一种桩顶水泥土扩大头施工工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种桩顶水泥土扩大头施工工艺，该工艺包括以下步骤：a):采用钻杆在以自然地面标高作为基准向地面以下钻孔完成后，边向钻孔中注入水泥浆边提钻杆至距离桩顶标高指定高度后扩孔，得到桩顶对应扩孔高度的扩大头部分；b):向扩大头部分注入水泥浆，所述水泥浆将所述的扩大头部分的泥浆以体积30%~100%中之一的比例置换出来，形成指定直径的水泥土扩大头。本发明能有效地解决基坑开挖时造成桩顶位移的问题，形成的水泥土扩大头能有效地承担基坑开挖时土体水平推力，桩身位移受水泥土扩大头限制，相对于无水泥土扩大头时明显减小。具有造价低，工序少，施工方便的特点。
【专利说明】一种粧顶水泥土扩大头施工工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程施工【技术领域】，特别是涉及埋人式施工预制桩技术，具体的说是一种桩顶水泥土扩大头施工工艺。
【背景技术】
[0002]目前建筑绝大部分都采用了多层地下室，因此需要进行基坑开挖。而基坑开挖容易影响已施工完成的桩基，造成桩顶位移问题。究其原因，是土体开挖顺序不当或开挖深度过大，土体的水平推力造成的。土方机械开挖时，挖掘机等大型机械设备在行走时也会对桩体造成推挤。各项研究均表明当桩顶有承台时，桩顶位移受承台限制，相对于无承台时明显减小。承台的刚度越大，桩身侧移就越小。可承台必须在开挖后才能施工，因此开挖时土体的水平力只能由桩来承受。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供具有工艺简单、施工方便，能提高桩身用来承受基坑开挖时土体水平推力的一种桩顶水泥土扩大头施工工艺。
[0004]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种桩顶水泥土扩大头施工工艺，该工艺包括以下步骤:
a):采用钻杆在以自然地面标高作为基准向地面以下钻孔完成后，边向钻孔中注入水泥浆边提钻杆至距离桩顶标高指定高度后扩孔，得到桩顶对应扩孔高度的扩大头部分；
b):向扩大头部分注入水泥浆，所述水泥浆将所述的扩大头部分的泥浆以体积309^100%中之一的比例置换出来，形成指定直径的水泥土扩大头。
[0005]为优化上述技术方案，采取的措施还包括:
上述的步骤a中提钻杆至距尚粧顶标闻指定闻度，是指距尚粧顶0.5m 3.0m的闻度。
[0006]上述的步骤a中扩孔的扩孔直径大于钻孔的钻孔直径，扩孔直径为钻孔直径的
1.5倍?3倍。
[0007]上述的步骤b中注入的水泥浆将扩大头部分的泥浆以体积40°/Γ?00%中之一的比例置换出来。
[0008]上述的步骤b中的置换过程中为边提钻杆边向扩孔内注入水泥浆。
[0009]上述注入的水泥浆，控制孔内泥浆比重在1.3克每立方厘米?1.7克每立方厘米之间。
[0010]上述注入的水泥浆的水灰比在0.6^1.2之间。
[0011]与现有技术相比，采用本发明的方法，具有以下显著优点及有益效果:
1、使用以上方法形成的水泥土扩大头，造价低，工序少，施工方便。
[0012]2、形成的水泥土扩大头能有效地承担基坑开挖时土体水平推力，桩身位移受水泥土扩大头限制，相对于无水泥土扩大头时明显减小。
[0013]3、解决了基坑开挖时造成桩顶位移的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是为本发明的平面结构示意图；
图2是本发明的立面结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
[0016]图1至图2为本发明的结构示意图。
