[发明专利]预制空心管桩的加固方法

说明书

本发明提供了一种预制空心管桩的加固方法和组合桩基，涉及桩基施工的技术领域，包括在预制空心管桩内沿着桩身轴线钻的孔内垂直沉入钢管、重力注浆管和至少两根压力注浆管，钢管伸出桩的部分的管壁上开设有孔洞，先进行重力注浆，待浆料初凝后，浆料和钢管形成封闭整体，再进行压力注浆，使注入的浆料冲破已初凝的浆料，挤压周围土体形成扩大头，保压凝固后将桩基础用混凝土浇筑形成承台。本发明缓解了目前加固方式承载力不高的技术问题，注浆完成后原预制空心管桩、钢管及注浆料形成一个组合桩基，该组合桩基的承载力高。

技术领域

本发明涉及桩基施工技术领域，尤其是涉及一种预制空心管桩的加固方法和组合桩基。

背景技术

桩基础是通过承台把若干根桩的顶部联结成整体，共同承受动静荷载的一种深基础形式，承载能力高、适用范围广，在高层建筑、港口和桥梁等工程中有着大量应用。预制空心管桩是桩基础的一种常见形式。

预制空心管桩沉桩方式有锤击式、振动沉桩式、螺旋钻入式和静压式。在利用锤击式、振动法和静压方式时，经常会因为下部局部土体包裹较大孤石或土层存在较薄岩层等原因，预制空心管桩无法达到设计深度，桩基承载力无法达到设计要求。解决方法通常会采用换位置重新沉桩或采用高压射水配合锤击法或振动法沉桩。

在桩基检测时也经常会遇到III类(桩身有明显缺陷，影响桩身结构承载力)或IV类桩(桩身存在严重缺陷)等缺陷桩。对缺陷在上部的桩基常采取开挖处理，即先切除上部缺陷部分然后重新接钢筋支模浇筑混凝土进行加固处理。当缺陷较深时，通常采用在桩空心管中放入钢筋笼，灌注微膨胀混凝土进行加固，或重新确定桩位补加基桩。

但上述加固方法还存在以下不足：

若采用补桩法时，位置发生变化，会影响桩承台制作尺寸，不仅费用高，桩受力也不均匀。若采用高压射水法，应用范围较小，而且操作环境较差，如孤石过大、薄岩层硬度较大等状况下无法解决。

开挖方式处理缺陷桩工作量较大，在桩中放入钢筋笼，灌注微膨胀混凝土进行加固方法，对桩承载能力提高有限，甚至起不到加固作用。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种预制空心管桩的加固方法，能缓解上述技术问题中的至少一个。

本发明的目的之二在于提供一种组合桩基，该组合桩基的承载能力高。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

第一方面，提供了一种预制空心管桩的加固方法，包括以下步骤：

(a)在孔内垂直沉入钢管、重力注浆管和至少两根压力注浆管，所述钢管沿所述孔的轴线布置，所述重力注浆管置于所述钢管内，至少两根所述压力注浆管沿所述钢管外周布置；

所述孔是在所述预制空心管桩内沿着桩身轴线钻孔得到的，所述孔的深度大于所述预制空心管桩的深度；所述钢管伸出所述预制空心管桩的部分的管壁上开设有孔洞；

(b)通过所述重力注浆管在所述钢管内注入浆料，直至浆料到达桩顶，并取出所述重力注浆管，待浆料初凝后，所述预制空心管桩内浆料和所述钢管形成封闭的整体；

(c)通过所述压力注浆管进行压力注浆，使注入的浆料冲破已初凝的浆料，挤压周围土体形成扩大头；

(d)压力注浆结束后进行压力保持，待压力注浆凝固后，切除桩顶多余的压力注浆管，将桩基础用混凝土浇筑形成承台。

进一步的，利用钻孔设备在所述预制空心管桩内沿着桩身轴线钻孔，并采用机械垂直清土，得到所述孔。

进一步的，所述孔的深度与所述预制空心管桩的深度之差不小于所述预制空心管桩外径的3倍；和/或，

所述孔的底部沉渣厚度不大于30mm。