本發明涉及基建技術領域，具體涉及一種豎向控制注漿鋼花管樁基托梁擋墻結構及其施工方法，適用于公路、鐵路、礦山、市政等的邊坡加固工程。

背景技術：

傳統的樁基托梁擋墻中樁基礎截面大(樁徑一般均大于1m)，如為圓樁，則需大型鉆機施工，而山坡地段往往不具備施工作業條件，且大型機械施工易對樁周巖土體造成進一步擾動，導致樁周巖土體強度降低；如為方樁，則需人工挖孔成樁，速度慢、造價高，且嵌入基巖深度較深易導致成本進一步提高。

因此，基于上述缺陷，在基建技術領域，對于樁基托梁擋墻結構仍存在研究和改進的需求，這也是目前基建技術領域中的一個研究熱點和重點，更是本發明得以完成的出發點。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種豎向控制注漿鋼花管樁基托梁擋墻結構，以解決傳統樁基技術存在的施工條件要求高、人工挖孔速度慢、綜合造價高的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是，提供一種豎向控制注漿鋼花管樁基托梁擋墻結構，包括設置于邊坡上的鋼花管鉆孔，所述鋼花管鉆孔內設有鋼花管，所述鋼花管上螺旋設置有若干二次注漿孔，所述鋼花管的底部設有封堵板，所述封堵板遠離所述鋼花管的一側固定連接三角托架，所述三角托架的三條棱邊的一個端部均設置于所述封堵板上，所述三角托架的三條棱邊的另一個端部交點位于所述鋼花管的軸線上，所述鋼花管鉆孔內設有注漿體，所述鋼花管的管口設有密封蓋，所述鋼花管的管口位置設有混凝土托梁，所述混凝土托梁內設有鋼筋結構，所述鋼筋結構與所述鋼花管焊接在一起，所述混凝土托梁上設有擋墻。

作為一種優選技術方案，所述注漿體包括一次注漿體和二次注漿體，所述一次注漿體為在鋼花管外形成的圓柱形漿體，所述二次注漿體為從鋼花管內經過二次注漿孔在1～5mpa壓力下注入的漿料將所述一次注漿體劈裂后向周圍巖土體擴散所形成的漿體。

作為一種優選技術方案，所述鋼花管的外表面固定安裝有一次注漿管，所述一次注漿管沿所述鋼花管的外表面延伸至所述鋼花管鉆孔的底部。

作為一種優選技術方案，所述鋼花管的外表面固定安裝有至少三根對中鋼筋，所述對中鋼筋環形陣列設置。

作為一種優選技術方案，所述擋墻內設有豎肋混凝土梁。

作為一種優選技術方案，所述擋墻連接有若干預應力錨索，所述預應力錨索傾角為10°～25°錨固于所述邊坡的穩定基巖中。

為解決上述技術問題，本發明還提供了另一種技術方案，一種豎向控制注漿鋼花管樁基托梁擋墻結構的施工方法，包括以下步驟：

(1)鋼花管加工，所述鋼花管上螺旋設置有若干二次注漿孔，所述鋼花管的外表面固定安裝有一次注漿管；

(2)鉆孔，在邊坡上垂直向下或斜向鉆孔，要求鉆孔入中風化巖層不少于4m，鉆孔直徑為130mm；

(3)對中下管，保證下管過程鋼花管與鉆孔的孔壁間具有保護層厚度；

(4)一次注漿，通過伸入孔底的一次注漿管，把漿液注入鋼花管外形成圓柱形注漿體；

(5)二次注漿，一次注漿后8-12小時，在所述鋼花管的管口設置密封蓋，將注漿槍的槍頭深入鋼花管內進行二次壓力注漿，漿液在1～5mpa壓力作用下，從所述二次注漿孔劈裂一次注漿體，向周圍巖土體擴散，形成擴散的二次注漿體；

(6)澆筑混凝土托梁，將所述鋼花管外露的50cm鋼花管與混凝土托梁中的鋼筋結構焊接在一起，澆筑形成混凝土托梁；

(7)制作擋墻，在所述混凝土托梁上制作擋墻。

作為一種優選技術方案，在步驟(4)中，所述鋼花管上的二次注漿孔采用玻璃膠封孔。

作為一種優選技術方案，在步驟(7)中，所述擋墻連接有若干預應力錨索，所述預應力錨索傾角為10°～25°錨固于所述邊坡的穩定基巖中。

本發明具有如下優點：

(1)本發明通過多次分段控制注漿，一方面，可有效提高樁周巖土體強度，尤其是滑帶土抗剪強度，改善樁基礎圍巖應力狀態，另一方面，能抑制滑床地下水對滑帶承壓補給和滑體地下水向滑帶下滲補給。

(2)由于豎向鋼花管樁基托梁與上部擋墻連成整體，一方面，能提供足夠的豎向承載力，另一方面，豎向鋼花管的抗剪性能可提供一定的水平抗滑能力，與傳統大截面樁基托梁技術相比，施工機械小，占地面積小，施工工藝簡單、快速，造價低，在邊坡加固領域具有明顯的技術優勢。

