预制后注浆异型树根桩及其施工方法

摘要

一种预制后注浆异型树根桩及其施工方法，所述树根桩包括混凝土桩身，所述混凝土桩身的横截面为异型截面，所述混凝土桩身中心设有钢管，所述钢管的长度与所述桩身的长度相等，所述钢管的周围设有钢筋，所述钢筋固定于所述混凝土桩身，所述钢筋与所述钢管共同形成3*3对称式排列。树根桩为异型截面，可以增大与土体的接触面积，提高了树根桩的侧摩阻力，在混凝土桩身中心设置钢管，并通过钢管向土体内注浆，可以固结桩端周围的土体，很大程度上提高了桩端的承载力，钢筋设置于混凝土桩身内，提高树根桩的强度。本发明树根桩可以根据不同场地的条件限制，做出不同长度的桩体，适用于各种土体的地基，应用范围广。

权利要求

1.一种采用预制后注浆异型树根桩的施工方法，所述预制后注浆异型树根桩包括混凝土桩身，所述混凝土桩身的横截面为异型截面，所述混凝土桩身中心设有钢管，所述钢管的长度大于或等于所述桩身的长度，所述钢管的周围设有钢筋，所述钢筋固定于所述混凝土桩身，所述钢筋与所述钢管共同形成3*3对称式排列，其特征在于，包括：步骤一：压桩，桩机将带注浆枪头的第一节桩吊起，所述注浆枪头尖端对准位置后，桩机将所述第一节桩静压入地基中，当所述第一节桩被压至距离地面0.5m～1.0m时停止压桩；

步骤二：接桩，将第二节桩与所述第一节桩对准，并进行焊接，然后将所述第二节桩压入所述地基中，当所述第二节桩被压至距离地面0.5m～1.0m时停止压桩，依次进行下一节桩的接桩作业；

步骤三：注浆，通过所述树根桩顶部中心的所述钢管，自上向下高压注浆，水泥浆从所述钢管向下流动并由所述注浆枪头进入所述地基的土体中，与土体固结，达到设计注浆压力及注浆量后，停止注浆。

说明书

预制后注浆异型树根桩及其施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑地基基础领域，特别是涉及一种预制后注浆异型树根桩及其施工方法。

背景技术

[0002] 微型桩以其施工占地面积小、施工速度快、成本低、可以对既有建筑进行修复或加固等优点迅速在国内各地得到广泛的应用和推广。改革开放以来，我国不断在地基基础加固技术方面取得新突破。很多新技术也在行业发展的过程中应运而生，譬如：锚杆静压桩、树根桩、坑式静压桩、注浆加固法等等，这些方法在既有建筑物地基基础加固方面应用的颇为广泛。

[0003] 随着我国房地产领域的快速发展，建筑物自身所产生的问题也接踵而来，在实际生活中，有诸多建筑物无法用重新建设来改变现有问题的比比皆是，遇到这样的情况，加固无疑不是一个两全其美的好办法，它既可以对原有建筑的进行加固补强，又可以避免对既有建筑物的拆迁重建所带来经济和时间上的浪费。2008年以来，我国已有超过40％的建筑物需要维护、加固和改造，同时，随着我国对抗震等级、设防标准等相关规范、要求的提高，相信这个数字远远已被超越。

[0004] 现有的树根桩对建筑物进行加固时需要在现场浇筑，浇筑后形成的树根桩强度不高，承载力不够，因此，有必要设计一种更好的预制后注浆异型树根桩及其施工方法，以解决上述问题。

发明内容

[0005] 针对现有技术存在的问题，本发明提供一种提高桩侧和桩端承载力的预制后注浆异型树根桩及其施工方法。

[0006] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0007] 一种预制后注浆异型树根桩，包括混凝土桩身，所述混凝土桩身的横截面为异型截面，所述混凝土桩身中心设有钢管，所述钢管的长度大于或等于所述桩身的长度，所述钢管的周围设有钢筋，所述钢筋固定于所述混凝土桩身，所述钢筋与所述钢管共同形成3*3对称式排列。

