位置示意圖；圖3是注漿管與鋼筋籠連接的示意圖；圖4是本發明鉆孔灌注樁樁側、樁底后壓漿注漿設備下端部雙保險單向注漿閥的結構示意圖。
具體實施例方式
實施例如圖1、2、3所示，本發明的鉆孔灌注樁樁側、樁底后壓漿注漿裝置包括順序連接的注漿泵1、注漿軟管2和注漿管3，注漿泵1與壓力表18連接，注漿管3包括三根樁側注漿管10和兩根樁底注漿管11，三根樁側注漿管10在鋼筋籠12圓周范圍內均勻布置，基本上呈等邊三角形；兩根樁底注漿管11對稱布置，其中一根為備用管或作為二次劈裂注漿使用。樁底注漿管11應長出鋼筋籠20～30cm，使其根部深入孔底部鉆頭影響范圍內土層并伸入持力層，例如可伸至卵石層17，以達到較好的注漿效果。根據粘土層15、砂土層16、卵石層17地質分布情況，樁側注漿管口在高程上的分布應在滲透系數較大、能達到較好的注漿效果的砂土層16高程范圍內，樁側注漿管一般為3根，其端頭可埋入相應軟土層，例如粉細砂土層或細中砂土層，使得水泥漿液13能在樁身14和樁底周圍較均勻的注射，同時又能使注漿效果在較好土層局部增強。
本發明的鉆孔灌注樁樁側、樁底后壓漿施工工藝，在完成鉆孔后，先進行初次水泥漿注漿灌注，當初次水泥漿終凝后，漿液已對周圍土體有一定壓密作用；然后利用二次劈裂注漿管進行高壓二次注漿，也稱二次劈裂注漿，漿液在孔內隨著注漿壓力的增加而流動，當壓力達到一定程度時，漿液流動使地層產生劈裂，形成脈狀或條帶狀膠結體，提高漿液壓密效果和樁側、樁底強度。
注漿壓力6～10MPa。注漿液的配制水泥漿水灰比0.6～0.8，并根據實際情況適當摻入6～8％的微膨脹劑(無水硫鋁酸鈣+石膏)，使得漿液填充空隙更加密實。
本發明鉆孔灌注樁樁側、樁底后壓漿注漿裝置的雙保險單向注漿閥如圖4所示，注漿管開有注漿孔4，注漿孔上有單向注漿閥，其注漿管的底部連接圓錐形錐頭5，注漿管下端連接一段側壁上分布有注漿孔的鋼管6，開有注漿孔的這段鋼管管壁上套有一段彈性橡膠套7，注漿管內置有一注漿活塞8，注漿活塞下面連接一彈簧9，彈簧下端固定于注漿管的底部，組成雙保險單向注漿閥。水泥漿液自注漿管注入后，隨著壓力的增大，注漿活塞壓縮彈簧向下運動，注漿孔露出，水泥漿液自注漿孔向外噴射進行注漿，待注漿壓力減小后，注漿活塞在彈簧彈力作用下回彈，將注漿孔封死，水泥漿液不能回流，達到壓力注漿效果。本裝置的第二道保險裝置為彈性橡膠套，阻止漿液回流，確保了壓力注漿的成活率。
權利要求
1.一種鉆孔灌注樁樁側、樁底后壓漿施工工藝，在完成鉆孔后，進行水泥漿注漿灌注，其特征在于在樁側沿鋼筋籠周圈布有至少兩根樁側注漿管，在樁底布有至少兩根樁底注漿管，當初次水泥漿注漿終凝后，利用注漿管進行二次劈裂注漿。
2.根據權利要求1所述的鉆孔灌注樁樁側、樁底后壓漿施工工藝，其特征在于所述各樁側注漿管口之間的間距為一至兩米。
3.根據權利要求1或2所述的鉆孔灌注樁樁側、樁底后壓漿施工工藝，其特征在于所述樁側注漿管端頭置于樁側軟土層。
4.根據權利要求1所述的鉆孔灌注樁樁側、樁底后壓漿施工工藝，其特征在于所述樁底注漿管向下突出鋼筋籠，其端頭深入樁底持力土層。
5.根據權利要求1所述的鉆孔灌注樁樁側、樁底后壓漿施工工藝，其特征在于所述水泥漿的配制，除水泥凈漿外，另添加6～8％的無水硫鋁酸鈣+石膏微膨脹劑。
6.一種鉆孔灌注樁樁側、樁底后壓漿注漿設備，包括順序連接的注漿泵、注漿軟管和注漿管，注漿管開有注漿孔，注漿孔上有單向注漿閥，其特征在于注漿管的底部連接圓錐形錐頭，注漿管下端連接一段側壁上分布有注漿孔的鋼管，開有注漿孔的這段鋼管管壁上套有一段彈性橡膠套，注漿管內置有一注漿活塞，注漿活塞下面連接一彈簧，彈簧下端固定于注漿管的底部，組成雙保險單向注漿閥。
全文摘要
一種鉆孔灌注樁樁側、樁底后壓漿施工工藝及注漿設備，在樁側沿鋼筋籠周圈布有至少兩根樁側注漿管，在樁底布有至少兩根樁底注漿管，當初次水泥漿注漿終凝后，利用注漿管進行二次劈裂注漿。上述水泥漿的配制，除水泥凈漿外，另添加6～8％的無水硫鋁酸鈣+石膏微膨脹劑。注漿管的底部連接圓錐形錐頭，注漿管下端連接一段側壁上分布有注漿孔的鋼管，開有注漿孔的這段鋼管管壁上套有一段彈性橡膠套，注漿管內置有一注漿活塞，注漿活塞下面連接一彈簧，彈簧下端固定于注漿管的底部，組成雙保險單向注漿閥。有效提高樁底承載力、樁體與土的側摩阻力，解決因注漿閥破壞而導致注漿失敗的問題。
文檔編號E02D15/04GK1540104SQ200310102269
公開日2004年10月27日 申請日期2003年10月30日 優先權日2003年10月30日
發明者華東, 李建軍, 任剛, 高志剛, 張云, 王憲利, 東 華 申請人:北京城建集團有限責任公司