專利名稱：注漿成型擴底樁及其施工方法和擴底裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及建筑施工領域，是一種適合鉆孔灌注樁的擴底施工方法及擴底裝置。
背景技術：
現有的后注漿技術是，通過在樁側不同深度處鋼筋籠上埋設高壓注漿軟管，在鉆孔灌注樁澆筑混凝土以后，通過預埋的管子將水泥砂漿注入樁側土層中以提高樁側摩阻力的一種技術。根據一些試驗的結果，認為后壓漿處理后可以達到比較好的效果，對細粒土中的單樁承載力可提高30% 70% ;對粗粒土中的樁，增幅可達60% 120%。壓漿后的側摩阻效應表現為側摩阻力提高和樁側土的剪切剛度提高；從而使摩阻力充分發揮時的位移值移后，這就意味著樁的韌性增大。但是樁側后注漿技術也存在不足之處，即無法控制漿液的流動路徑，易發生跑漿現象，可靠性比較差。現有的擴底樁往往需要采用特殊的機械設備進行擴底成孔，從而達到提高樁身抗拔力的目的，但是擴底的工藝復雜，施工成本高，同時由于土體擴孔后造成的塌孔現象造成成樁質量不穩定也是造成現有擴底樁難以推廣的一個重要原因。雖然，于2012年07月25日公開、文獻號為CN102605773的中國發明專利，公開了
注漿成型擴底鉆孔灌注樁的施工方法及其擠擴裝置，該一種擠擴裝置，包括法蘭盤，該法蘭盤上豎向設置若干根呈環形分布的構造鋼筋，該法蘭盤上還豎向焊接一根被圍在所述構造鋼筋之間的鋼管，緊貼所述鋼管的外壁纏繞有注漿花管，在鋼管外還套有一個位于鋼管和構造鋼筋之間的、且將注漿花管底端包裹在內的圓柱形土工布袋，該土工布袋上下兩端均通過喉箍固定在鋼管上。由此可見，在該技術方案中，需要一根鋼管，需要先將鋼管焊接在鋼筋籠的底部上，然后再將土工布袋套在鋼管外側，結構比較復雜，施工工藝也比較繁瑣。因此，如何提供一種施工工藝簡單、方便、可以大幅度提高樁土咬合作用，提高承載力的注漿成型擴底樁及其施工方法和擴底裝置是本領域技術人員亟待解決的一個技術問題。

發明內容
本發明的目的在于提供一種注漿成型擴底樁及其施工方法和擴底裝置，其施工工藝簡單、可以大幅度提聞粧土嘆合作用，提聞承載力。為了達到上述的目的，本發明采用如下技術方案:一種擴底裝置，包括土工布袋和注漿管，所述土工布袋套設于鋼筋籠的底部外側，所述土工布袋的上、下端分別與所述鋼筋籠的底部相固定，所述土工布袋的中間部位用若干道松緊帶扎緊，所述土工布袋整體呈空心圓柱體，所述土工布袋至少是雙層結構、上下封口且至少具有一用于容納注漿液的內腔，所述注漿管的一端與所述土工布袋連接，所述注漿管的另一端外接注漿源。優選的，在上述的擴底裝置中，所述土工布袋的上部開設袖口布袋，所述袖口布袋的頂端具有供所述注漿管的一端插入的開口，所述袖口布袋的底端與所述土工布袋的內腔連通。優選的，在上述的擴底裝置中，所述袖口布袋的數量是兩個。優選的，在上述的擴底裝置中，所述注漿管的一端設置一帶有注漿孔的注漿器。優選的，在上述的擴底裝置中，所述袖口布袋設置于所述土工布袋的中上部。優選的，在上述的擴底裝置中，所述土工布袋的直徑比所述鋼筋籠的直徑大200-300mmo優選的，在上述的擴底裝置中，所述注漿管為鐵管。本發明還公開了一種注漿成型擴底樁，其由安裝有如權利要求1 7中任意一項所述的擴底裝置的鋼筋籠澆筑而成。