[发明专利]挖孔压浆桩的加工工艺方法

说明书

本发明涉及的是一种挖孔压浆桩的加工工艺方法。

在河流阶地发育地区，地基土普遍具有二元结构：上复粘性土、下卧卵石层。这样的工程地质条件为发挥大直径桩（墩）基础的优势提供了有利条件。但由于卵石地基的沉降特点，密度差异大，往往分布有砂砾、中粗砂等软弱夹层，地基的均匀性差。而应用此类型式基础的高层建筑、大柱网公用建筑和其它重大构筑物的单桩竖向荷载大，对地基的变形和可靠性要求严格，加上卵石地基的挖孔施工条件的局限性，便严重影响了这类大直径挖孔桩的适用范围。

公知的人工挖孔桩加工方法和压力灌浆桩的加工方法分别是对卵石地基的处理方法之一。

人工挖孔桩加工工艺方法包括挖孔，在孔中放置钢筋笼，浇灌混凝土形成桩体，含成桩检测的桩基检测。具有施工设备简单、占地少、桩身质量可靠、工期短、对周围环境无有害影响等特点，可广泛用于土质均匀的硬塑粘性土和中密、密实卵石地基上的一桩一桩的各类建筑。然而由于①桩下卵石地基的不均匀性（常常含有砂类土、砂砾石的夹层，卵石密度差异也很大）决定了地基的承载力和变形性状的重大差异，从而严重影响了桩基及结构的可靠性;②卵石地基的施工条件等因素严重制约着桩长的选择和基础设计的合理性，从而严重影响了挖孔桩基础的适用范围。因而高层建筑和大跨度公用建筑在采用人工挖孔桩基础时适用的地基范围是很有限的。

压力灌浆技术是用泵和压浆设备，在选择一定的工作压力条件下将水泥浆，化学浆等固化的浆液灌入地基的孔隙中，通过浆液的充填固化和胶结作用，改良地基的物理力学性质，达到防渗和加固地基的目的。然而，当建筑工程地基基础施工中，应用压力灌浆技术加固地基时，如不与基础施工和地基检测相结合，则由于①浆液对地基的固化与胶结使卵石、砂砾地基的施工挖掘的难度大大增加，甚至导致施工设备的更改及成本的大大提高;②没有地基检测的有效结合，不能确定基础下需要加固的软弱夹层位置和评估其对地基的影响，从而影响了压浆加固的有效性;③基础施工前的压浆加固，由于没有基础自重的三复压力，一定程度上影响了浆液向基础底下的渗透作用和压浆加固的效果，故而压力灌浆技术很少用于加固建筑工程的卵石和砂砾地基上。

鉴于以上原因，本发明的目的是为了提供一种施工简便、检测可靠、需用设备简单、适应性强，能改善卵石地基的性状和确保桩的可靠性的适用范围广的挖孔压浆桩的加工工艺方法。

本发明是在人工挖孔桩的工艺方法上的改进，包括挖孔，孔中放置钢筋笼，浇灌混凝土形成桩体，含成桩检测的桩基检测，其特征是在浇灌混凝土形成桩体前预埋压浆导管，在浇灌混凝土形成桩体后通过压浆导管对桩下卵石地基进行动力触探，在桩体混凝土强度至少达到75%后灌入水泥浆，灌浆时灌浆压力控制在0～2MPa，灌浆后进行桩基检测，通过压浆导管对桩下卵石地基进行动力触探，根据动力触探结果判定卵石密度和软弱夹层分布情况，选择并确定压浆范围和压浆工作量，在缺乏地层渗透系数的场区可通过带孔探杆进行压水试验，进一步制定地层的实际可灌性，据此修正并确定灌浆压力、时间以及水泥浆的配比，灌浆压力和灌浆浓度可视卵石地基的密度及可灌性区别确定，如在灌浆中，水泥浆液中灰水重量比从1∶6～2∶1逐渐加浓;水泥浆是一种悬浊液，对卵石地基有良好的可灌性，能形成强度较高、稳定性好的团结体，且取材容易、配方简单、价格低廉、对环境无污染。

如果因故提前终止灌浆或检测结果未达到要求时，可重复上述的压浆步骤。

在桩体混凝土强度达到75%后可先通过压浆导管注入清水，以清洗卵石层间隙，使其成为灌浆的良好的通道，然后灌入水泥浆。

上述的桩基检测中除采用成桩检测还采用了压浆检测，即待灌入浆液达到设计强度后，对已经加固的卵石地基进行钻探取芯和动力触探，成桩检测是指将水泥、钢筋、砂石等原材料取样送检、钢筋焊接取样送检、混凝土试件送检、对选定的桩进行动载、静载试验，通过成桩检测可向设计上提供桩的承载力，压浆检测是指待灌入浆液达到一定强度后，对已经加固的卵石地基进行钻探取芯和动力触探（参见图7），确定加固体强度和所占位置，检测成本低，抽样检测面广，可占加固桩总数的5～20%。

本发明与已有的人工挖孔桩加工工艺方法相比具有如下优点：