CN101333812A - 桩侧后注浆注浆器及其施工方法 - Google Patents

桩侧后注浆注浆器及其施工方法 Download PDF

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本发明涉及一种桩侧后注浆注浆器及其施工方法，包括地面注浆装置和地下注浆装置，地下注浆装置由桩身注浆导管和桩内注浆装置组成，桩身注浆导管二端分别密封连接地面输送管与桩侧端注浆装置，并沿注浆断面布置，与钢筋笼主筋绑扎固定，随钢筋笼一起下放入已钻孔内；桩侧注浆装置由环形高压软管、注浆器组成，其环形高压软管与桩身注浆导管连通，并与钻孔桩钢筋笼固定连接。本发明在钻孔桩成桩过程中，在桩身多个位置预置注浆管路，并在注浆断面外布置环形高压软管，安装注浆器；待桩身砼达到一定强度后采用高压注浆泵，通过注浆管路向桩侧周注入水泥浆液，改良桩周泥皮，桩侧土体强度同时得到提高，从而提高单桩承载力，减小裙桩沉降量。

Description

桩侧后注浆注浆器及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种专门用于钻孔灌注桩施工中的后注浆的注浆器及其施工工艺，特别是涉及一种用于桩侧的后注浆的注浆器及其施工工艺。
背景技术
“上海中心”项目基地总面积约30368.27平方米，总建筑面积约43万平方米，拟建主楼高度约为580米，为超高层摩天大楼，地下车库埋深估计约25~30m，施工形式的基坑属于一级深大基坑。为固结桩周土体，增加单桩承载力并减小裙桩沉降，本工程试桩将进行桩侧后注浆。在桩长范围内设置4道注浆断面，每道断面注浆孔数量不少于4个，每道注浆断面水泥用量500kg。压力与注浆量双控。
目前，尚缺乏成熟的桩侧注浆经验和相应的器材，为此需要引进专用的高强复合管，用于加工环形注浆管阀。并采用相应桩侧后注浆注浆器，同时结合在轨道交通耀华路站项目中桩侧注浆的成功经验，在并总结出一套合理的桩侧后注浆工艺。
发明内容
本发明是要提供一种桩侧后注浆注浆器及其施工方法，该注浆器及其施工方法能提高单桩承载力，减小裙桩沉降量。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种桩侧后注浆注浆器，包括地面注浆装置和地下注浆装置两大部分，地面注浆装置由桩侧注浆泵、浆液搅拌机、储浆桶、  地面管路***及观测仪表组成；其特点是：地下注浆装置由桩身注浆导管和桩内注浆装置组成，其中，桩身注浆导管二端分别密封连接地面输送管与桩侧端注浆装置，并沿注浆断面布置，与钢筋笼主筋绑扎固定，随钢筋笼一起下放入已钻孔内；桩侧注浆装置由环形高压软管、注浆器组成，其环形高压软管与桩身注浆导管连通，并与钻孔桩钢筋笼固定连接。
桩侧注浆泵的输出压力≥7MPa，排量为50～250L/min；  管路***由浆液地面输送管组成，输送管承受压力≥2倍注浆压力，其长度≤50m。
一种应用桩侧后注浆注浆器的桩侧后注浆施工方法，包括以下具体步骤：
1.安装桩侧注浆装置
在成桩过程中，在桩身多个位置预置注浆导管路，并在注浆断面外布置环形高压软管，安装注浆器；当钻孔桩钢筋笼放置到位后，接通地面注浆***，压清水，使环形高压软管张开并紧贴孔壁；
2.注浆
浇注砼强度达70％后，开启桩侧注浆泵，浆液由桩身注浆导管经环形高压软管及注浆器的单向阀直接注入土层；
上述步骤中，浇注砼以后，12小时之内进行清水劈裂，打通注浆器单向阀；
上述步骤中，当注浆压力＞2MPa并持荷3分钟，采用间歇注浆方式，且注浆量达到设计注浆量的时，终止注浆。
本发明的有益效果是：在钻孔桩成桩过程中，采用桩侧后注浆注浆器及其施工方法，在桩身多个位置预置注浆管路，并在注浆断面外布置环形高压软管，安装注浆器；待桩身砼达到一定强度后(70％)，后采用高压注浆泵，通过注浆管路向桩侧周注入水泥浆液，改良桩周泥皮，桩侧土体强度同时得到提高，从而提高单桩承载力，减小裙桩沉降量。
附图说明
图1是本发明的桩侧后注浆注浆器的结构示意图；
图2是本发明的桩侧后注浆注浆器及高压软管(加压前)的安装截面示意图；
图3是本发明的桩侧后注浆注浆器及高压软管(加压后)的安装截面示意图；