本發明還公開了一種注漿成型擴底樁的施工方法，包括如下步驟:步驟一，在鋼筋籠的底部的外側設置如權利要求1 7中任意一項所述的擴底裝置，具體包括:步驟1-1，將所述土工布袋套設于鋼筋籠的底部外側，且所述土工布袋的底端與鋼筋籠的底端(即鋼筋籠的底部的底端)預留500mm的距離；步驟1-2，采用繩索5將所述土工布袋的上、下端與鋼筋籠的底部相固定，所述土工布袋的中間部位采用若干道松緊帶扎緊，使得土工布袋和鋼筋籠的底部密貼；步驟二，將底部帶有擴底裝置的鋼筋籠下放到位，并往里灌注混凝土 ；步驟三，混凝土養護6h 7h后，開始注漿，整個注漿過程分3次進行，每次間隔15 20分鐘，擴底裝置的土工布袋在水泥漿的充填下形成飽滿的圓柱形注漿囊結構體，其直徑隨著水泥漿液的注入不斷膨脹擴充，隨之擠壓周圍混凝土并加密周圍土體，最終形成樁端擴大頭。優選的，在上述的注漿成型擴底樁的施工方法中，所述水泥漿采用P42.5水泥。本發明提供的注漿成型擴底樁及其施工方法和擴底裝置，通過在鋼筋籠的底部的外側設置擴底裝置，將底部帶有擴底裝置的鋼筋籠下放到位，并往里灌注混凝土，等混凝土養護后開始注漿，擴底裝置的土工布袋在水泥漿的充填下形成飽滿的圓柱形注漿囊結構體，其直徑隨著水泥漿液的注入不斷膨脹擴充，隨之擠壓周圍混凝土并加密周圍土體，最終形成樁端擴大頭，注漿成型擴底樁不僅體現了現有的擴底樁的優勢，還在于能夠適用于多種土層地區，不受塌孔等不利因素的影響，同時施工工藝簡單，無需大型機械式擠擴設備，注漿穩定性好，漿液能夠控制，不跑漿，承載力提高明顯，是一種新型高效、經濟可靠的樁型。本發明提供了一種新型樁型及其施工方法，采用現有的后注漿技術，同時利用土工布袋的邊界約束控制漿液，使其能夠有規律流動，既充填了樁土之間的空隙，又通過漿液對周圍土體產生擠密效應和強化作用，從而達到提高樁抗拔承載力的目的，該新樁型可以適用于多種土層地區。


本發明的注漿成型擴底樁及其施工方法和擴底裝置由以下的實施例及附圖給出。圖1是本發明的擴底裝置的結構示意圖2是圖1的A-A剖視示意圖；圖3A是本發明的注漿成型擴底樁的施工方法在步驟一時的注漿成型擴底樁的結構示意圖；圖3B是圖3A的俯視示意圖；圖4是本發明的注漿成型擴底樁的施工方法在步驟二時的注漿成型擴底樁的結構示意圖；圖5是本發明的注漿成型擴底樁的施工方法在步驟三時的注漿成型擴底樁的結構示意圖；圖中，1- 土工布袋、11-內層、12-外層、2-注漿管、3_袖口布袋、4_鋼筋籠、5_繩索、6-松緊帶、7-注漿器。
具體實施例方式下面將參照附圖對本發明進行更詳細的描述，其中表示了本發明的優選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本發明而仍然實現本發明的有益效果。因此，下列描述應當被理解為對于本領域技術人員的廣泛知道，而并不作為對本發明的限制。為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結構，因為它們會使本發明由于不必要的細節而混亂。應當認為在任何實際實施例的開發中，必須作出大量實施細節以實現開發者的特定目標，例如按照有關系統或有關商業的限制，由一個實施例改變為另一個實施例。另外，應當認為這種開發工作可能是復雜和耗費時間的，但是對于本領域技術人員來說僅僅是常規工作。為使本發明的目的、特征更明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步的說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。請參閱I和圖2，并請結合圖3A，本實施例提供了一種注漿成型擴底樁，其由安裝有擴底裝置的鋼筋籠澆筑而成。