本发明专利技术公开了一种灌注桩桩端桩侧组合后压浆装置，包括钢筋笼、包覆在钢筋笼下部外侧的侧向弹性腔体、固定于钢筋笼上的用于为侧向弹性腔体注浆的侧部压浆装置和用于为钢筋笼端部压浆的端部压浆装置，其中所述侧向弹性腔体包括弹性薄膜和位于弹性薄膜上、下两端并夹紧该弹性薄膜的双层钢环，该双层钢环通过钢条与钢筋笼固定连接，并在侧向弹性腔体与钢筋笼之间形成间隙；所述钢筋笼外、弹性薄膜内、临近上下双层钢环处分别套设有橡胶气囊装置。采用本发明专利技术灌注桩桩端桩侧组合后压浆装置，可有效地提高桩基的承载性能，减小桩基沉降量，大幅度降低成本；本发明专利技术的装置构造简单、施工方法合理，操作方便，安全可靠，适合在施工现场安装，便于推广应用。
【技术实现步骤摘要】
灌注桩桩端桩侧组合后压浆装置及其施工方法
本专利技术涉及土木工程领域的灌注桩压浆装置及其施工方法，尤其涉及灌注桩桩端桩侧组合后压浆装置及其施工方法。
技术介绍
灌注桩是建筑桥梁最为普遍使用的基础形式，因其选择灵活、施工不受季节限制、对环境污染较小等优点，该基础形式应用越来越广泛。但由于灌注桩施工过程中对桩周土及桩端持力层的扰动，并产生桩侧泥皮和桩端沉渣，从而影响桩身质量，造成桩基承载力大大降低。而后压浆技术能改善上述的问题，提高桩基极限承载力，减小沉降量，因此，近年来该技术得到了广泛的应用与发展。但普通后压浆技术在桩侧压浆或桩端压浆过程中存在不确定性和影响因素复杂，压力浆液在桩侧或桩端流动方向的随意性，使其并不能形成理想的几何浆泡体，同时，预估合理的压浆量和压浆压力不能得到有效地控制，从而造成了灌注桩的竖向承载力表现出较大的离散性，使后压浆往往达不到所需要的效果。所以如何解决上述问题是有效地提高桩端阻力和桩侧摩阻力的关键，使后压浆技术更加合理。因此，亟待解决上述问题。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的第一目的是提供一种可解决桩侧或桩端浆液流动方向的不确定性问题，形成理想几何浆泡体，且有效地控制压浆量和压浆压力的灌注桩桩端桩侧组合后压浆装置。本专利技术的另一个专利技术目的是提供该灌注桩桩端桩侧组合后压浆装置的施工方法。技术方案：为实现以上目的，本专利技术所述的一种灌注桩桩端桩侧组合后压浆装置，包括钢筋笼、包覆在钢筋笼下部外侧的侧向弹性腔体、固定于钢筋笼上的用于为侧向弹性腔体注浆的侧部压浆装置和用于为钢筋笼端部压浆的端部压浆装置，其中所述侧向弹性腔体包括弹性薄膜和位于弹性薄膜上、下两端并夹紧该弹性薄膜的双层钢环，该双层钢环通过钢条与钢筋笼固定连接，并在侧向弹性腔体与钢筋笼之间形成间隙；所述钢筋笼外、弹性薄膜内、临近上下双层钢环处分别套设有橡胶气囊装置。优选的，所述钢筋笼外侧自下而上在全桩段范围内排布有若干个侧向弹性腔体。其中，所述橡胶气囊装置包括气囊软管、连接气囊软管两端的硬质钢管和高扭矩双环管夹，所述硬质钢管上连接有气囊压浆管，气囊压浆管固定于钢筋笼上，延伸至钢筋笼顶部。优选的，所述端部压浆装置的数量为至少2个，均布于钢筋笼上，每一端部压浆装置包括端部压浆器和桩端压浆管，该桩端压浆管沿钢筋笼内侧固定，延伸至钢筋笼顶部。进一步，所述侧部压浆装置的数量为至少2个，均布于钢筋笼上，每一侧部压浆装置包括侧部压浆器和桩侧压浆管，该桩侧压浆管从钢筋笼外侧底部向上延伸至上双层钢环处向内折，再沿钢筋笼内侧布置，直至钢筋笼顶部；所述侧部压浆器位于弹性薄膜内。