一种旋挖成孔灌注桩桩底高压旋喷扩大头结构的制作方法

1.本实用新型涉及地基基础工程技术领域，特别涉及一种旋挖成孔灌注桩桩底高压旋喷扩大头结构。


背景技术：

2.在岩土工程领域，旋挖成孔灌注桩因其承载力高，旋挖设备穿透力强，在地基处理、桩基础施工中应用非常广泛。旋挖成孔灌注桩在设计上要求桩端稳定且持力层埋深较大，在桩端存在承载力不满足设计要求且卧层的复杂地质条件下，则旋挖成孔灌注桩桩身长度大，单桩承载力低，工程造价高。旋挖成孔灌注桩施工长度越大，越容易出现桩端沉渣厚度大、桩身离析、单桩承载力检测不起等桩身完整性和承载力不满足设计要求的情况。当出现类似情况，只能降低单桩承载力来使用或者重新补桩，将会增加工期和工程造价。
3.因此，需要一种能够在保证一定有效桩长的情况下，降低对桩端持力层要求的旋挖成孔灌注桩结构，以减小旋挖成孔灌注桩桩长，来达到节约工程造价的目的；同时也需要一种能够对已经施工完成的旋挖成孔灌注桩进行加固处理的结构，以达到提高单桩承载力的目的。