附圖說明

圖1是本發明實施例的結構示意圖。

圖2是本發明實施例的使用狀態圖。

圖3是本發明實施例中鋼花管的結構示意圖。

圖4是圖3中a-a的結構放大示意圖。

圖中：1、鋼花管，101、二次注漿孔，2、混凝土托梁，3、擋墻，4、豎肋混凝土梁，5、封堵板，6、三角托架，7、對中鋼筋，8、預應力錨索。

具體實施方式

以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。

實施例一

如圖1、圖2和圖3所示，本發明提供了一種豎向控制注漿鋼花管樁基托梁擋墻結構，包括設置于邊坡上的鋼花管鉆孔，鋼花管鉆孔內設有鋼花管1，鋼花管1一般采用單根6m長、φ89×4.5mm無縫鋼管，工程中可依據需要加長或截短，鋼花管1上螺旋設置有若干二次注漿孔101，如圖4所示，沿鋼花管1徑向每旋轉45°鉆直徑為8mm的二次注漿孔101，鋼花管1的底部設有封堵板5，封堵板5遠離鋼花管1的一側固定連接三角托架6，三角托架6的三條棱邊的一個端部均設置于封堵板5上，三角托架6的三條棱邊的另一個端部交點位于鋼花管1的軸線上，鋼花管鉆孔內設有注漿體，鋼花管1的管口設有密封蓋，鋼花管1的管口位置設有混凝土托梁2，混凝土托梁2內設有鋼筋結構，鋼筋結構與鋼花管1焊接在一起，混凝土托梁2上設有擋墻3。

注漿體包括一次注漿體和二次注漿體，一次注漿體為在鋼花管1外形成的圓柱形漿體，一次注漿時鋼花管1上的二次注漿孔101采用玻璃膠封孔，使漿液不能進入鋼花管1內；二次注漿體為從鋼花管1內經過二次注漿孔101在1～5mpa壓力下注入的漿料將一次注漿體劈裂后向周圍巖土體擴散所形成的漿體，劈裂一次注漿體時，在鋼花管1的管口焊接兩個螺帽，用于緊固螺桿，螺桿連接注漿槍，將注漿槍的槍頭深入鋼花管1的底部，從孔底開始，分段進行二次劈裂高壓注漿。

鋼花管1的外表面固定安裝有一次注漿管，一次注漿管沿鋼花管1的外表面延伸至鋼花管鉆孔的底部，注漿時由孔底向上返漿，直至鉆孔內充滿漿液，且孔口冒漿為漿液為止。

鋼花管1的外表面固定安裝有至少三根對中鋼筋7，對中鋼筋7環形陣列設置，確保鋼花管1周圍由注漿體包裹，提高鋼花管1的防腐性能及抗拉承載力。

實施例二

本發明提供了一種豎向控制注漿鋼花管樁基托梁擋墻結構，其結構與實施例一基本相同，其區別在于，在實施例一的基礎上，又增加了以下特征，做出了進一步的改進，提高了本發明的使用性能。

如圖1和圖2所示，擋墻3內設有豎肋混凝土梁4，擋墻3連接有若干預應力錨索8，預應力錨索8傾角為10°～25°錨固于所述邊坡的穩定基巖中，起到了良好的加固效果。

以二級邊坡工點為例，一級邊坡垂高為h(m)，一級邊坡頂平臺寬≥2m，一級邊坡采用鋼花管樁基托梁輕型錨固擋墻，錨固段為鋼花管樁基托梁結構，懸臂段為現澆式錨索板樁；錨固段采用3根φ89豎向鋼花管1，靠河側一根鋼花管1與豎直方向的夾角為30°，鋼花管1長6m，列距(線路方向)1m，排距(垂直線路方向)0.5m，鋼花管1頂部用截面為1.5×0.5m的托梁連接；懸臂段采用6束φ15.24預應力錨索8連接豎肋混凝土梁4，預應力錨索8傾角均為15°，鉆孔直徑φ150mm，預應力錨索8最下一根長26m，往上依次每根增加2m，預應力錨索8列距(順線路方向)3m，排距(垂直線路方向)3m，并且預應力錨索8的錨固段均位于邊坡的滑帶以下，豎肋混凝土梁4采用c25鋼筋混凝土結構，截面尺寸為0.6×0.4m，豎肋混凝土梁4之間采用c25混凝土現澆擋土板，厚0.2m。二級邊坡垂高7m，坡率1:1.5，二級邊坡采用1:1.5坡率進行回填。

實施例三

本發明提供了一種豎向控制注漿鋼花管樁基托梁擋墻結構的施工方法，包括以下步驟：

(1)鋼花管加工，鋼花管上螺旋設置有若干二次注漿孔，二次注漿孔的直徑為8mm，鋼花管的外表面固定安裝有一次注漿管；

(2)鉆孔，在邊坡上垂直向下或斜向鉆孔，要求鉆孔入中風化巖層不少于4m，鉆孔直徑為130mm；

(3)對中下管，鋼花管的外表面固定安裝有至少三根對中鋼筋，對中鋼筋環形陣列設置，保證下管過程鋼花管與鉆孔的孔壁間具有保護層厚度，確保鋼花管周圍由注漿體包裹，提高鋼花管的防腐性能及抗拉承載力；

(4)一次注漿，通過伸入孔底的一次注漿管，把漿液注入鋼花管外形成圓柱形注漿體，一次注漿時鋼花管上的二次注漿孔采用玻璃膠封孔，使漿液不能進入鋼花管內；

(5)二次注漿，一次注漿后8-12小時，在鋼花管的管口設置密封蓋，將注漿槍的槍頭深入鋼花管內進行二次壓力注漿，漿液在1～5mpa壓力作用下，從二次注漿孔劈裂一次注漿體，向周圍巖土體擴散，形成擴散的二次注漿體；

(6)澆筑混凝土托梁，將鋼花管外露的50cm鋼花管與混凝土托梁中的鋼筋結構焊接在一起，澆筑形成混凝土托梁；

(7)制作擋墻，在混凝土托梁上制作擋墻，擋墻內設有豎肋混凝土梁，擋墻連接有若干預應力錨索，預應力錨索傾角為10°～25°錨固于所述邊坡的穩定基巖中，預應力錨索的錨固段均位于邊坡的滑帶以下。

雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施例對本發明作了詳盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發明要求保護的范圍。