CN100582380C - 布袋注浆成桩方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种布袋注浆成桩方法，其特征是该方法包括以下步骤：1)在土层中用成孔机械成桩孔；2)将布袋套在注浆管外，将布袋用软带沿轴向分节绑扎在注浆管上，布袋两端分别绑扎紧，注浆管下端封闭，在注浆管管壁上设有注浆孔；3)将套有布袋的注浆管插入桩孔内；4)由注浆管自下而上逐节向布袋内注浆，每节注到设计压力后，注下一节，直至将布袋注满，形成一个完整的桩体。本发明采用布袋桩加固下卧软土层，能很好地控制投资和解决沉降稳定问题。由于有布袋的隔离作用，水泥浆通过膨胀布袋达到挤密周边土体，析出水分，形成较规则的柱状桩体，且桩体强度较高、可控。
Description
技术领域：
本发明涉及建筑领域中地基处理，尤其涉及一种适用于软土地基加固的布袋注浆成桩方法。
背景技术
地基处理的技术方案及桩型有很多种，像搅拌桩、CFG桩等需要很高的钻架和较宽阔的场地。当软硬土层呈互层状时，其他常规的地基加固手段存在加固深度有限，硬层难于穿透的技术缺陷。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提出一种能很好地控制投资和解决沉降稳定问题的布袋注浆成桩方法及其专用注浆管。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：布袋注浆成桩方法，其特征是该方法包括以下步骤：
1)在土层中用成孔机械成桩孔；
2)将布袋套在注浆管外，将布袋用软带沿轴向分节绑扎在注浆管上，布袋两端分别绑扎紧，注浆管下端封闭，在注浆管管壁上设有注浆孔；
3)将套有布袋的注浆管插入桩孔内；
4)由注浆管自下而上逐节向布袋内注浆，每节注到设计压力后，注下一节，直至将布袋注满，形成一个完整的桩体。
在上述方案中，在所述步骤2中，所述注浆管由注浆管管体、管端部定位块和颈部定位套组成，所述颈部定位套套在注浆管管体外壁上，所述端部定位块位于注浆管管体下端部，布袋下端绑扎在注浆管端部定位块上，布袋上端绑扎在注浆管颈部定位套上；在所述步骤3中，将注浆管颈部定位套置于桩孔内布袋桩的设计标高处，将注浆管端部定位块置于桩孔底部。
在所述注浆管管体下端用堵头封闭，该堵头能将注浆管颈部定位套堵住。
在上述方案中，在所述步骤2中，所述注浆管还可以由注浆管管体、导向管和注浆枪头组成，在导向管管壁上沿轴向分节设置有注浆孔，所述注浆枪头包括一根外径小于上述导向管内径的短管，短管插入导向管内，在短管的管壁上设有枪头注浆孔，在枪头注浆孔两边的短管管壁上设有将导向管管体与短管之间密封的止浆活塞，所述短管下端封闭，上端与注浆管管体连接，将布袋套在导向管外，并沿轴向分节绑扎在相邻两注浆孔之间的管壁上，布袋两端分别扎紧在导向管管体上；在所述步骤4中，注浆枪头通过导向管管体的注浆孔自下而上逐节向布袋内注浆，每节注到设计压力后，提升注浆枪头，注下一节，直至将布袋注满，形成一个完整的桩体。
在上述导向管的注浆孔位置处最好套有能将注浆孔堵住的橡皮圈。
本发明利用注浆管向布袋内注浆，浆液宜采用普通硅酸盐水泥浆液，标号不低于PO32.5，也可惨入一定比例的粉煤灰，为防止浆液过早分离及沉淀，搅拌时可加入适量膨润土，浆液的基本性能应达到：黏度30″～35″，比重1.4～1.5，析水率＜3％，单轴抗压强度＞2.4～2.8MPa(龄期为7天)。
注浆压力主要考虑注浆桩的埋置深度、土体围压等因素，一般为0.2～0.5Mpa，埋深浅时采用低压，埋深大时采用大值，注浆过程中应严格控制注浆压力；浆液注入量应根据成桩直径及孔眼数量、大小等因素控制，一般小直径、浅埋桩的注入量控制在10～12L/min，大直径、深埋桩的注入量控制在50～75L/min，切忌盲目过大。