图4是本发明的桩侧后注浆施工工艺流程。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1，2所示，本发明的桩侧后注浆注浆器，包括地面注浆装置和地下注浆装置两大部分，地面注浆装置由桩侧注浆泵1、浆液搅拌机2、储浆桶3、地面管路***及观测仪表组成。地下注浆装置由桩身注浆导管4和桩内注浆装置组成。
桩身注浆导管4二端分别密封连接地面输送管与桩端注浆装置，并沿注浆断面布置，与钢筋笼主筋7绑扎固定，随钢筋笼一起下放入已钻孔内；桩侧注浆装置由环形高压软管6、注浆器5组成，其环形高压软管6与桩身注浆导管4连通，并与钻孔桩钢筋笼固定连接。
桩侧注浆施工机具选用：
(1)注浆泵
桩侧注浆对泵1的要求是排量小而压力高且稳，泵的额定压力应大于要求的最大压力的2倍，同时由于后注浆的开塞要求，泵压最大值要求7MPa以上；泵的排量为50～250L/min，最小值(本工程)应不小于32L/min。符合上述要求的产品有：中南冶金机械厂的SNS系列注浆泵、锦西注浆泵厂的2TGZ/-60/210型注浆泵、能源部杭州钻探机械制造厂SGB6-10灌注泵等。注浆泵上必须配备有卸荷阀和压力表。
(2)浆液搅拌机具
浆液搅拌机2及储浆桶3可根据施工条件选配，搅拌机2要求低转速大扭矩，故须选用适当的减速器，搅拌叶片要求全断面面均匀拌浆，应分层配置，搅拌机制浆能力和储浆桶容量应与额定注浆流量相配，且搅拌机出浆口应设置滤网。
(3)管路***
该***主要由浆液地面输送组成，必须保证密封性。输送管必须采用承受2倍以上最大注浆压力的高压管或无缝钢管等，长度不宜超过50m。
(4)桩身注浆导管
桩身注浆导管4是连接地面输送管与桩端注浆装置的过渡管材，材质为黑铁管。根据注浆断面布置四根。桩身注浆导管4应连接牢固和密封，与钢筋笼主筋7绑扎固定，随钢筋笼一起下放入孔内。
(5)桩侧注浆装置
该装置是整个桩侧压力注浆施工工艺的核心部件，由环形高压软管6、注浆器5组成，其环形高压软管6与桩身注浆导管4连通，并与在钻孔桩钢筋笼固定，当钻孔桩钢筋笼放置到位后，接通地面注浆***，压清水，使环形高压软管6张开并紧贴孔壁。注浆时，浆液由桩身注浆导管4经环形高压软管6及注浆器5的单向阀直接注入土层。本工程11根桩，每根桩侧壁注浆为4个面，每个面由四个注浆点。
本发明的桩侧后注浆施工工艺流程(图4)：
1.安装桩侧注浆装置
在成桩过程中，在桩身多个位置预置注浆导管路4，并在注浆断面外布置环形高压软管6(图2)，安装注浆器5；当钻孔桩钢筋笼放置到位后，接通地面注浆***，压清水，使环形高压软管6张开并紧贴孔壁(图3)；
2.注浆
浇注砼强度达70％后，开启桩侧注浆泵1，浆液由桩身注浆导管4经环形高压软管6及注浆器5的单向阀直接注入土层。浇注砼以后，12小时之内进行清水劈裂，打通注浆器单向阀。
(1)桩侧注浆施工技术参数
桩侧注浆施工参数主要包括泵压、泵量、浆液注入量、浆液配方等，其中泵压包括开塞压力、注浆压力、终止压力等，另外最重要的泵压为清水劈裂，打通注浆器单向阀压力的控制。上述压力需在地面经试验确定。
(2)泵压
开塞泵压根据注浆器形式及安置效果不同有变化，一般在1.0～1.5MPa左右，当压力超过7MPa视为管路不通。
终止压力控制在1.4～1.8MPa左右，若有设计浆液不能完全注入而压力升高情况，建议在保证设计浆液注入80％的情况下用3倍开塞压力作为终压指标是合理的。
(3)注浆流量
泵量的选择要满足渗透注入，理论上越低越好，但考虑到施工可行性，本工程以32～47L/min为宜，同时要参照压力的变化，在恒定注入压力比较低的情况下，可适当加大泵量，否则应以低值注入。
(4)水泥浆配制要求
水泥采用P42.5级普通硅酸盐水泥，同时要求水泥新鲜、不结块。
每断面水泥用量500kg，单桩注浆量约2.0t水泥，水灰比为0.60~0.65，搅拌时间不小于2分钟。搅拌好的水泥浆液用孔径不大于3×3mm的滤网进行过滤。
(5)单桩注浆终止标准
实行注浆量与注浆压力双控，以注浆量(水泥用量)控制为主，注浆压力控制为辅。
当注浆量达设计要求时，可终止注浆。
当注浆压力＞2MPa并持荷3分钟，采用间歇注浆方式，且注浆量达到设计注浆量的时，可终止注浆。

