[发明专利]一种人工挖孔桩高聚物注浆防护结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明属于土木施工技术领域，特别涉及人工挖孔桩高聚物注浆防护结构及其施工方法。

背景技术

人工挖孔桩是指桩孔是采用人工挖掘的方法进行成孔，在桩孔中安放钢筋笼，再浇注混凝土成桩。人工挖孔桩的优点：

一是操作空间要求小，施工方便，施工速度较快，工艺简单，不需要大型机械设备；

二是较之木桩和混凝土打入桩的抗震能力更强，较之冲击锥冲孔、回旋钻机钻孔以及沉井基础等造价更低，且无噪声等；

三是人工挖孔桩不产生泥浆，有利于文明环保施工及减小周围的环境影响。在建筑施工中，当因场地条件及地质条件限制时，人工挖孔桩便成为主要的施工方式。

挖孔桩井下作业条件差、环境恶劣、劳动强度大，实际施工管理中一些细节问题都会导致施工进度延误，施工质量和安全得不到保证。人工挖孔桩施工中需要注意以下三点：一是在挖深约一米时，必须浇注混凝土护筒。除在地表墩台位置四周挖截水沟外，还应对孔内排出孔外的水妥善引流远离桩孔；二是在灌注桩基混凝土时，如数个桩孔均只有少量渗水，应采取措施同时灌注，以免将水集中一孔增加困难。如多孔渗水量均大，影响灌注质量，则应于一孔集中抽水，降低其他各孔水位，抽水孔最后采用水下混凝土灌注施工；三是挖孔达到设计标高后，应进行孔底处理，必须做到平整、无松渣、污泥及沉淀等软层。

现有技术中，人工挖孔桩的挖孔施工所存在的主要问题包括：

一、护壁费功耗时；人工挖孔桩开挖深度每达到1.0m时，均要使用不低于桩身混凝土强度的混凝土进行护壁，待护壁达到强度要求后方可继续进行挖孔施工，过程繁琐，需要材料工具量大，工人劳动量大，材料运输堆放不方便，材料消耗较大，导致了工期长，并增加了工程造价。

二、施工安全性差；当地下水丰富，地基土为渗透系数较大的土层时，若不能承受水、土侧压力，未及时采取降水措施，极易出现渗水、涌泥现象，造成孔壁坍塌；由于桩孔内多水、潮湿，且施工面较窄，若使用的通风设备、照明设备的电线出现破损等，均易发生触电事故。

三、孔底积水；由于一个工程需要多个桩基，一个人工挖孔桩的挖孔施工完成后，往往不能及时进行桩体填筑，需等待挖孔施工全部完成才能进行桩体填筑，因此孔底容易发生积水，桩体填筑时还要再次进行抽水作业，影响施工质量和施工进度。

高聚物注浆是20世纪70年代发展起来的地基基础快速加固技术。该技术通过向地基中注射多组份高聚物材料，利用高聚物材料发生化学反应后体积迅速膨胀并固化的特性，达到加固地基、填充脱空或提升地板的目的。目前，高聚物注浆材料的生产和应用范围正在迅速扩大和推广，高聚物注浆技术在国民经济各个领域的发展中发挥着越来越重要的作用，主要应用于工业与民用建筑的地基加固和道路维修，尤其是近年来在路基路面微创养护与修复中得到了很好的应用。目前，国内还未见人工挖孔桩高聚物注浆防护技术的相关报道。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种工艺简单、可操作性强的一种人工挖孔桩高聚物注浆防护结构及其施工方法，通过提前完成施工过程中的防水和护壁工作，改善挖孔桩井下作业条件，降低施工人员的劳动强度，以期提高效率，并保证人工挖孔桩的施工质量和施工安全。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明人工挖孔桩高聚物注浆防护结构的特点是：设置桩孔孔壁是由高聚物注浆形成的防水支护圈；在防水支护圈的顶部配置有带防护圈注浆孔的压力注浆环，在防水支护圈的外围，沿圆周间隔分布有由高聚物注浆形成的补强柱；在桩孔的底部超挖段中，以石灰铺垫形成石灰加固层，在石灰加固层上摊铺级配碎石形成碎石防水层，在所述碎石防水层的顶面通过膨胀螺栓固定安装压力注浆板，在所述压力注浆板上开设有底部注浆孔，通过底部注浆孔注入的高聚物注浆液渗透在级配碎石的空隙中，并膨胀固化形成防水底板。

本发明人工挖孔桩高聚物注浆防护结构的特点也在于：

所述防水支护圈的厚度为4～10cm；所述补强柱是处在防水支护圈的外围60～100cm的位置处。

所述石灰加固层的厚度为20～30cm，所述碎石防水层的厚度为35～50cm。

本发明人工挖孔桩高聚物注浆防护结构的施工方法的特点是按如下步骤进行：