[发明专利]竹节式砂浆桩及其施工方法

说明书

技术领域

本发明属于桩基础技术领域，具体涉及一种竹节式砂浆桩及其施工方法。

背景技术

在基坑开挖时需要沿基坑开挖边线外侧一定距离设置一圈围护桩结构，通过利用围护桩结构本身的刚度和稳定性来保证坑壁土体的稳定性，有效约束土体的侧向变形，满足基坑直立开挖的需要。当场地土体软弱、基坑开挖深度或面积较大时，目前较多的采用双排桩的支护形式，通过桩、压顶梁和连梁形成空间门架式支护结构体系，可大大增加其侧向刚度，能有效控制基坑的侧向变形。

在门架式支护结构体系中起关键作用的是围护桩，目前常用的围护桩型主要包括预制桩及灌注桩。

预制桩呈圆柱形，相对造价较低，但抗弯刚度较差，受桩身质量及压桩施工工艺影响较大，在大范围施工时挤土效应明显，一般在土质较好，基坑开挖深度不大，周边环境相对简单的情况下采用。

而灌注桩的应用则相对更加广泛，其成桩工艺较成熟，成桩直径选择范围较大，桩身抗弯刚度可通过配筋调节，配合斜撑或拉锚工法使用时，对于大部分基坑工程均适用，但缺点是灌注桩本身造价较高，尤其在大范围应用双排灌注桩门架式围护结构时，其经济性是不得不考虑的重要因素，此外，灌注桩成桩须经成孔及养护等工序，其施工周期较长，对于基坑工程整体工期有一定影响。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种竹节式砂浆桩及其施工方法，该竹节式砂浆桩通过加压注浆方式在桩体上形成数个竹节式扩大头，以提高桩体的刚度及抗拔能力。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种竹节式砂浆桩，其特征在于所述竹节式砂浆桩由直立桩体以及同轴设置于所述桩体内部的钢管或钢筋笼构成，所述桩体上具有至少两个呈球状的竹节式扩大头，所述桩体、所述钢管或钢筋笼及所述竹节式扩大头构成一体结构。

所述竹节式砂浆桩的底部具有竹节式扩大头。

所述桩体上具有若干呈球状的竹节式扩大头，各所述竹节式扩大头之间以一定距离间隔分布，间隔距离不小于4m。

所述竹节式扩大头的直径不小于所述桩体直径的1.5倍。

一种涉及上述竹节式砂浆桩的施工方法，其特征在于所述施工方法至少包括如下步骤：

利用钻机成孔；成孔至所述竹节式砂浆桩预定深度后通过钻杆进行注浆；在注浆压力作用下，钻杆及上部土体上抬，抬至一定高度后固定钻杆，增大注浆压力使浆液向桩周扩散，从而在所述一定高度处形成第一个有水泥浆包裹的竹节式扩大头；之后解除钻杆的固定，继续注浆并抬升钻杆至第二个所述竹节式扩大头预设位置处后固定钻杆，增大注浆压力形成竹节式扩大头，如此往复，直至完成所述竹节式砂浆桩的成桩。

所述竹节式扩大头形成后的注浆终止通过注浆压力进行控制，在粘性土中的注浆终止压力控制在0.7-1.5Mpa。

所述竹节式扩大头形成后的注浆终止通过注浆压力进行控制，在粉土及砂土中的注浆终止压力控制在不小于2MPa。

所述成桩完成后，同轴压入一钢管或钢筋笼进入所述竹节式砂浆桩桩体内部。

所述的水泥浆主要由水、水泥、砂、粉煤灰及外加剂按一定配比现场配置而成，水灰比在0.5-0.6，水泥浆比重在1.6-1.9。

本发明的优点是，竹节式砂浆桩结构简单，成桩效率高，可利用加压注浆方式，形成数个竹节式扩大头，以提高桩体刚度及抗拔能力，并对桩周土体进行加固，有效提高土体强度，可广泛适用于基坑围护及地基处理等领域，具有施工便捷，设计灵活、经济环保等优点；当作为围护结构使用时，可加强围护范围内土体的抗滑、抵抗变形能力；当作为上部建筑的桩基础使用时，可加强桩基础的抗拔抗倾覆及承载能力。

附图说明

图1为本发明中竹节式砂浆桩结构示意图；

图2为本发明实施例一中步骤（一）的示意图；

图3为本发明实施例一中步骤（二）的示意图；

图4为本发明实施例一中步骤（三）的示意图；

图5为本发明实施例一中步骤（三）的示意图；

图6为本发明实施例一中步骤（四）的示意图；

图7为本发明实施例一中步骤（五）的示意图；

图8为本发明实施例一中步骤（六）的示意图；

图9为本发明实施例一中步骤（七）的示意图；

图10为本发明实施例二中基坑围护结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：