[0017]其中的附图标记为:桩顶扩大头1、预制桩2。
[0018]本发明图中的预制桩2即为本文中所述的桩，其由钻孔中注入的水泥浆形成。
[0019]如图1至图2所示，本发明的一种桩顶水泥土扩大头施工工艺，该工艺包括以下步骤:
a):采用钻杆在以自然地面标高H2作为基准向地面以下钻孔完成后，边向钻孔中注入水泥浆边提钻杆至距离桩顶标高指定高度后扩孔，得到桩顶对应扩孔高度H3的扩大头部分；
b):向扩大头部分注入水泥浆，所述水泥浆将所述的扩大头部分的泥浆以体积309^100%中之一的比例置换出来，形成指定直径的水泥土扩大头。
[0020]在基坑开挖时，由于受挖掘机等大型机械设备的行走以及土体的水平推力或土体开挖深度过大顺序不当等原因，常会造成已施工完成的桩基产生桩顶位移问题，而桩顶位移则会给建筑带来不可估量的隐患。经研究发现，当桩顶有承台时，桩顶位移受承台的限制，相对于无承台时明显减小，同时当承台的刚度越大，桩身侧移就越小。鉴于承台必须在开挖后才能施工，而开挖时土体的水平力只能由桩来承受的现状，本发明提出了一种在桩施工时能直接通过在桩顶扩大头的方法承建含有承台的桩基，本发明的步骤a包含有钻孔及扩大头(扩孔)操作，钻孔的钻杆为市面上的搅拌钻杆和长螺旋钻杆组合的单轴钻杆，即钻孔使用市面上的搅拌钻杆和长螺旋钻杆组合的单轴钻杆来实现，扩孔为能螺旋提升泥浆的桨叶钻杆配以带液压装置或机械控制的钻头，即在扩孔过程中利用带液压装置或机械控制的钻头与可螺旋提升泥浆的桨叶钻杆配套，通过液压或机械连接控制钻头的扩大和收拢，使钻头按设计要求达到扩大头部分的直径和高度；能螺旋提升泥浆的桨叶钻杆边转动边提升同时向扩大头部分注入设定量的水泥浆，使注入的水泥浆将扩大头部分的泥浆以体积309^100%的比例置换出来，形成指定直径的水泥土扩大头，即完成了含有承台桩基的承建。
[0021]所述的步骤a中提钻杆至距离桩顶标高Hl指定高度，是指距离桩顶0.5nT3.0m的高度。
[0022]所述的步骤a中扩孔的扩孔直径Φ2大于钻孔的钻孔直径Φ1，所述的扩孔直径Φ2为钻孔直径Φ I的1.5倍倍。
[0023]所述的步骤b中的置换过程中为边提钻杆边向扩孔内注入水泥浆。这样，不仅效率高，而且置换效果好，置换准确。
[0024]所述注入的水泥浆，控制孔内泥浆比重在1.3克每立方厘米?1.7克每立方厘米之间。这样，能够有效防止出现塌孔。
[0025]所述注入的水泥浆水灰比位于0.6?1.2之间。当然也能取最小值0.6，也能取最大值 1.2。
[0026]上述的步骤b中注入的水泥浆将扩大头部分的泥浆以体积409^100%中之一的比例置换出来。
[0027]实施例一:
采用市面上的搅拌钻杆和长螺旋钻杆组合的单轴钻杆进行钻孔，在钻孔完成后，边向钻孔中注入水泥浆边提钻杆至一定的高度后停止注浆，然后更换能螺旋提升泥浆的桨叶钻杆配以带液压装置或机械控制的钻头在距离桩顶0.5m处扩孔，得到桩顶对应扩孔高度H3的扩大头部分，扩孔完成后，边转动边提升桨叶钻杆同时注入水泥浆，使水泥浆充满钻孔和扩孔，其中水泥浆将扩大头部分的泥浆以体积50%的比例置换出来。
[0028]实施例二:
采用市面上的搅拌钻杆和长螺旋钻杆组合的单轴钻杆进行钻孔，在钻孔完成后，边向钻孔中注入水泥浆边提钻杆至一定的高度后停止注浆，然后更换能螺旋提升泥浆的桨叶钻杆配以带液压装置或机械控制的钻头在距离桩顶Im处扩孔，得到桩顶对应扩孔高度H3的扩大头部分，扩孔完成后，边转动边提升桨叶钻杆同时注入水泥浆，使水泥浆充满钻孔和扩孔，其中水泥浆将扩大头部分的泥浆以体积30%的比例置换出来。
[0029]实施例三:
采用市面上的搅拌钻杆和长螺旋钻杆组合的单轴钻杆进行钻孔，在钻孔完成后，边向钻孔中注入水泥浆边提钻杆至一定的高度后停止注浆，然后更换能螺旋提升泥浆的桨叶钻杆配以带液压装置或机械控制的钻头在距离桩顶3m处扩孔，得到桩顶对应扩孔高度H3的扩大头部分，扩孔完成后，边转动边提升桨叶钻杆同时注入水泥浆，使水泥浆充满钻孔和扩孔，其中水泥浆将扩大头部分的泥浆以体积100%的比例置换出来。