所述擴底裝置，設置于鋼筋籠4的底部即鋼筋底籠的外側，所述擴底裝置包括土工布袋I和注漿管2，所述土工布袋I套設于鋼筋籠4的底部外側，所述土工布袋的直徑比所述鋼筋籠的直徑大200-300mm，所述土工布袋I的上、下端分別與所述鋼筋籠4的底部通過繩索5 (本實施例中為鐵絲)相固定，所述土工布袋I整體呈空心圓柱體，所述土工布袋I至少是雙層結構、上下封口且至少具有一用于容納注漿液的內腔，本實施例中是所述土工布袋由內層11和外層12通過上下端口封口連接組成。所述土工布袋I的中間部位用若干道松緊帶6扎緊，注漿的過程中由于松緊帶6有彈性，因此，土工布袋I能夠脹開，所述注漿管2的一端插入所述土工布袋I內，所述注漿管2的另一端外接注漿源。較佳的，在本實施例中，所述土工布袋I的上部開設袖口布袋3，所述袖口布袋3的頂端具有供所述注漿管2的一端插入的開口，所述袖口布袋3的底端與所述土工布袋I的內腔連通。較佳的，在本實施例中，所述袖口布袋3的數量是兩個，如此設置可以使得水泥漿更加均勻、平穩地流入土工布袋I內。進一步優選的，所述袖口布袋3設置于所述土工布袋的中上部。如此設置可以進一步使得水泥漿更加均勻、平穩地流入土工布袋I內。
較佳的，在本實施例中，所述注漿管2的一端設置帶有注漿孔的注漿器7，以使得水泥漿均勻流入至土工布袋I內。較佳的，在本實施例中，所述注漿管2為鐵管。請參閱圖1至圖5，本實施例還提供給了一種注漿成型擴底樁的施工方法，包括如下步驟:步驟一，在鋼筋籠4的底部的外側設置如上所述的擴底裝置，如圖3A和圖3B所示，具體包括:步驟1-1，將所述土工布袋I套在鋼筋籠4的底部上，且所述土工布袋I的底端與鋼筋籠4的底端預留500mm的距離，以利于后續混凝土澆筑時順利反衆，帶出樁底沉渣；步驟1-2，采用繩索5將所述土工布袋I的上、下端與鋼筋籠4的底部相固定，所述土工布袋I的中間部位采用若干道松緊帶6扎緊，使得土工布袋I和鋼筋籠4的底部密貼；步驟二，利用鉆孔灌注樁施工工藝將底部帶有擴底裝置的鋼筋籠4下放到位，并往里灌注混凝土，如圖4所示；步驟三，混凝土養護6h 7h后，開始注漿，為防止土工布袋I被脹破，整個注漿過程分3次進行，每次間隔15 20分鐘，以利于土工布袋I中的注漿壓力的逐漸消散。擴底裝置的土工布袋I在水泥漿的充填下形成飽滿的圓柱形注漿囊結構體，其直徑隨著水泥漿液的注入不斷膨脹擴充，隨之擠壓周圍混凝土并加密周圍土體，最終形成樁端擴大頭，如圖5所不，從而大幅度提聞了粧土嘆合作用，提聞了抗拔粧的承載力。優選的，在上述的注漿成型擴底樁的施工方法中，所述水泥漿采用P42.5水泥。P042, 5指的是普通硅酸鹽水泥強度等級，就是普通硅酸鹽水泥的28天抗壓強度標準不低于42.5兆帕。綜上所述，本發明提供的注漿成型擴底樁及其施工方法和擴底裝置，通過在鋼筋籠的底部的外側設置擴底裝置，將底部帶有擴底裝置的鋼筋籠下放到位，并往里灌注混凝土，等混凝土養護后開始注漿，擴底裝置的土工布袋在水泥漿的充填下形成飽滿的圓柱形注漿囊結構體，其直徑隨著水泥漿液的注入不斷膨脹擴充，隨之擠壓周圍混凝土并加密周圍土體，最終形成樁端擴大頭，注漿成型擴底樁不僅體現了現有的擴底樁的優勢，還在于能夠適用于多種土層地區，不受塌孔等不利因素的影響，同時施工工藝簡單，無需大型機械式擠擴設備，注漿穩定性好，漿液能夠控制，不跑漿，承載力提高明顯，是一種新型高效、經濟可靠的樁型。本發明提供了一種新型樁型及其施工方法，采用現有的后注漿技術，同時利用土工布袋的邊界約束控制漿液，使其能夠有規律流動，既充填了樁土之間的空隙，又通過漿液對周圍土體產生擠密效應和強化作用，從而達到提高樁抗拔承載力的目的，該新樁型可以適用于多種土層地區。