专利名称：桩侧后注浆注浆器及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种专门用于钻孔灌注桩施工中的后注浆的注浆器 及其施工工艺，特别是涉及一种用于桩侧的后注浆的注浆器及其施工 工艺。
背景技术：
"上海中心"项目基地总面积约30368.27平方米，总建筑面积 约43万平方米，拟建主楼高度约为580米，为超高层摩天大楼，地 下车库埋深估计约25 30m，施工形式的基坑属于一级深大基坑。为固结桩周土体，增加单桩承载力并减小裙桩沉降，本工程试桩 将进行桩侧后注浆。在桩长范围内设置4道注浆断面，每道断面注浆 孔数量不少于4个，每道注浆断面水泥用量500kg。压力与注浆量双 控。目前，尚缺乏成熟的桩侧注浆经验和相应的器材，为此需要引进 专用的高强复合管，用于加工环形注浆管阀。并采用相应桩侧后注浆 注浆器，同时结合在轨道交通耀华路站项目中桩侧注浆的成功经验， 在并总结出一套合理的桩侧后注浆工艺。发明内容本发明是要提供一种桩侧后注浆注浆器及其施工方法，该注浆器 及其施工方法能提高单桩承载力，减小裙桩沉降量。为实现上述目的，本发明的技术方案如下 一种桩侧后注浆注浆器，包括地面注浆装置和地下注浆装置两大 部分，地面注浆装置由桩侧注浆泵、浆液搅拌机、储浆桶、地面管 路系统及观测仪表组成；其特点是地下注浆装置由桩身注浆导管和 桩内注浆装置组成，其中，桩身注浆导管二端分别密封连接地面输送 管与桩侧端注浆装置，并沿注浆断面布置，与钢筋笼主筋绑扎固定， 随钢筋笼一起下放入已钻孔内；桩侧注浆装置由环形高压软管、注浆器组成，其环形高压软管与桩身注浆导管连通，并与钻孔桩钢筋笼固 定连接。桩侧注浆泵的输出压力》7MPa，排量为50 250L/min;管路系 统由浆液地面输送管组成，输送管承受压力》2倍注浆压力，其长度 《50m。 '一种应用桩侧后注浆注浆器的桩侧后注浆施工方法，包括以下具 体步骤1. 安装桩侧注浆装置在成桩过程中，在桩身多个位置预置注浆导管路，并在注浆断面 外布置环形高压软管，安装注浆器；当钻孔桩钢筋笼放置到位后，接 通地面注浆系统，压清水，使环形高压软管张开并紧贴孔壁；2. 注浆浇注砼强度达70%后，开启桩侧注桨泵，浆液由桩身注衆导管经环 形高压软管及注浆器的单向阀直接注入土层；上述步骤中，浇注砼以后，12小时之内进行清水劈裂，打通注浆器单向阀；上述步骤中，当注浆压力〉2MPa并持荷3分钟，采用间歇注浆方 式，且注浆量达到设计注浆量的时，终止注浆。本发明的有益效果是在钻孔桩成桩过程中，采用桩侧后注浆注 浆器及其施工方法，在桩身多个位置预置注浆管路，并在注浆断面外 布置环形高压软管，安装注浆器；待桩身砼达到一定强度后(70%)， 后采用高压注浆泵，通过注浆管路向桩侧周注入水泥浆液，改良桩周 泥皮，桩侧土体强度同时得到提高，从而提高单桩承载力，减小裙桩 沉降量。
图1是本发明的桩侧后注桨注浆器的结构示意图；图2是本发明的桩侧后注浆注浆器及高压软管(加压前)的安装截面示意图；图3是本发明的桩侧后注浆注浆器及高压软管(加压后)的安装截面 示意图；图4是本发明的桩侧后注桨施工工艺流程。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例 仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读 了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动 或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围如图l， 2所示，本发明的桩侧后注浆注浆器，包括地面注浆装置 和地下注浆装置两大部分，地面注浆装置由桩侧注浆泵1、浆液搅拌 机2、储浆桶3、地面管路系统及观测仪表组成。