[0008] 进一步，所述异型截面为凹凸起伏形状，具有向内凹设的凹部和向外凸设的凸部，所述凹部和所述凸部均呈弧形，且相互间隔的围成一圈。

[0009] 进一步，所述混凝土桩身的顶端设有钢板，供相邻的所述树根桩焊接，所述钢板对应所述钢管的部位处开设有孔。

[0010] 进一步，所述混凝土桩身的底端也设有所述钢板。

[0011] 进一步，所述钢管的底端设有注浆枪头，所述注浆枪头伸出所述混凝土桩身，所述注浆枪头周围设有多个注浆孔。

[0012] 进一步，所述注浆孔外侧安装有逆止阀。

[0013] 进一步，所述钢筋、所述钢管与所述混凝土桩身一次浇筑成型。

[0014] 进一步，所述树根桩的直径为Φ200mm～Φ350mm。

[0015] 一种采用上述预制后注浆异型树根桩的施工方法，包括：

[0016] 步骤一：压桩，桩机将带注浆枪头的第一节桩吊起，所述注浆枪头尖端对准桩位后，桩机将所述第一节桩静压入地基中，当所述第一节桩被压至距离地面0.5m～1.0m时停止压桩；

[0017] 步骤二：接桩，将第二节桩与所述第一节桩对准，并进行焊接，然后将所述第二节桩压入所述地基中，当所述第二节桩被压至距离地面0.5m～1.0m时停止压桩，依次进行下一节桩的接桩作业；

[0018] 步骤三：注浆，通过所述树根桩顶部中心的所述钢管，自上向下高压注浆，水泥浆从所述钢管向下流动并由所述注浆枪头进入所述桩端地基的土体中，与土体固结，达到设计注浆压力及注浆量之后，停止注浆。

[0019] 本发明的有益效果：

[0020] 树根桩为异型截面，可以增大与土体的接触面积，提高了桩的侧摩阻力，在混凝土桩身中心设置钢管，并通过钢管向土体内注浆，可以固结桩端周围的土体，提高了桩端的承载力，钢筋设置于混凝土桩身内，提高桩的强度。本发明树根桩可以根据不同场地的条件限制，做出不同长度的桩体，适用于各种土体的地基，应用范围广。

附图说明

[0021] 图1为本发明预制后注浆异型树根桩的截面图；

[0022] 图2为本发明预制后注浆异型树根桩带有注浆枪头的第一树根桩的剖视图；

[0023] 图3为本发明预制后注浆异型树根桩中两端设置钢板的第二树根桩的剖视图；

[0024] 图中，1—混凝土桩身、11—凹部、12—凸部、2—钢筋、3—钢管、4—注浆枪头、5—钢板。

具体实施方式

[0025] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0026] 需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

[0027] 首先，对建筑桩基技术规范中混凝土预制桩单桩竖向极限承载力标准值公式进行分析如下：

[0028] Quk＝Qsk+Qpk＝μ∑qsikli+αpskAp

[0029] 式中：Qsk——总极限侧阻力标准值；

[0030] Qpk——总极限端阻力标准值；

[0031] μ——桩身长度；

[0032] qsik——用静力触探贯入阻力值估算的桩周第i层土的极限侧阻力；

[0033] li——桩周第i层土的厚度；

[0034] α——桩端阻力修正系数，详见规范；

[0035] psk——桩端附近的静力触探比贯入阻力标准值(平均值)；

[0036] Ap——桩端面积。

[0037] 根据上述公式可知，单桩竖向承载力的大小主要与桩侧阻力和桩端阻力息息相关，因此在保持原有数值不变的情况下，提高任意一项数值，都会提高单桩竖向承载力。

[0038] 基于上述理论基础，本发明提供一种预制后注浆异型树根桩，通过改变桩的截面形式，增加了桩侧与土体之间的接触面积，进而提高桩的侧摩阻力。同时，当桩尖入土后达到设计标高时，通过桩顶中心处预留的钢管向桩端处泵入高压水泥浆或其他浆液，固结桩端周围一定范围内的土体，从而提高桩端的承载力。