本专利技术一种灌注桩桩端桩侧组合后压浆装置的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)预制钢筋笼、双层钢环、弹性薄膜、橡胶气囊装置、端部压浆装置和侧部压浆装置；(2)采用钢条将双层钢环中的内钢环焊接固定于钢筋笼的下部，上下内钢环之间相隔一定距离；(3)安装端部压浆装置：将桩端压浆管对称固定于钢筋笼内侧，端部压浆器位于桩端压浆管的下端；(4)安装侧部压浆装置：将桩侧压浆管对称固定于钢筋笼上，桩侧压浆管从钢筋笼外侧底部向上延伸至上内钢环处向内折，再沿钢筋笼内侧布置，直至钢筋笼顶部；折弯处的桩侧压浆管通过弯头连接；(5)安装橡胶气囊装置：在钢筋笼外、上下内钢环之间，且临近上下双层钢环处套设两橡胶气囊装置，每一橡胶气囊装置的气囊压浆管沿钢筋笼内侧向上延伸至钢筋笼顶部；(6)安装侧向弹性腔体：将弹性薄膜的上下两端通过外钢环固定在对应的内钢环上，完成灌注桩桩端桩侧组合后压浆装置的装配；(7)将装配好的灌注桩桩端桩侧组合后压浆装置吊放至桩位，对橡胶气囊装置进行充气密封；(8)往桩位孔内浇筑混凝土，混凝土初凝形成桩身，对桩端压浆管、桩侧压浆管进行压水开塞试验，疏通压浆管道并打开端部压浆器和侧部压浆器；(9)对橡胶气囊装置进行压浆，当压浆量达到预估值的90％结束压浆，并在上下双层钢环处形成刚性边界条件；(10)对桩侧进行压浆，使桩侧浆液在侧向弹性腔体内径向扩散形成理想柱状体浆泡，当压浆量达到预估值的90％结束压浆；(11)桩侧压浆完成后，在钢筋笼底部形成刚性边界条件；对桩端进行压浆，使得桩端浆液径向或向下扩散形成理想球状体浆泡，当压浆量达到预估值的90％结束压浆。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下显著优点：1)本专利技术通过在钢筋笼上安装橡胶气囊和侧向弹性腔体，解决了桩侧和桩端浆液流动方向的不确定性，以及不能形成理想几何浆泡体的难题，使灌注桩桩侧摩阻力和桩端阻力得到有效地提高；2)采用本专利技术组合压浆装置所灌注的桩基，可有效地提高桩基的承载性能，减小桩基沉降量，大幅度降低成本；3)本专利技术根据橡胶气囊装置中气囊软管的尺寸可计算出橡胶气囊装置的压浆量，压入气囊软管内的浆液量控制在90％，防止压浆过量造成橡胶气囊装置失效；桩端、桩侧压浆量可按形成理想的桩端球形体和桩侧柱形体进行估算，压入桩端、桩侧压浆管内的浆液量宜控制在估算值的90％，桩端、桩侧压浆压力可根据球(柱)孔扩张理论计算得出；本专利技术实现有效地控制压浆量和压浆压力，减小后压浆过程中不确定因素，保障达到后压浆预期的效果；4)本专利技术的装置构造简单、施工方法合理，操作方便，安全可靠，经济适用，适合在施工现场安装，便于推广应用。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的的俯视图；图3是本专利技术中橡胶气囊装置的结构示意图；图4是本专利技术中侧向弹性腔体的结构示意图；图5为采用本专利技术所制备的桩体的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。如图1和图2所示，本专利技术一种灌注桩桩端桩侧组合后压浆装置包括钢筋笼1、侧向弹性腔体2、侧部压浆装置3、端部压浆装置4和橡胶气囊装置5。如图4所示，侧向弹性腔体2包覆在钢筋笼1下部外侧，侧向弹性腔体2包括弹性薄膜201和位于弹性薄膜201上、下两端并夹紧该弹性薄膜201的双层钢环202，该双层钢环202通过钢条203与钢筋笼1固定焊接，并在侧向弹性腔体2与钢筋笼1之间形成间隙；钢条203的长度决定了间隙的大小，且该钢条203的长度需满足混凝土保护层的厚度要求。侧部压浆装置3固定于钢筋笼1上，用于为侧向弹性腔体2内进行注浆。上述侧部压浆装置3的数量为至少2个，均布于钢筋笼1上，每一侧部压浆装置3包括侧部压浆器301和桩侧压浆管302，该桩侧压浆管302从钢筋笼1外侧底部向上延伸至上双层钢环202处向内折，再沿钢筋笼1内侧布置，直至钢筋笼1顶部；所述侧部压浆器301位于侧向弹性腔体2内。且折弯处的桩侧压浆管302之间通过弯头实现连接。