专利名称：钻孔灌注混凝土成桩法的制作方法
技术领域：
本发明概括地说是涉及基础工程施工用的筑桩方法，具体地说是涉及一种灌注混凝土成桩法。
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墙等方法。美国专利US-2920455号公开了一种成桩法，其工艺过程是用螺旋钻杆钻到预定深度后，边提拨钻杆，边用6-7公斤/厘米2的压缩空气压送混凝土，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骨架(因钢筋笼已无法插入第一次灌注的混凝土中)，再从上面灌入混凝土，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。这种方法的缺点是桩与周围土层结合时，由于浆液的扩散渗透流失，和混凝土自身的收缩，加之无法振捣，可能出现桩体的颈缩以致断裂，使桩周摩擦力减弱，且这种桩仅能做素混凝土桩，钢筋混凝土只能做局部的一段。
日本《基础工》学刊1982年第8期的《桩列式地下壁土法的种类与特长》一文中，介绍了灌注钢筋混凝土的PIP(现场灌注钢筋水尼砂浆桩的方法)和CIP(现场灌注钢筋混凝土桩的方法)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/厘米2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砂浆柱;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/厘米2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。
中国专利CN86100705号“钻孔压浆成桩法”的工艺步骤是钻孔至预定深度，在提钻同时通过设在钻头上的喷嘴向孔内高压喷注浆液至无坍孔危险的高度为止，提出钻杆后向孔内放入钢筋笼和注浆管直至孔底，填满粒料，最后通过注浆管向孔内二次高压补浆，至浆液达到孔口。
这种方法虽然克服了上述筑桩方法的，提高了桩体的质量和强度，但因其在第一次注浆，提出钻杆放入钢筋笼后，由于钻头上向孔内高压喷注浆液的喷嘴口径小，只能注入水泥浆，不能用于灌注混凝土，需单独用人工投放粒料，然后二次补浆。因而其工艺过程复杂，工作效率低，且粒料与浆液混合不均匀，桩的质量较差，强度较低，造价高。
本发明的目的在于克服上述方法的缺点，提供一种工艺简单，造价低，能在有地下水、含流砂，砂卵石，淤泥层坍孔等不良地质条件下高效灌注优质高强度的钢筋混凝土桩的方法。
本发明的目的是通过下述方式实现的一种钻孔灌注混凝土成桩法，其工艺步骤如下1、用灌注混凝土钻机钻孔至预定深度。
2、在提起钻机钻杆的同时，通过钻机芯管出料口以1-75公斤/厘米2的压力注入水灰比为0.4-0.8的水泥浆;其注入量为桩孔体积的3-10%;
3、边提升钻机钻杆，边以1-75公斤/厘米2的压力压入混凝土至略高于没有坍孔危险的位置;
4、提出钻杆，放入钢筋笼;
5、灌注混凝土至设计高度。
本发明的钻孔灌注混凝土成桩法的优点是其工艺过程简单，造价低;适用于各种不同的地质条件，灌注速度快，比CN86100705号钻孔压浆成桩法提高50%左右，生产效率高，桩的质量好。
本发明的其它优点和细节通过阅读下文结合附图详加描述的实施例即可清楚明了，其中
图1是本发明钻孔灌注混凝土成桩法工序示意图;
图2是本发明使用的由本发明人发明的CN93101250.3号“灌注混凝土钻机”的结构图。
实施例筑桩地质条件为0-4米为杂填土、4-8米为粉细砂土、8-15米为中砂、15米以下为砂卵石层，地面以下5米见地下水;基础须进入砂卵石层1米，要求灌注直径为600毫米，长16米的基础桩，其工艺步骤如下1、用图2所示的灌注混凝土钻机直径为600毫米，长16米的深孔，如图1所示的工序(1)。
2、提起钻机钻杆的外螺旋钻套，打开芯管出料口。
3、将钻机钻杆提升8-10厘米后，用混凝土泵以30-50公斤/厘米2的压力注入水灰比为0.5的水泥浆，然后边提升钻具边注入水泥浆至孔深6-8%，即16米×(6-8%)＝0.96-1.28米。这一工序的一个目的是为了扩大桩头，使桩端无虚土，以增加桩端的支撑力和孔周边的摩擦力;即当在下道工序中压入混凝土时，使混凝土沉入水泥浆下部，使水泥浆沿孔壁上升，孔壁经过水泥浆的渗透作用增加了桩径，致使混凝土桩与土体紧密的固结成一体，从而提高了桩的质量，与普通螺旋灌注桩相比，其承载力可提高30-90%，
4、如图1的工序(2)所示，边提升钻具边用泵以30-50公斤/厘米2的压力压入本发明人申请的专利号为CN93101251.1超流态混凝土至略高于坍孔高度，即略高于地面下8米。
5、如图1的工序(3)所示，提出钻杆，放入钢筋笼。由于在工艺步骤4注入的是本发明人发明的超流态混凝土，石子在混凝土中悬浮，混凝土比较松软，因而能将钢筋笼插至孔底，6、如图1的工序(4)和(5)所示，用泵灌入超流态混凝土至16米，并自然养生成桩。
不难理解在工序2中注入的水泥浆可以是纯水泥浆，也可以是加入适量例如水泥重量的5-50%的粉煤灰和适量减水剂的水泥浆。水泥浆的水灰比在0.4-0.8之间均可。在工序步骤4和6中用泵压入超流态混凝土的压力可在1-75公斤/厘米2之间根据地质条件选取。需灌注的桩径如400，600，800毫米均可。
本发明的钻孔灌注混凝土成桩法，与混凝土泵、搅抖机配合使用，可形成半机械化施工流程，减少混凝土的灌注和运输工序，工艺过程简单，效率高，适用于各种复杂地质条件。
权利要求
1.一种钻孔灌注混凝土成桩法，本发明的特征在于包括下列工序(1)用灌注混凝土钻机钻孔至预定深度，(2)在提起钻机钻杆的同时，通过钻机芯管出料口以1-75公斤/厘米2的压力注入水灰比为0.4-0.8的水泥浆，其注入量为桩孔体积的3-10%，(3)边提升钻机钻杆，边以1-75公斤/厘米2的压力压入混凝土至略高于没有坍孔危险的位置，(4)提出钻机钻杆，放入钢筋笼，(5)灌注混凝土至设计高度。
2.按照权利要求1所述的钻孔灌注混凝土成桩法，其特征在于在工序2中注入水泥浆和在工序3中压入混凝土所使用的压力为30-50公斤/厘米2。
3.按照权利要求1或2所述的钻孔灌注混凝土成桩法，其特征在于工序2中注入的水泥浆的水灰比为0.5。
4.按照权利要求1或2所述的钻孔灌注混凝土成桩法，其特征在于工序2中注入的水泥浆为纯水泥浆。
5.按照权利要求3所述的钻孔灌注混凝土成桩法，其特征在于工序3中注入的水泥浆为纯水泥浆。
全文摘要
一种钻孔灌注混凝土成桩法用灌注混凝土钻机钻孔至预定深度，在提起钻机钻杆的同时通过钻机芯管出料口以1—75公斤/厘米
文档编号E02D5/34GK1075521SQ93100888
公开日1993年8月25日 申请日期1993年2月23日 优先权日1993年2月23日
发明者何庆林 申请人:何庆林