[0039] 如图1至图3，预制后注浆异型树根桩包括混凝土桩身1，混凝土桩身1的横截面为异型截面，异型截面为凹凸起伏形状，具有向内凹设的凹部11和向外凸设的凸部12，凹部11和凸部12均呈弧形，且相互间隔的围成一圈，使得混凝土桩身1具有异型截面，改变桩的截面形式，增加了桩侧与土体之间的接触面积，进而提高桩侧的侧摩阻力，且与圆形截面实心桩相比，节省了10％～15％的混凝土用量，降低了桩的制作成本。

[0040] 混凝土桩身1中心设有钢管3，钢管3的长度大于或等于桩身1的长度，钢管3的周围设有钢筋2，钢筋2具有8根，钢筋2与钢管3共同形成3*3对称式排列，采用钢筋2可以增加树根桩的强度，且钢筋2与钢管3对称式排列，能够均匀的承载力量。钢筋2、钢管3与混凝土桩身1一次浇筑成型，具体的是8根钢筋2与钢管3通过箍筋和绑线绑扎后，周围支好模板，采用高强混凝土一次浇筑成型。

[0041] 如图2及图3，混凝土桩身1的顶端设有钢板5，供相邻的树根桩焊接，钢板5对应钢管3的部位处开设有孔。本发明树根桩分为两种，其中一种是带有注浆枪头4的第一节桩，和不带有注浆枪头4的第二节桩。第一节桩的顶部设有钢板5，其底部供钢管3穿过，钢管3长度大于混凝土桩身1的长度，钢管3的底部设有注浆枪头4伸出混凝土桩身1，注浆枪头4成尖状，注浆枪头4的周围设有多个注浆孔，泥浆从钢管3的顶部注入，从注浆孔内流出，与土体固结，注浆孔的外部安装有逆止阀，逆止阀采用橡胶制成，逆止阀可以防止打桩过程中土体进入注浆枪头4内。第二节桩则是在混凝土桩身1的顶端和底端均设有钢板5，以供相邻的树根桩焊接，此时钢管3的长度与混凝土桩身1的长度相等。第一节桩装设于地基土体的最低端，第二节桩位于第一节桩的上方。

[0042] 采用上述预制后注浆异型树根桩进行加固的施工方法如下：

[0043] 步骤一：压桩。桩机就位后起吊带注浆枪头4的第一树根桩，如图2中的树根桩，注浆枪头4的尖端对准位置后，桩机将第一节桩静压入地基土体中，当桩顶被压至距离地面0.5m～1.0m时停止压桩；

[0044] 步骤二：接桩。接桩前将上下桩端的钢板5用钢丝刷清除浮锈及泥污，将不带注浆枪头4的第二节桩，如图3中的树根桩，与第一节桩对准后，通过钢板进行焊接，然后将第二节桩压入地基中，当第二节桩被压至距离地面0.5m～1.0m时停止压桩，依次进行下一节桩的接桩作业。待桩端进入持力层或达到设计标高后，桩机方可卸荷。

[0045] 步骤三：注浆。接桩完成后，通过桩顶中心的钢管3，自上向下连续高压注入水泥浆，水泥浆从钢管3向下流动并由注浆孔流出，与土体固结，很大程度上提高了桩端的承载力。注浆由下而上至设计高度后，拔出注浆管，注浆结束。至此，预制后注浆异型树根桩便完整形成。

[0046] 通过改变桩的截面形式和后注浆手段，可以很大程度的提高桩侧阻力和桩端阻力，进而有效的提高单桩竖向承载力。本发明预制后注浆异型树根桩在施工过程中可以根据不同场地的条件限制，做出不同长度类型的桩体，本发明树根桩的直径为Φ200mm～Φ350mm，对既有建筑物地基加固方面发挥良好的效力，适用于砂土、粉土、淤泥、淤泥质土、黏性土、人工填土等土地的地基，应用范围广。且采用后注浆手段使水泥浆从钢管3底部流出与土体固结，很大程度上提高了桩端的承载力。

[0047] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。