布袋选用φ300～400mm卷筒型，一般选用单位面积230g/m2，CRB顶破强度≥5.5KN，等效孔径O90 0.07～0.5mm，撕裂强度≥0.9KN，渗透系数K＝1×10-2～10-3cm/s。
本发明采用布袋桩加固下卧软土层，能很好地控制投资和解决沉降稳定问题。由于有布袋的隔离作用，水泥浆通过膨胀布袋达到挤密周边土体，析出水分，形成较规则的柱状桩体，且桩体强度较高、可控。
本发明具有如下特点：
1、水泥浆液在压力作用下膨胀布袋，挤密土体，形成竖向排水通道，起到竖向加筋作用，提高地基土的承载力和复合模量；
2、注浆压力和浆液注入量等可通过计量装置予以控制；
3、桩体长度、强度、桩径等可控，可在指定深度范围实施加固；
4、作为竖向加筋，主要用于加固均质、互层状软土地基；也可以作为横向加筋，用于松散地基的边坡加固；
5、视工作环境、地质背景条件，可选择多种施工机械设备成孔成桩；
6、布袋尺寸及相关技术参数，应以满足注浆压力和浆液可控为目的。
附图说明
图1是实施例1成桩示意图。
图2是实施例2成桩示意图。
图3是实施例2注浆管剖面示意图。
具体实施方式
实施例1：参见图1，图1显示了深埋布袋桩在互层软土中的形成过程。
本实施例的方法包括以下步骤：
1)在土层中用成孔机械成桩孔5。成孔机械采用普通地质钻机、回旋钻机或振动沉管机，根据需要可适当配置护壁泥浆。采用钻机成孔时，开孔直径≥91mm，钻进时一般清水循环，对于易坍孔地层，改用泥浆循环。采用振动沉管机成孔时，孔径一般大于100mm，保证套袋注浆管能通过沉管放入；当施工超长桩时可采用套环式沉管施工，避免孔身倾斜过大；
2)将布袋1套在注浆管2外，沿注浆管长度方向每隔30～50cm扎一道牛筋扣或细铅丝，将布袋绑扎在注浆管上，以保证布袋顺利进入孔内，注浆管2下端由堵头6封闭，布袋1下端绑扎在注浆管端部定位块3上，上端绑扎在注浆管颈部定位套4上，注浆管颈部定位套4套在注浆管2外壁上，注浆管端部定位块3位于注浆管2下端部，在注浆管2下部管壁上设有注浆孔。
3)将套有布袋的注浆管和注浆管定位部件插入桩孔内，将注浆管颈部定位套4置于桩孔5内布袋桩的设计标高处，注浆管端部定位块3置于桩孔5底部，自注浆管2向布袋1内压力注浆，注浆压力一般为0.2～0.5Mpa。
当浆液进入到布袋内时，随着浆液的进入，最底部的布袋开始膨胀，并且将绑扎在注浆管表面的牛筋扣或铅丝涨断，挤压周围的土体，达到0.2～0.5Mpa压力后缓慢提升注浆管，直至把布袋内注入到设计量的浆液，提出注浆管，依靠注浆管底端地堵头6与套在注浆管外的颈部定位套4插接，封堵布袋内的浆液上返，确保浆液被有效地控制在布袋内形成桩体7。
实施例2：参见图2，图2显示了浅埋布袋桩在均质软土中的形成过程。
本实施例的方法与实施例1基本相同，不同之处在于，在所述步骤2中，所述注浆管由注浆管管体21、导向管22和注浆枪头组成，在导向管22管壁上沿轴向分节设置有注浆孔，所述注浆枪头包括一根外径小于上述导向管22管体内径的短管10，短管10插入导向管22内，在短管10的管壁上设有枪头注浆孔11，在枪头注浆孔11两边的短管管壁上设有将导向管22管体与短管10之间密封的止浆活塞12，所述短管10下端封闭，上端与注浆管管体21连接。将布袋1套在导向管22管体外，并沿轴向分节绑扎在相邻两注浆孔之间的管壁上，布袋两端分别扎紧在导向管22管体上。