地下注浆装置由桩 身注浆导管4和桩内注浆装置组成。桩身注浆导管4 二端分别密封连接地面输送管与桩端注浆装置， 并沿注浆断面布置，与钢筋笼主筋7绑扎固定，随钢筋笼一起下放入 己钻孔内；桩侧注浆装置由环形高压软管6、注桨器5组成，其环形 高压软管6与桩身注浆导管4连通，并与钻孔桩钢筋笼固定连接。 桩侧注浆施工机具选用(1) 注浆泵桩侧注浆对泵1的要求是排量小而压力高且稳，泵的额定压力应 大于要求的最大压力的2倍，同时由于后注浆的开塞要求，泵压最大 值要求7MPa以上；泵的排量为50 250L/min，最小值(本工程)应 不小于32L/min。符合上述要求的产品有中南冶金机械厂的SNS系 列注浆泵、锦西注衆泵厂的2TGZ/-60/210型注浆泵、能源部杭州钻 探机械制造厂SGB6-10灌注泵等。注浆泵上必须配备有卸荷阀和压力 表。(2) 浆液搅拌机具浆液搅拌机2及储浆桶3可根据施工条件选配，搅拌机2要求低 转速大扭矩，故须选用适当的减速器，搅拌叶片要求全断面面均匀拌 浆，应分层配置，搅拌机制浆能力和储浆桶容量应与额定注浆流量相 配，且搅拌机出浆口应设置滤网。(3)管路系统该系统主要由浆液地面输送组成，必须保证密封性。输送管必须采用承受2倍以上最大注浆压力的高压管或无缝钢管等，长度不宜超 过50ra。(4) 桩身注浆导管桩身注浆导管4是连接地面输送管与桩端注浆装置的过渡管材， 材质为黑铁管。根据注浆断面布置四根。桩身注浆导管4应连接牢固 和密封，与钢筋笼主筋7绑扎固定，随钢筋笼一起下放入孔内。(5) 桩侧注浆装置 该装置是整个桩侧压力注浆施工工艺的核心部件，由环形高压软管6、注浆器5组成，其环形高压软管6与桩身注浆导管4连通，并 与在钻孔桩钢筋笼固定，当钻孔桩钢筋笼放置到位后，接通地面注浆 系统，压清水，使环形高压软管6张开并紧贴孔壁。注浆时，浆液由 桩身注浆导管4经环形高压软管6及注浆器5的单向阀直接注入土 层。本工程11根桩，每根桩侧壁注浆为4个面，每个面由四个注浆 点。本发明的桩侧后注浆施工工艺流程(图4): 1. 安装桩侧注浆装置在成桩过程中，在桩身多个位置预置注浆导管路4，并在注浆断面 外布置环形高压软管6 (图2)，安装注浆器5;当钻孔桩钢筋笼放置 到位后，接通地面注浆系统，压清水，使环形高压软管6张开并紧贴孔壁(图3);2。 注浆浇注砼强度达70%后，开启桩侧注浆泵l，浆液由桩身注浆导管4经环形高压软管6及注浆器5的单向阀直接注入土层。 浇注砼以后，12小时之内进行清水劈裂，打通注浆器单向阀。(1) 桩侧注浆施工技术参数桩侧注浆施工参数主要包括泵压、泵量、浆液注入量、浆液配方 等，其中泵压包括开塞压力、注浆压力、终止压力等，另外最重要的 泵压为清水劈裂，打通注浆器单向阀压力的控制。上述压力需在地面 经试验确定。(2) 泵压开塞泵压根据注桨器形式及安置效果不同有变化， 一般在1.0 1.5MPa左右，当压力超过7MPa视为管路不通。终止压力控制在1. 4 1. 8MPa左右，若有设计浆液不能完全注入 而压力升高情况，建议在保证设计浆液注入80%的情况下用3倍开塞 压力作为终压指标是合理的。