本专利技术通过在钢筋笼上安装橡胶气囊和侧向弹性腔体，解决了桩侧和桩端浆液流动方向的不确定性，以及不能形成理想几何浆泡体的难题，使灌注桩桩侧摩阻力和桩端阻力得到有效地提高。本专利技术上下双侧钢环之间的距离按照《建筑桩基技术规范》和《公路桥涵地基与基础设计规范》可确定为12m，即桩侧压浆对桩身12m起到增强作用。本专利技术仅给出了在桩端处与距离桩端12m位置之间布设了侧向弹性腔体，可根据桩长、地质条件与桩基承载力等要求，在距离桩端12m位置与距离桩端24m位置之间再布设侧向弹性腔体，也可以按照间距要求桩长全桩段范围内布满侧向弹性腔体。上述端部压浆装置4固定于钢筋笼1上，用于为钢筋笼1端部本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种灌注桩桩端桩侧组合后压浆装置，其特征在于：包括钢筋笼(1)、包覆在钢筋笼(1)下部外侧的侧向弹性腔体(2)、固定于钢筋笼(1)上的用于为侧向弹性腔体(2)注浆的侧部压浆装置(3)和用于为钢筋笼(1)端部压浆的端部压浆装置(4)，其中所述侧向弹性腔体(2)包括弹性薄膜(201)和位于弹性薄膜(201)上、下两端并夹紧该弹性薄膜(201)的双层钢环(202)，该双层钢环(202)通过钢条(203)与钢筋笼(1)固定连接，并在侧向弹性腔体(2)与钢筋笼(1)之间形成间隙；所述钢筋笼(1)外、弹性薄膜(201)内、临近上下双层钢环(202)处分别套设有橡胶气囊装置(5)。
【技术特征摘要】
1.一种灌注桩桩端桩侧组合后压浆装置，其特征在于：包括钢筋笼(1)、包覆在钢筋笼(1)下部外侧的侧向弹性腔体(2)、固定于钢筋笼(1)上的用于为侧向弹性腔体(2)注浆的侧部压浆装置(3)和用于为钢筋笼(1)端部压浆的端部压浆装置(4)，其中所述侧向弹性腔体(2)包括弹性薄膜(201)和位于弹性薄膜(201)上、下两端并夹紧该弹性薄膜(201)的双层钢环(202)，该双层钢环(202)通过钢条(203)与钢筋笼(1)固定连接，并在侧向弹性腔体(2)与钢筋笼(1)之间形成间隙；所述钢筋笼(1)外、弹性薄膜(201)内、临近上下双层钢环(202)处分别套设有橡胶气囊装置(5)。2.根据权利要求1所述的灌注桩桩端桩侧组合后压浆装置，其特征在于：所述钢筋笼外侧自下而上在全桩段范围内排布有若干个侧向弹性腔体(2)。3.根据权利要求1所述的灌注桩桩端桩侧组合后压浆装置，其特征在于：所述橡胶气囊装置(5)包括气囊软管(501)、连接气囊软管(501)两端的硬质钢管(502)和高扭矩双环管夹(503)，所述硬质钢管(502)上连接有气囊压浆管(504)，气囊压浆管(504)固定于钢筋笼(1)上，延伸至钢筋笼(1)顶部。4.根据权利要求1所述的灌注桩桩端桩侧组合后压浆装置，其特征在于：所述端部压浆装置(4)的数量为至少2个，均布于钢筋笼(1)上，每一端部压浆装置(4)包括端部压浆器(401)和桩端压浆管(402)，该桩端压浆管(402)沿钢筋笼(1)内侧固定，延伸至钢筋笼(1)顶部。5.根据权利要求1所述的灌注桩桩端桩侧组合后压浆装置，其特征在于：所述侧部压浆装置(3)的数量为至少2个，均布于钢筋笼(1)上，每一侧部压浆装置(3)包括侧部压浆器(301)和桩侧压浆管(302)，该桩侧压浆管(302)从钢筋笼(1)外侧底部向上延伸至上双层钢环(202)处向内折，再沿钢筋笼(1)内侧布置，直至钢筋笼(1)顶部；所述侧部压浆器(301)位于侧向弹性腔体(2)内。6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴国亮，万志辉，邓会元，龚维明，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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