[0030]实施例四:
采用市面上的搅拌钻杆和长螺旋钻杆组合的单轴钻杆进行钻孔，在钻孔完成后，边向钻孔中注入水泥浆边提钻杆至一定的高度后停止注浆，然后更换能螺旋提升泥浆的桨叶钻杆配以带液压装置或机械控制的钻头在距离桩顶2m处扩孔，得到桩顶对应扩孔高度H3的扩大头部分，扩孔完成后，边转动边提升桨叶钻杆同时注入水泥浆，使水泥浆充满钻孔和扩孔，其中水泥浆将扩大头部分的泥浆以体积80%的比例置换出来。
[0031]实施例五:
采用市面上的搅拌钻杆和长螺旋钻杆组合的单轴钻杆进行钻孔，在钻孔完成后，边向钻孔中注入水泥浆边提钻杆至一定的高度后停止注浆，然后更换能螺旋提升泥浆的桨叶钻杆配以带液压装置或机械控制的钻头在距离桩顶1.5m处扩孔，得到桩顶对应扩孔高度H3的扩大头部分，扩孔完成后，边转动边提升桨叶钻杆同时注入水泥浆，使水泥浆充满钻孔和扩孔，其中水泥浆将扩大头部分的泥浆以体积70%的比例置换出来。
[0032]实施例六:
采用市面上的搅拌钻杆和长螺旋钻杆组合的单轴钻杆进行钻孔，在钻孔完成后，边向钻孔中注入水泥浆边提钻杆至一定的高度后停止注浆，然后更换能螺旋提升泥浆的桨叶钻杆配以带液压装置或机械控制的钻头在距离桩顶2.5m处扩孔，得到桩顶对应扩孔高度H3的扩大头部分，扩孔完成后，边转动边提升桨叶钻杆同时注入水泥浆，使水泥浆充满钻孔和扩孔，其中水泥浆将扩大头部分的泥浆以体积60%的比例置换出来。
[0033]使用本发明的方法形成水泥土扩大头，造价低，工序少，施工方便；形成的水泥土扩大头能有效地承担基坑开挖时土体水平推力，桩身位移受水泥土扩大头限制，相对于无水泥土扩大头时明显减小。水泥土扩大头的刚度越大，桩身侧移就越小。本发明很好地解决了基坑开挖时造成桩顶位移的问题。
【权利要求】
1.一种桩顶水泥土扩大头施工工艺，其特征是:该工艺包括以下步骤: a):采用钻杆在以自然地面标高(H2)作为基准向地面以下钻孔完成后，边向钻孔中注入水泥浆边提钻杆至距离桩顶标高(Hl)指定高度后扩孔，得到桩顶对应扩孔高度(H3)的扩大头部分； b):向扩大头部分注入水泥浆，所述水泥浆将所述的扩大头部分的泥浆以体积309^100%中之一的比例置换出来，形成指定直径的水泥土扩大头。
2.根据权利要求1所述的一种桩顶水泥土扩大头施工工艺，其特征是:所述的步骤a中提钻杆至距离桩顶标高(Hl)指定高度，是指距离桩顶0.5nT3.0m的高度。
3.根据权利要求1所述的一种桩顶水泥土扩大头施工工艺，其特征是:所述的步骤a中扩孔的扩孔直径(Φ2)大于钻孔的钻孔直径(Φ1)，所述的扩孔直径(Φ2)为钻孔直径(Φ1)的1.5倍?3倍。
4.根据权利要求1所述的一种桩顶水泥土扩大头施工工艺，其特征是:所述的步骤b中注入的水泥浆将扩大头部分的泥浆以体积409^100%中之一的比例置换出来。
5.根据权利要求1所述的一种桩顶水泥土扩大头施工工艺，其特征是:所述的步骤b中的置换过程中为边提钻杆边向扩孔内注入水泥浆。
6.根据权利要求1所述的一种桩顶水泥土扩大头施工工艺，其特征是:所述注入的水泥浆,控制孔内泥浆比重在1.3克每立方厘米?1.7克每立方厘米之间。
7.根据权利要求1所述的一种桩顶水泥土扩大头施工工艺，其特征是:所述注入的水泥浆水灰比位于0.6^1.2之间。
【文档编号】E02D5/36GK104452747SQ201410653655
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月18日
【发明者】张日红, 陈慧明, 张朝妍, 陈洪雨, 李伟 申请人:中淳高科桩业股份有限公司