技术实现要素：

4.为达到上述目的，本实用新型提供了一种旋挖成孔灌注桩桩底高压旋喷扩大头结构，包括旋挖成孔灌注桩、引孔通道、高压旋喷注浆管、高压旋喷扩大头，所述旋挖成孔灌注桩形状为圆柱体，所述旋挖成孔灌注桩设置于建筑物基础下部的土体中，采用旋挖桩机成孔，成孔后下放钢筋笼并浇筑混凝土养护制成；
5.所述引孔通道设置在旋挖成孔灌注桩桩身及桩端以下土体中，所述引孔通道在旋挖成孔灌注桩桩身中采用预埋管方式形成，在旋挖成孔灌注桩桩端以下土体位置采用引孔钻机通过旋挖成孔灌注桩桩身引孔通道进入对桩底土层引孔形成；所述高压旋喷注浆管，设置在引孔通道内部，并贯穿旋挖成孔灌注桩桩身引孔通道及桩端以下土体中引孔通道；
6.所述高压旋喷扩大头设置在旋挖成孔灌注桩底部，所述高压旋喷扩大头由高压旋喷钻机通过高压旋喷注浆管由下往上注入的浆液与旋挖成孔灌注桩底部土体混合制成，凝固后形成高压旋喷扩大头。
7.进一步的，所述旋挖成孔灌注桩外圆周面直径大于或者等于600mm。
8.进一步的，基于承载力要求及高压旋喷扩大头侧面和桩端持力层土性特征要求，所述高压旋喷扩大头直径与旋挖成孔灌注桩外圆周面直径之比取值在1～3之间。
9.进一步的，为了确保引孔通道的封堵效果，同时增加高压旋喷扩大头和旋挖成孔灌注桩之间连接强度，所述旋挖成孔灌注桩桩底高压旋喷扩大头结构还包括桩芯填充体，所述桩芯填充体设置在旋挖成孔灌注桩引孔通道内，所述桩芯填充体由高压旋喷钻机通过高压旋喷注浆管注入旋挖成孔灌注桩内部引孔通道中的高压旋喷注浆体和注浆完成后填入旋挖成孔灌注桩引孔通道中的级配砂石混合制成，凝固后形成桩芯填充体；所述桩芯填
充体与高压旋喷扩大头一体浇筑制成。
10.进一步的，所述旋挖成孔灌注桩桩底高压旋喷扩大头结构还包括混凝土垫层、基础或者承台，所述混凝土垫层设置在基础或者承台下方，所述旋挖成孔灌注桩穿过混凝土垫层进入承台内部，所述旋挖成孔灌注桩与基础或者承台固定连接。
11.进一步的，所述高压旋喷注浆管为圆柱形状，旋挖成孔灌注桩内部设置有供高压旋喷注浆钻杆通过的引孔通道。
12.进一步的，综合旋挖成孔灌注桩及高压旋喷扩大头直径、桩端地质条件等因素，所述引孔通道数量大于或者等于1而且小于或者等于6。
13.本实用新型专利的有益效果为：本实用新型提供了一种旋挖成孔灌注桩桩底高压旋喷扩大头结构，在已施工完成的旋挖成孔灌注桩上通过引孔通道放入高压旋喷注浆管，对灌注桩桩端土层进行高压旋喷喷射水泥浆，形成高压旋喷扩大头，满足和降低对复杂地质条件下桩端持力层的要求，大幅减小灌注桩长度，节约工程造价。通过对桩端高压旋喷注浆，进一步减小或消除沉渣，提高单桩承载力。应用本旋挖成孔灌注桩桩底高压旋喷扩大头结构，还能够对已施工完成灌注桩进行加固，进一步提高单桩承载力。
附图说明
14.图1为旋挖成孔灌注桩桩底高压旋喷扩大头结构示意图。
15.图中：1.基础或承台，2.引孔通道，3.高压旋喷注浆管，4.旋挖成孔灌注桩，5.高压旋喷扩大头,6.桩芯填充体,7.混凝土垫层。
具体实施方式
16.下面结合附图1具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。
17.本实施例所述旋挖成孔灌注桩桩底高压旋喷扩大头结构，包括基础或承台1，引孔通道2，高压旋喷注浆管3，旋挖成孔灌注桩4，高压旋喷扩大头5，桩芯填充体6，混凝土垫层7；
18.所述旋挖成孔灌注桩4形状为圆柱体，直径大于或等于600mm；所述旋挖成孔灌注桩4采用旋挖桩机成孔、下放钢筋笼并浇筑混凝土养护成型，并与建筑物基础或承台1相连接；
19.所述引孔通道2设置在旋挖成孔灌注桩4桩身及桩端以下土体中，所述引孔通道2在旋挖成孔灌注桩4桩身位置采用预埋管方式形成，在旋挖成孔灌注桩4桩端以下土体位置采用引孔钻机通过旋挖成孔灌注桩4桩身引孔通道2进入对桩底土层引孔形成；所述高压旋喷注浆管3贯穿旋挖成孔灌注桩4桩身引孔通道2及桩端以下土体中引孔通道2；
20.所述高压旋喷扩大头5设置在旋挖成孔灌注桩4底部，所述高压旋喷扩大头5由高压旋喷钻机通过高压旋喷注浆管3由下往上注入的浆液与旋挖成孔灌注桩4底部土体混合制成，凝固后形成高压旋喷扩大头5；
21.所述桩芯填充体6设置在旋挖成孔灌注桩4引孔通道2内，所述桩芯填充体6由高压旋喷钻机通过高压旋喷注浆管3注入旋挖成孔灌注桩4内部引孔通道中的高压旋喷注浆体
和注浆完成后填入旋挖成孔灌注桩4引孔通道2中的级配砂石混合制成，凝固后形成桩芯填充体6；所述桩芯填充体6与高压旋喷扩大头5一起浇筑制成；
22.经养护待桩芯填充体6和高压旋喷扩大头5强度达到设计要求后，浇筑混凝土垫层7，并在混凝土垫层7上浇筑基础或承台1；所述旋挖成孔灌注桩4穿过混凝土垫层7进入基础或承台1内部，所述旋挖成孔灌注桩4与基础或承台1固定连接。
23.本实例的旋挖成孔灌注桩桩底高压旋喷扩大头结构施工方法如下：
24.(1)测量放线
25.采用rtk或全站仪对施工场地桩位坐标及标高进行测量，确定旋挖成孔灌注桩4的位置和深度；
26.(2)旋挖成孔、预埋管作为引孔通道、下放钢筋笼、浇筑混凝土
27.利用旋挖钻机旋挖成孔至设计深度，结合钢筋笼设置预埋管作为引孔通道，起吊钢筋笼至已经旋挖成孔的钻孔内，安放好钢筋笼后及时浇筑混凝土养护成型后即为旋挖成孔灌注桩4。
28.(3)形成贯通引孔通道2、插入高压旋喷注浆管3
29.调直、调平并稳固工程钻机，保证工程钻机的钻杆中心与旋挖成孔灌注桩4预埋管的中心重合、插入预埋管形成的通道至桩底土层，引孔至设计深度后拔出钻杆，形成贯通引孔通道2，将高压旋喷注浆管3插入引孔通道2；
30.(4)高压旋喷钻机就位、高压旋喷注浆，形成高压旋喷扩大头5
31.调直、调平并稳固高压旋喷钻机，将高压旋喷钻杆插入高压旋喷注浆管3底部，由下往上开始进行高压旋喷注浆，控制高压旋喷钻机注浆压力、钻速和提升速度，形成高压旋喷扩大头5；
32.(5)掺入级配砂石混合均匀，制成桩芯填充体6，经自然养护得到高压旋喷扩大头结构5和桩芯填充体6
33.在完成高压旋喷扩大头5的注浆后，继续将高压旋喷注浆体注入旋挖成孔灌注桩4内部引孔通道2，至旋挖成孔灌注桩4桩顶位置后，向旋挖成孔灌注桩4内部引孔通道2填入级配砂石并振动混合均匀，形成桩芯填充体6；自然养护，待高压旋喷扩大头5和桩芯填充体6强度达到设计值，经检测验收合格后，施工混凝土垫层7和基础或承台1，得到旋挖成孔灌注桩桩底高压旋喷扩大头结构成品。
34.同时，本实施例的一种旋挖成孔灌注桩桩底高压旋喷扩大头结构，根据实际施工需要既可以采用前述的施工方法，也可以先制成高压旋喷扩大头5，再将旋挖成孔灌注桩4设置在高压旋喷扩大头5上，二者施工顺序虽然不一致，但最终制成的均是本实施例的旋挖成孔灌注桩桩底高压旋喷扩大头结构。该结构也适用于冲击成孔灌注桩高压旋喷扩大头结构。