Claims (6)

1.一种桩侧后注浆注浆器，包括地面注浆装置和地下注浆装置两大部分，地面注浆装置由桩侧注浆泵(1)、浆液搅拌机(2)、储浆桶(3)、地面管路***及观测仪表组成，其特征在于，所述地下注浆装置由桩身注浆导管(4)和桩内注浆装置组成，其中，桩身注浆导管(4)二端分别密封连接地面输送管与桩端侧注浆装置，并沿注浆断面布置，与钢筋笼主筋(7)绑扎固定，随钢筋笼一起下放入已钻孔内；桩侧注浆装置由环形高压软管(6)、注浆器(5)组成，其环形高压软管(6)与桩身注浆导管(4)连通，并与钻孔桩钢筋笼固定连接。
2.根据权利要求1所述的桩侧后注浆注浆器，其特征在于，所述桩侧注浆泵(1)的输出压力≥7MPa，排量为50～250L/min。
3.根据权利要求1所述的桩侧后注浆注浆器，其特征在于，所述管路***由浆液地面输送管组成，输送管承受压力≥2倍注浆压力，其长度≤50m。
4.一种应用权利要求1的桩侧后注浆施工方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
(一)安装桩侧注浆装置
在成桩过程中，在桩身多个位置预置注浆导管路(4)，并在注浆断面外布置环形高压软管(6)，安装注浆器(5)；当钻孔桩钢筋笼放置到位后，接通地面注浆***，压清水，使环形高压软管(6)张开并紧贴孔壁；
(二)注浆
浇注砼强度达70％后，开启桩侧注浆泵(1)，浆液由桩身注浆导管(4)经环形高压软管(6)及注浆器(5)的单向阀直接注入土层。
5.根据权利要求3所述的桩侧后注浆施工方法，其特征在于，上述步骤中，浇注砼以后，12小时之内进行清水劈裂，打通注浆器(5)单向阀。
6.根据权利要求3所述的桩侧后注浆施工方法，其特征在于，上述步骤中，当注浆压力＞2MPa并持荷3分钟，采用间歇注浆方式，且注浆量达到设计注浆量的时，终止注浆。
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