本发明涉及一种注浆竹节桩基础及其施工方法，该注浆竹节桩基础能够应用于地下结构基础或作为光伏支架的基础。
背景技术：
1、现有的地面光伏支架基础主要形式有：钻孔灌注桩基础、钢螺旋基础、独立基础、钢筋混凝土条形基础、预制桩基础等，不同基础适用条件不同，各有利弊。预制桩基础由于工厂预制、质量可靠、施工便捷、造价低等特点，在众多基础形式中具有明显优势。常规的预制桩管壁光滑，侧摩阻力小，为达到较高的抗压承载力和抗拔承载力，往往设计桩长较长。另外硬质地层，打桩困难，一般采用灌注桩，地面以上部分还需要支模，灌注桩工序复杂，造价高，质量不易控制。由于预制桩的施工效率高、桩体质量有保障，得到推广使用，采用预制桩时，一般是采用旋挖植入工艺，单桩侧摩阻力减小较多，而竹节桩由于在桩体表面具有向外突出的呈竹节状的凸起，能够通过注浆方式来填充桩身与地下土体之间的缝隙，以提高与地下土体之间的侧摩阻力，形成注浆竹节桩。在目前，在施工注浆竹节桩时，多采用桩身开孔、桩端封闭，然后通过竹节桩的桩体中心孔经桩身孔向桩体与地下土体之间的缝隙进行注浆，为便于注浆，还需要在注浆处的上下方设置堵漏气囊，在两个堵漏气囊之间形成一个相对封闭的注浆腔，导致注浆工艺繁琐，造价高，另外由于桩身与地下土体之间的空间较大，注浆压力无法提升，一般只能采用低于5mpa的低压注浆方式进行注浆，也导致注浆层的结构较为疏松，无法提高桩侧摩阻力。
技术实现思路
1、为解决现有技术中注浆工艺繁琐以及注浆压力无法提升的问题，本技术首先提出了一种注浆竹节桩基础，其包括下沉在地下的竹节桩，该竹节桩包括桩身和设置在桩身上的若干个竹节凸起，竹节凸起沿桩身的外周面环绕延伸，该若干个竹节凸起沿桩身的轴向间隔设置，在该竹节桩上设置有至少一个插管孔组，每个插管孔组均包括设置在每一竹节凸起上的一个插管孔，同一插管孔组中的插管孔沿桩身的轴向同轴设置；在竹节桩与地下土体之间具有由水泥浆所形成的包覆壳，该水泥浆由插入到插管孔内的注浆管注入，在完成水泥浆的注入后，该注浆管被拔出回收。
2、本技术中，在竹节凸起上设置了插管孔，使得注浆管能够由下向上逐渐向竹节桩与地下土体之间的缝隙内注入水泥浆，利用水泥浆所形成的包覆壳将竹节桩与地下土体连接为一个整体，由于竹节凸起的分割作用，能够自然地将竹节桩与地下土体之间的缝隙分割为若干个浆料腔，从而避免采用现有技术中所使用的堵漏气囊，而且根据需要还能够对局部区域提高注浆压力，以提高相应区域内水泥土的密度，以及水泥浆渗入到周围土体的距离，以保证桩侧摩阻力。
3、在目前，由于是在竹节桩的桩体内沿径向开设连通桩体内外的注浆孔道，在注浆时，需要先将注浆管经竹节桩的中心孔插入到注浆孔道内，才能经注浆孔道向外注浆，由于竹节桩的深度较大，无法保证注浆管能够密封地插入到注浆孔道内，易于导致水泥浆直接进入到竹节桩的中心孔内，不但影响注浆效果，也无法提高注浆压力。而在本技术中，由于在注浆过程中，无需注浆管与桩体内注浆孔道的对接过程，简化了注浆流程，能够有效地提高注浆效率，而且也避免了由于注浆管与注浆孔道之间的密封问题，能够根据需要设置适宜的注浆压力，而不必将注浆压力限制在低于5mpa，使得注浆位置设置灵活，注浆效果可靠。
4、由于能够采用高压注浆，能够使水泥浆扩散到周围的土体中，形成桩周水泥土加固体，使注浆竹节桩基础的竖向抗压、抗拔承载力高，水平承载力也得到相应的提高。使得本技术能够适应于淤泥质土、黏土、砂土、粉土、岩石等，地层适应性广。
