[其他]钻孔压浆成桩法

说明书

本发明涉及一种灌注钢筋混凝上桩的方法。

在桩基础、地基加固、基坑护壁、水库堵漏等 工程中，常采用钢筋混凝土桩或通过注桩形成地下 连续壁的方法。在美国专利说明书(US-2920455) 中公开了一种成桩方法：用螺旋钻杆钻到预定深度 后，边提拔钻杆，边用6～7公斤/平方厘米的压 缩空气气压，压送混凝土，直至孔口附近不坍孔的 高度；然后在不坍孔的顶部空孔中放入适应空孔深 度的钢筋笼(用钢筋笼已无法插入第一次灌送的混 凝土中)，再从上灌入混凝土，从而形成下部较深的 素混凝土桩，上部较短的钢筋混凝土桩。这种方法 的缺陷在于：灌注混凝土是用的6～7公斤/平方 厘米压缩空气压力压送，桩与周围土层结合时，尤 其在空隙率大或软塑淤泥的地质条件下，由于浆液 的扩散渗透流失，以及混凝土自身的收缩，加之无 法振捣，可能出现桩体的颈缩以致断裂，以致桩周 摩擦力的减弱。另外这种桩仅能做素混凝土桩，钢 筋混凝土只能作局部的一段。

在日本《基础工》学刊1982年第8期的《桩列 式地下壁工法的种类与特长》一文中，介绍了灌注 钢筋混凝土的pip和cip工法。pip工法是在成孔提 钻的同时从设在钻头的出浆口中用7公斤/平方厘米 的压力压出浆液，注满整孔，然后放入钢筋笼，凝 固后即成钢筋水泥浆桩。cip工法是只有在完全没 有地下水流砂坍孔良好地质条件下，钻孔提出钻杆 后，在孔中放入钢筋笼，并放入注浆管，在细孔中 填满粒料，然后用6～7公斤/平方厘米的压力， 一次压注水泥浆直至浆液达到孔口，形成钢筋混凝 土桩。pip和cip工法，由于都是低压力的一次注浆 成桩，由于浆液的扩散渗透流失，以及固结中的收 缩等因素会造成桩体和土体的间隙，减弱摩擦力和 颈缩、断桩的问题。

本发明的目的是针对上述方法缺陷，提供一种 能在地下水流砂坍孔等各种复杂条件下进行成孔成 桩，且能使桩体与周围土体致密结合的钢筋混凝土 桩的灌注法。

本发明的主要内容是：钻孔到预定深度，在提 钻同时通过设在钻头的喷嘴向孔内高压喷注制备好 的浆液，至浆液达到没有坍孔危险的高度为止，提 出钻杆后向孔内放入钢筋笼，并放入至少一根直通 孔底的高压注浆管，然后投放粒料至孔口，最后通 过高压注浆管向孔内二次高压补浆，直至浆液达到 孔口为止。

根据地质条件的不同，喷嘴喷注浆液时的压力 可在10～300公斤/平方厘米范围内变化，二次补浆的 压力在20～200公斤/平方厘米范围内变化。整个桩体 的粒料和浆液的配比体积比为粒料∶浆液＝1∶0.8。

本发明提出的钢筋混凝土桩的灌注法，由于在 孔的下部采用高压喷浆扩张渗透护壁，因而在有流 砂地下水等不良地质条件下均能注浆成桩，且采用 了第二次高压补浆法，不仅能使粒料与浆液均匀混 合，消除空隙，而且使第一次压浆后，由于孔壁对 浆液的吸收、流失、收缩而引起的空隙得以填充致 密，从而大大提高了桩的实际强度和质量。综上所 述，本发明与已有技术的根本区别在于采用了二次 注浆技术，而且是高压力，因此使本成桩法具有适 用性广，桩体质量高的特征。

下面作为一种实施例提出一下，灌注直径为400 毫米，长为14米的基坑护壁桩的施工条件和施工参 数。地质条件是：0～3.2米为杂填土和轻亚粘土， 3.2～4.7米为粉细砂土，4.7～11.9米为卵石层，地面 以下9米见地下水。第一次喷注浆压力为40～50公 斤/平方厘米，浆液面超过坍孔深度0.5～1.0米 (约在地面以下6米左右)，第二次补浆压力为70～ 190公斤/平方厘米。所灌浆液的组成为425号普通 水泥+水泥重量的3‰的建一型减水剂+水泥重量 的3％的粉煤灰。水灰比为0.55。最后用动测法对 两根注成的桩作了测试，其单桩允许承载力为82～ 89吨。