专利名称：钻孔桩压力灌浆工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于土木工程技术领域，特别涉及交通、港口、水利、矿山、工民建、石油等各种土木工程的桩基工程技术领域。
灌注桩是应用极普遍的一种桩基形式，目前已应用于各行各业的基础工程中，本项发明技术是在已成熟的钻孔灌注桩技术的基础上完成的，它是基于灌浆可以提高地基的承载力原理发展来的。灌注桩的桩长、桩径可以变化，适应于各类地层条件，并具有较高的承载力。就施工来分，有钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔桩、扩底桩、爆扩桩等。但这些桩的优点与缺点是并存的，如钻孔灌注桩适合各种地层，但成桩后桩底会存在对承载力极不利的虚土；人工挖孔桩虽不会有虚土，但要求地层严格，在有漂卵石的地层中无法应用，且桩不会很长；扩底桩能增加桩的承重面积，提高承载力，但施工复杂，要求的地层也较严格，如用钻孔扩底，桩底仍会形成虚土；爆扩桩也可形式扩底，但爆炸的能量有时会危及附近的建筑物，比如震动力会使饱和粉细砂产生液化等，地层情况的不同其爆扩效果也不同，成桩质量不能完全保证。为了提高桩的承载力，目前也有应用灌注桩成桩后对桩底进行灌浆的技术，但桩底没有设置压力灌浆腔，这样一来，桩底的灌浆或是压密，或是渗透及劈裂，其桩底的灌浆效果不能直接同灌浆压力、灌浆量、灌浆历时联系起来，效果极不稳定，有时其灌浆效果还算满意，可把桩的承载力提高50～70％，有时又几乎毫无作用，这说明，无压力灌浆腔的桩底灌浆，其效果的离散性很大，工艺参数不易控制，只能作为一种增加保险性的辅助手段，还不能纳入设计之中。
本发明的目的是提供一种钻孔桩压力灌浆工艺，它能有效地改善桩底土的受力条件，从而提高了桩的承载力。
本发明由以下技术方案实现在实施此项技术前，应充分了解建筑物要求的地基承载力、基础的受力方式、地基土的性质、地下水位、土的天然承载力、固结历史、排水情况等以及各种土层的厚度及其土性参数(模量E、容重＝γ、比重G、孔隙比e、力学指标C、等)，以便选择合适的灌浆泵，制作适宜的桩底压力灌浆腔以及在技术实施过程中控制灌浆压力、灌浆量、桩的位移等。本发明每根桩底埋设柔性压力腔和在砼中预埋两根压浆管路。柔性压力腔用有弹性的橡胶材料制成，它的大小随桩径的大小而变化。成孔后，压力腔位于钢筋笼的下端的桩底，灌浆管通过钢筋笼与压力腔相连，另一端伸至地表，在灌浆前将其整体放入钻孔中；灌浆管为钢管或塑料管，管径由灌浆机型号和灌浆量的多少决定。具体实现过程为桩基础及灌浆参数设计→造孔施工→孔底埋设压力腔→孔内放置钢筋笼及预埋灌浆管→浇注砼→灌浆准备→灌浆施工。具体的工艺过程为(1)由要求的单桩承载力而设计桩的长度、桩径及灌浆压力、灌浆量等，以上指标要结合地质资料综合考虑；(2)进行桩的造孔施工，施工方法同一般的钻孔桩施工；
(3)在孔底埋设压力灌浆腔，孔内放置钢筋笼(如有的话)及预置灌浆管由地面至压力灌浆腔内部；(4)进行桩身砼浇注，这与一般灌注桩的砼浇注相同；(5)桩身砼凝固7天后，即可进行灌浆的准备。如灌浆泵、浆液搅拌机、冲洗压力灌浆腔等；(6)桩身砼凝固7天后，进行灌浆工作，在施工中要进行记录，记录的内容有灌浆历时、灌浆压力、灌浆量等。必要时要进行桩的上抬位移监测；(7)当达到灌浆的设计指标时(事先设计好的)，即可结束灌浆，清理灌浆设备。
采用此项技术的钻孔灌注桩同一般钻孔灌注桩比起来，在桩长、桩径及地层一样的条件下，压力灌浆桩的承载力都要高于目前各类型灌注桩的承载力，在有些土层中(如砂性土)，前者的承载力是后者的2～3倍。
此项技术如同其它已成熟的工程技术一样，都要根据工程的具体情况，再详细地做出技术方案，以便最大限度地使工程更安全可靠、施工更快、更经济等。此项技术中的关键指标是根据桩长、桩径及地质条件而制定的灌浆压力、灌浆量及桩的位移。
本发明与已有技术相比，其效果和优点在于它能扬长避短，既保留了前述灌注桩的优点，又排除了前述灌注桩的不足，具有前述灌注桩的一切优点。如桩长、桩径可以变化适应于各种地层(这由桩的施工机械而定)；可以处理掉桩底的虚土(如同人工挖孔桩的桩底)；可以形成扩大头(如同扩孔桩)；可以压密桩底的土体(如同爆扩桩，但比爆扩桩的压密效果更好，爆扩桩是瞬间压密，会产生极高的孔隙水压力，而此项技术是逐渐加压压密，从土的固结原理来分析，此项技术的压密效果更好)；施工工艺参数易控制，由此可分析得出桩的承载力，并可纳入基础的设计之中，这一点同无压力灌浆腔的桩底灌浆技术有质的、根本性的区别。
另外，此项技术不但可以应用在钻孔灌注桩上，而且可以毫无任何修改地应用到人工挖孔桩及沉管灌注桩上，对压力灌浆腔进行修改后可以应用到地下连续墙之中去。
工程实例
权利要求
1.一种钻孔桩压力灌浆工艺，主要由灌浆参数设计、造孔施工、孔底埋设柔性压力腔、孔内放置钢筋笼及预埋灌浆管、浇注砼、灌浆施工等过程组成，其特征在于在钻孔桩桩底埋设柔性压力腔和预埋两根由地表通达压力腔的灌浆管路。
2.根据权利要求1所述的钻孔桩压力灌浆工艺，其特征在于柔性压力腔位于钢筋笼下端的桩底，灌浆管通过钢筋笼与柔性压力腔相连。
全文摘要
本发明涉及土木工程中的桩基工程技术领域。灌注桩是目前普遍使用的一种桩基形式,但都存在其承载力偏低的问题,而灌浆是提高灌注桩承载力的有效措施。钻孔桩压力灌浆工艺在桩底增加了柔性压力腔及预埋了两根灌浆管路,通过对桩底的高压灌浆,能有效地改善桩底土的受力条件,从而提高桩的承载力。主要用于交通、港工、水利、矿山、工民建、石油等各种土木工程的桩基本程中。
文档编号E02D5/36GK1184873SQ9611782
公开日1998年6月17日 申请日期1996年12月13日 优先权日1996年12月13日
发明者吴兴序, 乔景川 申请人:西南交通大学, 郑州铁路局郑州勘测设计院