5、进一步，相邻两个竹节凸起之间的空间均形成为一个浆料腔，包覆壳位于浆料腔内的部分形成为水泥土环，该水泥土环的上侧密度大于其下侧密度，或者水泥土环的下侧密度大于其上侧密度。根据地下桩体主要需要的不同，地下桩体被分为抗压桩和抗拔桩，当然两者并不截然不同，抗压桩也同时具有抗拔桩的功能，且抗拔桩也同时具有抗压桩的功能。当注浆竹节桩基础主要作为抗拔桩时，需要使水泥土环的下侧密度大于水泥土环的上侧密度，以使水泥土环的下侧能够承受更大的压力。当注浆竹节桩基础主要作为抗压桩时，需要使水泥土环的上侧密度大于水泥土环的下侧密度，以使水泥土环的上侧能够承受更大的压力。
6、具体地，竹节桩被直接压入地下，或竹节桩被压入到地下的桩孔内。本技术对竹节桩压入地下的方式没有特殊要求，现有技术或重新技术均可以使用。可以根据不同的土质和需要，采用不同的方法将竹节桩下沉到地下。当土质较硬，采用现有的打桩设备无法或不易将竹节桩直接下沉到地下时，可以采用先挖掘桩孔，再将竹节桩下沉到桩孔内的方法将竹节桩下沉到地下，或者施工区域不容许采用噪声较大的设备施工，或者为避免由于直接打桩而引起挤土问题，均需要采用先挖掘桩孔，再将竹节桩下沉到桩孔内的方法将竹节桩下沉到地下。而在土质较软的区域施工，优选采用将竹节桩下压到地下的方式进行施工，具体可以采用静压、振动、锤击等常规打桩方式进行。
7、具体地，同一插管孔组中的各插管孔均为通孔，注浆管能够由上向下依次穿过同一个插管孔组中的所有插管孔；或
8、同一插管孔组中，除位于最下端的竹节凸起上的插管孔为向上开口的盲孔外，其余竹节凸起上的插管孔均为通孔，注浆管能够由上向下依次穿过同一个插管孔组中的所有为通孔的插管孔后、插入到为盲孔的插管孔内。
9、上述两种插管孔的设置方法可以根据不同的要求以及竹节桩被压入地下的不同方式进行选择，以达到最优效果。当采用先钻设桩孔，再将竹节桩下沉到桩孔的方式下沉竹节桩时，优选采用同一插管孔组中的各插管孔均为通孔的方式，以使注浆管能够向最下端的竹节凸起下方的空间注入水泥浆，以使桩孔内的空腔均能够用水泥浆进行密实，提高竹节桩与地下土体之间的连接强度。
10、当采用不挖掘桩孔，而直接将竹节桩压入地下的方式将竹节桩沉入地下时，可以根据土质的具体情况进行选择，当地下土质较硬时，可以将位于最下端的竹节凸起上的插管孔设置为盲孔，利用盲孔对注浆管的注浆口进行防护，避免土体进入到注浆管内，而无需采用塞子对注浆口进行临时性保护；但是当地下土质较软时，最好将各插管孔均设置为通孔，以便于采用水泥浆对最下端竹节凸起下侧的土体进行注浆硬化，提高这部分土体的硬度，并提高竹节桩与土体之间的连接力。
11、其次，本技术还提出了上述任一项所述的注浆竹节桩基础的施工方法，其包括如下步骤：
12、(1)将携带注浆管的竹节桩下沉到桩孔内或将携带注浆管的竹节桩直接下沉到地下，相邻两个竹节凸起之间的空间均形成为一个浆料腔；在注浆管的下端且仅在注浆管的下端具有注浆口；
13、同一插管孔组中的各插管孔均为通孔，注浆管由上向下依次穿过同一个插管孔组中的所有插管孔；或
14、同一插管孔组中，除位于最下端的竹节凸起上的插管孔为向上开口的盲孔外，其余竹节凸起上的插管孔均为通孔，注浆管能够由上向下依次穿过同一个插管孔组中的所有为通孔的插管孔后、插入到为盲孔的插管孔内；
15、(2)经该注浆管向竹节桩与地下土体之间的空隙内注入水泥浆，边注浆边向上提升注浆管，由下向上依次向各个浆料腔内注入水泥浆，直到注浆管的下端向上超出地面；水泥浆凝固后形成为包覆壳。
16、本技术的施工方法中，是将注浆管插设在竹节凸起上的插管孔内，利用竹节凸起将竹节桩与地下土体之间的间隙分割为若干个浆料腔，从而取消了现有技术中所使用的堵漏气囊，简化注浆流程，而且根据需要还能够对局部区域提高注浆压力，以提高相应区域内水泥土的密度，以及水泥浆渗入到周围土体的距离，以保证桩侧摩阻力。
