[发明专利]一种海上风电基础钢管桩嵌岩斜桩后注浆的施工方法

说明书

本发明公开了一种海上风电基础钢管桩嵌岩斜桩后注浆的施工方法，包括以下流程：成孔和清孔、安装钢筋笼和注浆器、浇筑桩身混凝土、开塞、桩身混凝土完整性检测、桩端和桩侧压浆。进行安装钢筋笼和注浆器流程时，包括安装桩端注浆器和桩侧注浆器；桩端注浆器包括四根沿钻孔嵌岩桩的外缘均布的桩端竖向注浆管，每根桩端竖向注浆管的底部连接双层桩端注浆阀；桩侧注浆器包括设在距桩底一定距离的注浆环形管和一根通过一个三通垂直连接在注浆环形管上的桩侧竖向注浆管；注浆环形管上均布地安装四个桩侧压浆阀；进行桩端桩侧压浆时，包括浆液制备步骤、压浆系统现场连接步骤和压浆步骤。本发明能提高钢管桩的承载能力，并能有效控制桩基的沉降量。

技术领域

本发明涉及一种海上风电基础钢管桩嵌岩斜桩后注浆的施工方法。

背景技术

目前，海上风电基础大都采用高性能的海工混凝土承台和钢管桩基础，承台上部采用预应力锚栓与风机塔筒相连。每台风电的承台下布置6～8根钢管桩。本工程基桩上部采用外径为Ф1900～2100mm钢管桩，壁厚为28～40mm，下部采用外径为Ф1700～1900mm钻孔桩嵌岩。钻孔桩在嵌岩成桩过程中,由于地层条件、施工工艺、地下水的因素的影响,在桩外表面与孔壁之间形成的一层膏状的粘性土泥巴，俗称桩周“泥皮”。“泥皮”中粘粒含量非常高，在饱和状态下，塑性极好，抗剪切能力差，在外力作用下极易塑性流动或滑动，即使在地下水位深时，桩周“泥皮”要固结成原状土状态达到其力学性能也需要很长时间，所以这层“泥皮”对钻孔桩的桩周摩阻力来说是有害的，它使桩与地基土之间的摩擦变成了桩与“泥皮”之间的摩擦。由于“泥皮”的力学性能差，并且有润滑性，当该层“泥皮”达到一定厚度时，就使桩周摩阻力大幅度降低。

从大量试桩实验资料可看出，桩底注浆后不仅能提高桩底端承力，而且在桩端以上5m甚至更大范围内的桩侧摩阻力也有较大提高。注浆区在桩底，则浆液首先在桩底沉渣区劈裂和渗透，使沉渣及桩端附近土体密实，产生“扩底”效应，使桩端承力提高。桩端后注浆是灌注桩成桩后通过预设在桩身内的注浆导管和桩端注浆器对桩端进行压密注浆。桩身混凝土达到设计强度的70％后用高压泵进行高压注浆，浆液通过渗入、劈裂、填充、挤密等作用与桩体周围土体结合，固化桩底沉渣和桩侧泥皮，起到提高桩底承载力、减少沉降等效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种海上风电基础钢管桩嵌岩斜桩后注浆的施工方法，它能提高钢管桩的承载能力，并能有效控制桩基的沉降量。

本发明的目的是这样实现的：一种海上风电基础钢管桩嵌岩斜桩后注浆的施工方法，包括以下流程：成孔和清孔、安装钢筋笼和注浆器、浇筑桩身混凝土、开塞、桩身混凝土完整性检测、桩端和桩侧压浆；

进行安装钢筋笼和注浆器流程时，包括安装桩端注浆器和桩侧注浆器；

所述桩端注浆器包括四根沿钻孔嵌岩桩的外缘均布的桩端竖向注浆管，四根桩端竖向注浆管置于钢筋笼的内侧并与钢筋笼的主筋平行，四根桩端竖向注浆管均用铁丝与钢筋笼绑扎固定；四根桩端竖向注浆管均由多节注浆管拼接而成，每节注浆管用螺纹套筒依次连接，接头部位缠绕止水胶带；每根桩端竖向注浆管的顶端伸出至桩顶的施工操作平台并与施工操作平台上的输浆软管连接；每根桩端竖向注浆管的底部采用丝扣转接头连接双层桩端注浆阀，该双层桩端注浆阀包括两个一上一下串联连接的桩端注浆阀构成，位于下部的桩端注浆阀的底部伸出桩底一定距离；

所述桩侧注浆器包括设在距桩底一定距离的注浆环形管和一根通过一个三通垂直连接在注浆环形管上的桩侧竖向注浆管，该桩侧竖向注浆管由多节注浆管拼接而成，每节注浆管用螺纹套筒依次连接，接头部位缠绕止水胶带；桩侧竖向注浆管的顶端伸出至桩顶的施工操作平台并与施工操作平台上的输浆软管连接；所述注浆环形管上均布地安装四个桩侧压浆阀；所述桩侧注浆器布置在钢筋笼的内侧，并与钢筋笼的主筋点焊固定或绑扎钢丝固定；

每个所述桩端注浆阀的注浆孔外和每个桩侧压浆阀的注浆孔外均用薄橡胶皮包裹；