[发明专利]小直径桩复合地基施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及小直径桩复合地基施工方法，适用于建筑施工领域。

背景技术

地基处理工程一般需要大型施工设备的配合，而大型设备施工又需场地具备一定的条件，如场地平整度、空间位置以及地耐力大小等方可保证地基处理设计方案的顺利实施。然而，实际工程中确有一些大型施工设备无法到位，空间位置施展不开，甚至处理前地基承载力根本满足不了施工设备行走需要的建筑场地，针对这种情况，地基处理方案设计尤其需要考虑施工的可行性，而此时，采用小型、轻便施工设备的地基处理方案如小直径桩复合地基等无疑具备一定的优势，成为技术方案的首选。但是小直径桩复合地基的承载力低是现实遇到的问题，另外小直径桩刚度和土刚度相差较大于是就很难保证桩土共同作用。

发明内容

本发明是提供一种小直径桩复合地基施工方法，解决小直径桩复合地基承载力低和桩土协调作用的问题。

为此，本发明工艺原理有四个方面：

一、通过两次注浆来提高水泥浆和石子的结合度，混凝土的密实充填依赖于压力注浆，混凝土强度根据砂浆配合比，水泥和骨料的质量以及灌注压力等因素决定。水泥浆在高压作用下，强力渗透至周围土层，使桩体与周围土层在高压作用下形成不规则的圆状水泥浆土包裹混合层。从而大大增加了桩的摩阻力和抗水平荷载的能力，同时改善了邻近土层结构。

二、在受荷载的作用下，小直径桩向上刺入褥垫层，褥垫层调整桩土之间的分担比例，使地基与桩共同受力，充分发挥桩间土与桩的承载能力，从而使地基提高承载力和减小地基基础的沉降。

三、桩头顶部设置厚度为15～20mm的橡胶垫，橡胶垫通过膨胀螺丝固定在桩顶。由于小直径桩刚度比土刚度要大得多，桩顶设置橡胶垫可以减小桩顶刚度，有利于桩土共同作用。为了防止褥垫层在上部荷载作用下侧向挤出造成建筑物沉降过大，褥垫层两侧采取砖胎模。

四、通过钻扩孔工艺提高小直径桩的竖向承载力。

本发明施工步骤包括：

1施工准备

检查钻机与注浆的各种施工机械及其配套设备，重点检查钻机是否能够正常工作，钻杆是否齐全，钻头的尺寸是否符合实际要求，注浆泵是否工作正常，流量计、压力表是否显示正常。备齐水泥、砂、石以及钢筋等材料，作好施工前的准备工作。

2护筒埋设

护筒埋设采用挖埋法，其顶面高出地面10cm，防止钻具碰压坏孔口。

3钻机就位

钻机在工作平台上搭就后，移动钻机使转盘中心要对准护筒中心，起吊钻头，微移钻机，使钻头中心正对桩位，并保持钻机地盘水平。

4成孔

采用正循环方法，用水作为循环冷却钻头和除渣方法，同时在钻进过程中水和泥土搅拌混合在一起变成泥浆状，起到护孔壁的作用。启动机器开始钻进时杜绝由于操作原因使钻头撞击护筒造成偏位。钻入过程中严格控制钻速，首先慢速，进入4m～5m采用中档进尺。在砂黏土钻进时，采用二、三档转速，自由进尺。在砂中土钻进时，采用低速慢速钻进，减速，并控制进尺，以免陷没钻头或速度跟不上。当进入粉砂层时，采用低速慢速钻进，减少钻进对粉砂土的搅动。

5扩孔

在套管钻进到位后，即可下钻杆进行扩孔，下钻杆深度要大于套管深度。当下钻杆至套管端部时便可进行扩孔。扩孔是通过钻头处的喷嘴喷射高压水，并旋转利用水力切土达到扩孔目的。扩孔以钻杆长度分节进行，扩孔压力为25～28MPa，流量90～100L/min，操作步骤为：钻进引孔→一节钻杆到底后提升钻杆→再次下钻，从上至下扩孔，下钻速度为200mm/min→一节钻杆到底后，再从下向上扩孔至套管深度，提升速度200mm/min→向前推进该节钻杆，安装第二节钻杆，进入第二节扩孔工序。

6填灌碎石骨料

钢筋笼、注浆管沉放结束后用初次注浆管供水对孔底进行第二次清孔，尽量使沉渣厚度小于200mm，且泥浆相对密度降到1.1～1.2以下。符合要求后填灌碎石骨料至钻孔顶部，碎石骨料填入的同时，通过初次注浆管继续向钻孔内注入高压清水进行清孔，防止泥土随石子的填入而混入钻孔内。

7水泥浆设备