17、本技术设置了两种形式的插管孔结构，可以根据需要采用，当采用先钻设桩孔，再将竹节桩下沉到桩孔的方式下沉竹节桩时，优选采用同一插管孔组中的各插管孔均为通孔的方式，以使注浆管能够向最下端的竹节凸起下方的空间注入水泥浆，以使桩孔内的空腔均能够用水泥浆进行密实，提高竹节桩与地下土体之间的连接强度。
18、当采用不挖掘桩孔，而直接将竹节桩压入地下的方式将竹节桩沉入地下时，可以根据土质的具体情况进行选择，当地下土质较硬时，可以将位于最下端的竹节凸起上的插管孔设置为盲孔，利用盲孔对注浆管的注浆口进行防护，避免土体进入到注浆管内，而无需采用塞子对注浆口进行临时性保护；但是当地下土质较软时，最好将各插管孔均设置为通孔，以便于采用水泥浆对最下端竹节凸起下侧的土体进行注浆硬化，提高这部分土体的硬度，并提高竹节桩与土体之间的连接力。
19、进一步，在浆料腔的上端采用第一压力进行注浆，在浆料腔的下端采用第二压力进行注浆；第一压力大于第二压力或第二压力大于第一压力。根据注浆竹节桩基础作为抗压桩或抗拔桩的不同需要，对浆料腔的上下两端采用不同的注浆压力，当注浆竹节桩基础作为抗压桩时，使第一压力大于第二压力，以使水泥土环的上侧密度大于水泥土环的下侧密度。当注浆竹节桩基础作为抗拔桩时，使第一压力小于第二压力，以使水泥土环的上侧密度小于水泥土环的下侧密度。
20、具体地，当第一压力大于第二压力时，第一压力为10-20mpa，第二压力为1-6mpa；当第二压力大于第一压力时，第一压力为1-6mpa，第二压力为10-20mpa。
21、具体地，步骤(2)中，在向竹节桩与地下土体之间的空隙内注入水泥浆时，采用连续提升或间断提升的方法对注浆管进行提升。采用连续提升的方法时，在提升注浆管时，需要对注浆压力进行相应的调整，以便于根据需要对不同的区域采用不同的注浆压力，以调整相应区域的水泥土的密度，注浆管的提升速度控制在10-15cm/min。采用间断提升的方法时，每提升一段高度，就停留一段时间，以便于对相应区域进行注浆，每次向上提升注浆管的高度控制在100-300mm，停留时间控制在1-5分钟。
1.一种注浆竹节桩基础，其特征在于，包括下沉在地下的竹节桩，该竹节桩包括桩身和设置在桩身上的若干个竹节凸起，竹节凸起沿桩身的外周面环绕延伸，该若干个竹节凸起沿桩身的轴向间隔设置，在该竹节桩上设置有至少一个插管孔组，每个插管孔组均包括设置在每一竹节凸起上的一个插管孔，同一插管孔组中的插管孔沿桩身的轴向同轴设置；在竹节桩与地下土体之间具有由水泥浆所形成的包覆壳，该水泥浆由插入到插管孔内的注浆管注入，在完成水泥浆的注入后，该注浆管被拔出回收。
2.根据权利要求1所述的注浆竹节桩基础，其特征在于，相邻两个竹节凸起之间的空间均形成为一个浆料腔，包覆壳位于浆料腔内的部分形成为水泥土环，该水泥土环的上侧密度大于其下侧密度，或者水泥土环的下侧密度大于其上侧密度。
3.根据权利要求1所述的注浆竹节桩基础，其特征在于，竹节桩被直接压入地下，或竹节桩被压入到地下的桩孔内。
4.根据权利要求1所述的注浆竹节桩基础，其特征在于，
5.权利要求1-3任一项所述的注浆竹节桩基础的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于，在浆料腔的上端采用第一压力进行注浆，在浆料腔的下端采用第二压力进行注浆；第一压力大于第二压力或第二压力大于第一压力。
7.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于，当第一压力大于第二压力时，第一压力为10-20mpa，第二压力为1-6mpa；当第二压力大于第一压力时，第一压力为1-6mpa，第二压力为10-20mpa。
8.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于，
