[发明专利]一种钢管桩桩底压浆效果验证方法

权利要求书

1.一种钢管桩桩底压浆效果验证方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，制造、组装压浆管支撑架，在压浆管支撑架上安装桩底压浆管，在压浆管支撑架的不同截面处安装应变计组；

步骤二，搭设施工平台，采用斜孔钻机进行钢管桩内取土，采用气举反循环法清孔至满足要求，下放、安装压浆管支撑架至设计标高；

步骤三，安装导管，向钢管桩底部浇筑混凝土；

步骤四，桩底压浆管初裂，在桩底混凝土的内部温度降到规范要求值并稳定后，进行桩底压浆；

步骤五，建立桩身有限元模型，计算各应变计组所在截面处在压浆过程中的理论应变值，并测得各处的实际应变值，对比理论应变值和实际应变值，得出桩底压浆效果；

在所述步骤一中，每组应变计组包括四个应变计，应变计组包括距离压浆管支撑架的底端面1m处、5m处和9m处设置的第一应变计组、第二应变计组和第三应变计组；

在所述步骤二中，下放、安装压浆管支撑架具体包括以下步骤：

（1）将压浆管支撑架运输至墩位处；

（2）采用浮吊吊装底节段压浆管支撑架，当底节段压浆管支撑架下放至其顶部稍高于钢管桩的顶部时，在压浆管支撑架与钢管桩顶口之间插入两根长度大于钢管桩直径的型钢，起暂时固定作用；

（3）浮吊松钩、起吊下一节压浆管支撑架；

（4）两节压浆管支撑架对接后，吊机稍起吊钩，抽出起固定作用的型钢，吊机松钩，沿钢管桩内壁缓慢下放压浆管支撑架；

（5）重复以上步骤，直至全部压浆管支撑架连接成整体后，缓慢下放至设计位置；

在所述步骤五中，桩身有限元模型包括钢管桩模型和桩底混凝土模型，其中钢管桩采用板单元建模，钢管桩内的桩底混凝土采用实体单元建模，板单元与实体单元共节点，建立模型，添加压浆压力、所述桩底混凝土顶截面处的钢管桩壁轴向压力R1和所述桩底混凝土底截面处的钢管桩壁轴向拉力R2，计算得出应变计组所在截面处在压浆过程中的理论应变值。

2.根据权利要求1所述的一种钢管桩桩底压浆效果验证方法，其特征在于，在所述步骤三中，钢管桩底部混凝土采用导管灌注法施工。

3.根据权利要求1所述的一种钢管桩桩底压浆效果验证方法，其特征在于，在所述步骤四中，对桩底压浆管底口的橡胶套管进行初裂、劈裂，且在初裂及劈裂后，桩底压浆管循环通冷却水，降低桩底混凝土的内部温度，确保桩底压浆管的管路畅通。

4.根据权利要求1所述的一种钢管桩桩底压浆效果验证方法，其特征在于，在所述步骤四中，桩底压浆包括以下步骤：

（1）研制、试验水泥浆和浆液的配合比；

（2）准备压浆设备、压浆材料；

（3）采用拌浆机进行拌浆；

（4）对第一个压浆回路压入水泥浆，当出浆口出水后，关闭回路出浆口，对该回路压浆，压力达到设计压力保持5min，关闭进口阀门；

（5）重复上述（4）步骤，对下一个回路压浆，直至全部压浆回路压浆完成；

（6）采用压浆机对各回路进行保压，2h后关闭全部阀门，保压结束；

（7）清洗拌浆机、压浆机，桩底压浆工序结束。

5.根据权利要求1所述的一种钢管桩桩底压浆效果验证方法，其特征在于，所述钢管桩模型的桩径为3m，壁厚为6cm，保留底部5m高的土塞，所述土塞的顶面以上填充高为11m的所述桩底混凝土模型，每组所述应变计组的应变计到所述钢管桩模型的内壁的距离均为46.6cm。

6.根据权利要求5所述的一种钢管桩桩底压浆效果验证方法，其特征在于，所述压浆压力的添加采用压力荷载，压力作用面积为所述土塞的顶部面积的60%，加载在所述桩底混凝土的底部，加载值为设计压力。

7.根据权利要求5所述的一种钢管桩桩底压浆效果验证方法，其特征在于，根据地勘资料和多次钢管桩桩底压浆试验经验，计算压浆压力作用面积为所述土塞的顶部面积的60%时，所述桩底混凝土顶截面处的钢管桩壁轴向压力R1和所述桩底混凝土底截面处的钢管桩壁轴向拉力R2，R1、R2荷载以节点荷载的形式分别加载在所述桩底混凝土的顶截面的钢管桩壁上和底截面的钢管桩壁上。