[发明专利]一种绿色节能工程桩工法及其复合桩施工方法

说明书

本发明属于软土地基处理领域，尤其涉及一种绿色节能工程桩工法，包括储液孔成型步骤：于预定位置的顶部挖除土体至预定深度形成储液孔；土体破碎步骤：于储液孔孔底起向下进钻粉碎土体并注入液体至第一深度位置形成液态流体通道；干料置换步骤：自液态流体通道底部起注入干性或半干性固化料并提升至第二深度位置；以及浆液排除步骤：于储液孔内抽吸从液态流体通道内置换出的浆液，能够显著降低桩体的含水量，提高工程桩的强度和固结效率，避免造成地面环境污染。本发明还提供一种复合桩施工方法，包括如上所述的绿色节能工程桩工法，以及在工程桩未凝固前，在工程桩内设置芯桩，芯桩为预制桩或灌注桩或钢桩或水泥搅拌桩，提高地基的承载力。

技术领域

本发明涉及软土地基处理领域，尤其涉及一种绿色节能工程桩工法及其复合桩施工方法。

背景技术

我国城市地基建设常遇到软土地基，由于软土地基含水量高、孔隙较大、渗透性差、承载力低，如果没有经过任何处理直接在软土地基上修建工程，会带来地基受到载荷后变形引起建筑物下沉、表面产生裂缝甚至发生断裂等严重后果，因此，需要对软土地基进行加固处理才能满足在其之上进行建筑物或建造物的施工要求。现工程上加固软土地基的一种常规处理方法是利用钻杆边进钻或提升边往土体中喷射水泥粉，水泥粉与土体强制搅拌混合后形成具有一定强度的水泥土固结体，虽然能达到固化软土的目的，但仍存在一些缺陷，仅依靠喷射水泥粉来降低软土中的含水量，水泥粉的用量较大，成本高，无法快速高效降水，固结速度慢，而且在钻杆提升时，软土中的浆液容易冒出地面造成材料浪费和地面污染等问题。

为了解决上述问题，迫切需要一种高效、节能、较环保的软土地基处理方法。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种绿色节能工程桩工法及复合桩施工方法，能够快速且有效降低桩体的含水量，缩短工程桩的固结时间，获得强度高的工程桩，进而提高软土地基的承载力和水稳定性，而且能够降低对环境的污染和材料浪费以达到节能环保的施工要求。

为实现上述目的，本发明提供一种绿色节能工程桩工法，包括储液孔成型步骤：于预定位置的顶部挖除土体至预定深度形成储液孔；土体破碎步骤：于所述储液孔的孔底起向下进钻粉碎土体并注入液体至第一深度位置制作柱状的液态流体通道；干料置换步骤：自所述液态流体通道底部起注入包含粉末的干性或半干性固化料并提升至第二深度位置，所述第二深度位置位于所述储液孔的孔底下方或与所述储液孔的孔底相齐平；以及浆液排除步骤：于所述储液孔内抽吸从所述液态流体通道内置换出的浆液。

进一步的，所述储液孔的顶部四周围设有挡板；和/或，所述储液孔与所述液态流体通道的连接处形成台阶；和/或，在所述储液孔的内壁设预制构件形成护壁。

进一步的，在所述干料置换步骤中或在所述干料置换步骤之后，所述绿色节能工程桩工法还包括采用搅拌机构对所述液态流体通道内的干性或半干性固化料与部分浆液拌合混匀。

进一步的，在所述土体破碎步骤中采用链式刀具成形横截面呈方形的所述液态流体通道；所述链式刀具通过伸缩钻杆或接长钻杆连接桩机。

进一步的，所述链式刀具包含液体通道和固化料通道；在所述土体破碎步骤中，打开所述液体通道，关闭所述固化料通道；在所述干料置换步骤中，打开所述固化料通道，关闭所述液体通道，所述链式刀具对所述液态流体通道内的固化料与部分浆液进行搅匀。

进一步的，在所述干料置换步骤中采用注入管伸入所述液态流体通道底部后，边提升或间断性提升所述注入管边注入干性或半干性固化料，所述注入管为可伸缩套管或长度可变的接长管。

进一步的，所述干料置换步骤与所述浆液排除步骤同时进行；和/或，所述注入管的横截面形状与所述液态流体通道的横截面形状相同；和/或，所述注入管的出料口提升至所述第二深度位置时停止注入干性或半干性固化料；和/或，在所述注入管提升过程中采用气体将干性或半干性固化料压入到所述液态流体通道内；和/或，所述干性或半干性固化料包括粉末和颗粒物。