(3) 注浆流量泵量的选择要满足渗透注入，理论上越低越好，但考虑到施工可 行性，本工程以32 47L/min为宜，同时要参照压力的变化，在恒定 注入压力比较低的情况下，可适当加大泵量，否则应以低值注入。(4) 水泥浆配制要求水泥采用P42. 5级普通硅酸盐水泥，同时要求水泥新鲜、不结块。 每断面水泥用量500kg，单桩注浆量约2.0t水泥，水灰比为0.6(T0.65，搅拌时间不小于2分钟。搅拌好的水泥浆液用孔径不大 于3X3ram的滤网进行过滤。 (5)单桩注浆终止标准实行注浆量与注浆压力双控，以注浆量(水泥用量)控制为主， 注浆压力控制为辅。当注浆量达设计要求时，可终止注浆。当注浆压力〉2MPa并持荷3分钟，采用间歇注浆方式，且注浆量 达到设计注浆量的时，可终止注衆。
权利要求
1.一种桩侧后注浆注浆器，包括地面注浆装置和地下注浆装置两大部分，地面注浆装置由桩侧注浆泵(1)、浆液搅拌机(2)、储浆桶(3)、地面管路系统及观测仪表组成，其特征在于，所述地下注浆装置由桩身注浆导管(4)和桩内注浆装置组成，其中，桩身注浆导管(4)二端分别密封连接地面输送管与桩端侧注浆装置，并沿注浆断面布置，与钢筋笼主筋(7)绑扎固定，随钢筋笼一起下放入已钻孔内；桩侧注浆装置由环形高压软管(6)、注浆器(5)组成，其环形高压软管(6)与桩身注浆导管(4)连通，并与钻孔桩钢筋笼固定连接。
2. 根据权利要求1所述的桩侧后注桨注浆器，其特征在于，所述桩 侧注浆泵(1)的输出压力》7MPa，排量为50 250L/min。
3. 根据权利要求1所述的桩侧后注浆注浆器，其特征在于，所述管 路系统由浆液地面输送管组成，输送管承受压力》2倍注桨压力，其 长度《50m。
4. 一种应用权利要求1的桩侧后注浆施工方法，其特征在于，包括 以下具体步骤(一)安装桩侧注浆装置在成桩过程中，在桩身多个位置预置注浆导管路(4)，并在注浆 断面外布置环形高压软管(6)，安装注浆器(5);当钻孔桩钢筋笼放 置到位后，接通地面注浆系统，压清水，使环形高压软管(6)张开 并紧贴孔壁；(二)注浆浇注砼强度达70%后，开启桩侧注浆泵(l)，浆液由桩身注浆导管(4)经环形高压软管(6)及注桨器(5)的单向阀直接注入土层。
5. 根据权利要求3所述的桩侧后注桨施工方法，其特征在于，上述 步骤中，浇注砼以后，12小时之内进行清水劈裂，打通注浆器(5) 单向阀。
6. 根据权利要求3所述的桩侧后注浆施工方法，其特征在于，上述 步骤中，当注浆压力〉2MPa并持荷3分钟，采用间歇注浆方式，且注 浆量达到设计注浆量的时，终止注浆。
全文摘要
本发明涉及一种桩侧后注浆注浆器及其施工方法，包括地面注浆装置和地下注浆装置，地下注浆装置由桩身注浆导管和桩内注浆装置组成，桩身注浆导管二端分别密封连接地面输送管与桩侧端注浆装置，并沿注浆断面布置，与钢筋笼主筋绑扎固定，随钢筋笼一起下放入已钻孔内；桩侧注浆装置由环形高压软管、注浆器组成，其环形高压软管与桩身注浆导管连通，并与钻孔桩钢筋笼固定连接。本发明在钻孔桩成桩过程中，在桩身多个位置预置注浆管路，并在注浆断面外布置环形高压软管，安装注浆器；待桩身砼达到一定强度后采用高压注浆泵，通过注浆管路向桩侧周注入水泥浆液，改良桩周泥皮，桩侧土体强度同时得到提高，从而提高单桩承载力，减小裙桩沉降量。
文档编号E02D5/62GK101333812SQ200810041358
公开日2008年12月31日 申请日期2008年8月4日 优先权日2008年8月4日
发明者余振栋, 强 喻, 李伟强, 李耀良, 王理想, 芬 袁, 赵伟成, 邱晓明 申请人:上海市基础工程公司