在所述步骤4中，注浆枪头通过导向管22管体的注浆孔自下而上逐节向布袋1内注浆，随着浆液的进入，最底部的布袋开始膨胀，膨胀的布袋开始挤压周围的土体，并且将将绑扎在注浆管管体表面的牛筋扣或铅丝9涨断，每节注到设计压力后，提升注浆枪头，注下一节，直至将布袋注满，形成一个完整的桩体。
在本实施例所述导向管22管体选用φ50mm左右，壁厚3.5～4.0mm，抗压强度不小于1.0Mpa的优质PVC管，PVC管沿轴向每隔30～50cm在管壁上凿6～9个φ3～5mm的注浆孔，在注浆孔位置处套有能将注浆孔堵住的橡皮圈8，注浆时，浆液从注浆孔进入到布袋内，而注浆完毕时，由于有橡皮圈8的存在，浆液亦不会返流到注浆管管体内。
上述两个实施例的布袋选用φ300～400mm卷筒型，一般选用单位面积230g/m2，CRB顶破强度≥5.5KN，等效孔径O90 0.07～0.5mm，撕裂强度≥0.9KN，渗透系数K＝1×10-2～10-3m/s。
本发明注浆时注意的问题：
1)自下而上逐节注浆，每节注到设计浆量并满足压力条件时方可缓慢提升注浆管管体21，注下一节。对于深埋大直径布袋桩而言，当注浆量超过3m且注浆压力达到设计要求时，可缓慢提升注浆管管体21，提管速度控制在0.4～0.6m/min。
2)注浆压力一般为0.2～0.5Mpa，一旦超过设计压力，应及时上提注浆管管体21。当提管过程中注浆压力下降时应停止上提，待注浆压力恢复到设计要求后可继续缓慢提升注浆管管体21。
3)浆液注入量应根据成桩直径及孔眼数量、大小等因素控制，一般小直径、浅埋桩的注入量控制在10～12L/min；大直径、深埋桩的注入量控制在50～75L/min。
4)注浆量及压力均满足设计要求时，可拔出注浆管，冲洗注浆管路及相关设备，以备下孔注浆使用。每孔注浆完毕，拆卸注浆管前应打开回流阀，以释放注浆系统的压力。
Claims (4)
1、布袋注浆成桩方法，其特征是该方法包括以下步骤：
1)在土层中用成孔机械成桩孔；
2)将布袋套在注浆管外，将布袋用软带沿轴向间隔30～50cm分节绑扎在注浆管上，布袋两端分别绑扎紧，注浆管下端封闭，在注浆管管壁上设有注浆孔；
3)将套有布袋的注浆管插入桩孔内；
4)由注浆管自下而上逐节向布袋内注浆，每节注到设计压力后，注下一节，直至将布袋注满，形成一个完整的桩体。
2、根据权利要求1所述的布袋注浆成桩方法，其特征是在所述步骤2中，所述注浆管由注浆管管体、管端部定位块和颈部定位套组成，所述颈部定位套套在注浆管管体外壁上，所述端部定位块位于注浆管管体下端部，布袋下端绑扎在注浆管端部定位块上，布袋上端绑扎在注浆管颈部定位套上，在所述注浆管管体下端用堵头封闭，该堵头能将注浆管颈部定位套堵住；在所述步骤3中，将注浆管颈部定位套置于桩孔内布袋桩的设计标高处，将注浆管端部定位块置于桩孔底部。
3、根据权利要求1所述的布袋注浆成桩方法，其特征是在所述步骤2中，所述注浆管由注浆管管体、导向管和注浆枪头组成，在导向管管壁上沿轴向分节设置有注浆孔，所述注浆枪头包括一根外径小于上述导向管内径的短管，短管插入导向管内，在短管的管壁上设有枪头注浆孔，在枪头注浆孔两边的短管管壁上设有将导向管管体与短管之间密封的止浆活塞，所述短管下端封闭，上端与注浆管管体连接，将布袋套在导向管外，并沿轴向分节绑扎在相邻两注浆孔之间的管壁上，布袋两端分别扎紧在导向管管体上；在所述步骤4中，注浆枪头通过导向管管体的注浆孔自下而上逐节向布袋内注浆，每节注到设计压力后，提升注浆枪头，注下一节，直至将布袋注满，形成一个完整的桩体。
4、根据权利要求3所述的布袋注浆成桩方法，其特征是在所述步骤2中，在导向管管体的注浆孔位置处套有能将注浆孔堵住的橡皮圈。
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