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種擴底裝置，其特征在于，包括土工布袋和注漿管，所述土工布袋套設于鋼筋籠的底部外側，所述土工布袋的上、下端分別與所述鋼筋籠的底部相固定，所述土工布袋的中間部位用若干道松緊帶扎緊，所述土工布袋整體呈空心圓柱體，所述土工布袋至少是雙層結構、上下封口且至少具有一用于容納注漿液的內腔，所述注漿管的一端與所述土工布袋連接，所述注漿管的另一端外接注漿源。
2.根據權利要求1所述的擴底裝置，其特征在于，所述土工布袋的上部開設袖口布袋，所述袖口布袋的頂端具有供所述注漿管的一端插入的開口，所述袖口布袋的底端與所述土工布袋的內腔連通。
3.根據權利要求2所述的擴底裝置，其特征在于，所述袖口布袋的數量是兩個。
4.根據權利要求2所述的擴底裝置，其特征在于，所述注漿管的一端設置一帶有注漿孔的注漿器。
5.根據權利要求2所述的擴底裝置，其特征在于，所述袖口布袋設置于所述土工布袋的中上部。
6.根據權利要求1所述的擴底裝置，其特征在于，所述土工布袋的直徑比所述鋼筋籠的直徑大200-300mm。
7.根據權利要求1所述的擴底裝置，其特征在于，所述注漿管為鐵管。
8.一種注衆成型擴底樁，其特征在于，其由安裝有如權利要求1 7中任意一項所述的擴底裝置的鋼筋籠澆筑而成。
9.一種注漿成型擴底樁的施工方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一，在鋼筋籠的底部的外側設置如權利要求1 7中任意一項所述的擴底裝置，具體包括: 步驟1-1，將所述土工布袋套設于鋼筋籠的底部外側，且所述土工布袋的底端與鋼筋籠的底端預留500mm的距離； 步驟1-2，采用繩索將所述土工布袋的上、下端與鋼筋籠的底部相固定，所述土工布袋的中間部位采用若干道松緊帶扎緊，使得土工布袋和鋼筋籠的底部密貼； 步驟二，將底部帶有擴底裝置的鋼筋籠下放到位，并往里灌注混凝土 ； 步驟三，混凝土養護6h 7h后，開始注漿，整個注漿過程分3次進行，每次間隔15 20分鐘，擴底裝置的土工布袋在水泥漿的充填下形成飽滿的圓柱形注漿囊結構體，其直徑隨著水泥漿液的注入不斷膨脹擴充，隨之擠壓周圍混凝土并加密周圍土體，最終形成樁端擴大頭。
10.根據權利要求9所述的注漿成型擴底樁的施工方法，其特征在于，水泥漿采用P42.5水泥。
全文摘要
本發明公開了一種擴底裝置，包括土工布袋和注漿管，所述土工布袋套設于鋼筋籠的底部外側，所述土工布袋的上、下端與鋼筋籠的底部相固定，所述土工布袋的中間部位用若干道松緊帶扎緊，所述注漿管的一端插入所述土工布袋內。還公開了一種注漿成型擴底樁和一種注漿成型擴底樁的施工方法。通過在鋼筋籠的底部的外側設置擴底裝置，將底部帶有擴底裝置的鋼筋籠下放到位，并往里灌注混凝土，等混凝土養護后開始注漿，擴底裝置的土工布袋在水泥漿的充填下形成飽滿的圓柱形注漿囊結構體，其直徑隨著水泥漿液的注入不斷膨脹擴充，隨之擠壓周圍混凝土并加密周圍土體，最終形成樁端擴大頭，從而大幅提高了樁土咬合能力和樁的承載力。
文檔編號E02D5/44GK103114578SQ20131004826
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月6日 優先權日2013年2月6日
發明者胡玉銀, 孔德志, 陳建蘭, 朱小軍 申請人:上海市建工設計研究院有限公司, 上海建工四建集團有限公司