专利名称：压浆气体搅拌混凝土桩施工方法
技术领域：
本发明是一种混凝土桩基施工方法，属于固定建筑技术领域。
目前我国常用的混凝土灌注桩施工方法，多为泥浆护壁成孔，干作业螺旋钻成孔和套管跟进成孔、钻孔压浆成桩，但它们都有一定缺陷如泥浆护壁桩污染环境，成孔慢，孔底泥渣难以掏尽，使桩承载力不够稳定。
干作业螺旋钻成孔不适用淤泥及淤泥质土和地下水水位高的土层。
振动沉管灌注桩产生燥声污染，不适用于坚硬砂土、碎石及有硬夹层的土层。
钻孔压浆成桩法小于300mm直径的桩包括300mm投石量不够，宜在钢筋笼处卡住碎石使桩的下部无碎石造成混凝土强度降低。
日本基础土学刊1982年第8期的柱列式地下壁土法的种类与特长一文中列出了灌注钢筋混凝土桩的PIP工法，PIP工法是一次注浆成桩，由于浆液在凝固中的流失、收缩等因素会造成桩体积土的间隙、影响桩体积土体的结合。施工技术1992(2)陶义钻孔压浆成桩法施工工艺。等文中提出的钻孔压浆成浆法是一次注浆，然后向孔内倾投放碎石通过注浆胶管向孔二次补浆，但因水泥浆浓度决定投石量的多少，水泥浆浓度大投石量不够，水泥浆浓度小强度等级达不到C20。小于300mm直径的桩包括300mm投石量不够，宜在钢筋笼处卡住碎石使桩的下部无碎石造成混凝土桩强度降低。
本发明的目的在于公开一种压浆气体搅拌混凝土桩施工方法，能在各种地质条件下进行且能使桩体与周围土体致密结合的钢筋混凝土灌注桩。
本发明的施工方法包括1.钻孔到预定深度；2.在提钻的同时通过设在钻头的喷嘴向孔内向高压喷注制备好的水泥浆。喷嘴喷注浆液时的压力可在3-20Mpa范围内3.浆液达到没有塌孔危险的位置；4.起钻后在孔内放置预先焊接好的钢筋笼；5.孔内置上根一长(距孔底0.5-1)一短(距孔底2-3米)的钢补管；6.将空气压缩机风管接在长补浆管上开动空气压缩机，然后，向孔内投入碎石、中砂至孔口，应使浆面一定要在碎石和中砂之上，直至浆液达到孔口为止。气体将碎石、中砂搅拌均匀；7.投入石、砂后通过短补浆管向孔内多次补水泥浆，压力值在1-10Mpa范围，补水泥浆应在水泥浆初凝期前完成。
根据地质条件的不同，整个桩体的粗骨料个细骨料和水泥浆的配比体积为1∶0.4∶0.6。水泥浆水灰的配比为0.55。
本工艺的优点为(1)直接压注水泥浆，不会产生缩径、断桩现象。采用螺旋钻机钻孔，灌注混凝土时，由于钢筋笼配筋密、断面小、桩深而无法振捣，石子易卡于钢筋笼上，造成浆液流失及混凝土自身的收缩，产生缩径和断桩现象。而本方法压注水泥浆为液体，投入粗、细骨料经空气压缩机产生的气体在水泥浆中搅拌均匀，采用多次补浆，消除空隙，还能将首次压浆后由于孔壁对浆液的吸收、流失，收而产生得到填充，保证了桩体混凝土形成均匀致密体，不会产生缩径、断桩现象。
(2)压力注浆可提高桩的承载力，本方法由于采用压力注浆和自下而上的重复压力注浆工艺，不仅桩体密实，且对桩体周围的土体有明显的渗透、加固挤密作用，且有局部的膨胀扩径，形成“糖葫芦”式的桩体，大大增强了桩与土体间的摩擦力。本方法所形成的桩，既有摩擦桩的优点，又可保证端承桩的质量。
(3)用作帷幕桩时，需任何辅助措施来保证桩间土的稳定。螺旋钻机施工时扰动了孔壁，灌注混凝土又无法振捣，形成的帷幕桩和孔壁土体结合不紧密，为保证桩间土的稳定性，必须采用背叛、喷浆或其它辅助措施。而本方法由于采用压力注浆，浆液的扩散、渗透、挤密固结作用，使形成的桩体与土体紧密胶结在一起，保证了桩间土的稳定，不需再用任何辅助措施。
(4)本方法形成的桩为有砂混凝土，故使用水泥量比钻孔压浆成桩法用量少。工程造价底且能在不良地质条件下施工，不用泥浆护壁，无污染，施工速度快。
施工工艺是采用长螺旋钻机成孔一般桩径为300-800mm，深度在20m以内，根据主机桩架和配重，最深可达30m。在城市、窄小场地也可用600、1000型钻机成孔做250mm小直径桩。
压浆桩的主要施工程序是用长螺旋钻机钻孔、压浆、起钻后放置钢筋笼、空气压缩机产生气体搅拌投入的粗、细骨料，多次补浆成桩。
附
图1为本发明工艺流程图施工时，根据设计图测放桩位钻孔，随钻孔随清理钻进排出的土方，并根据钻出土的情况分析判断孔内的地质情况。钻至桩底标高后，如地质情况较好，可提出钻杆先下钢筋笼，由孔顶灌浆，否则应采取孔内注浆或边钻孔边压水泥浆护壁。提出钻杆后应立即吊放钢筋笼，接空气压缩机风管至补浆管上，开通空气压缩机投入粗、细骨料至孔口，进行多次补浆，至孔口浆液不下降为止。
根据地质条件的不同，喷嘴喷注浆液时的压力可在3-20Mpa范围内变化，二次补浆的压力值在1-10Mpa范围内变化。整个桩体的粗骨料个细骨料和水泥浆的配比体积为1∶0.4∶0.6。水泥浆水灰的配比为0.55。
权利要求
1.一种压浆气体搅拌混凝土桩施工方法，包括(1).钻孔到预定深度；(2).在提钻的同时通过设在钻头的喷嘴向孔内向高压喷注制备好的水泥浆。喷嘴喷注浆液时的压力可在3-20Mpa范围内(3).浆液达到没有塌孔危险的位置；(4).起钻后在孔内放置预先焊接好的钢筋笼；(5).孔内置上根一长(距孔底0.5-1米)一短(距孔底2-3米)的钢补管；(6).将空气压缩机风管接在长补浆管上开动空气压缩机，然后，向孔内投入碎石、中砂至孔口，应使浆面一定要在碎石和中砂之上，直至浆液达到孔口为止。气体将碎石、中砂搅拌均匀；(7).投入石、砂后通过短补浆管向孔内多次补水泥浆，压力值在1-10Mpa范围，补水泥浆应在水泥浆初凝期前完成。整个桩体的粗骨料个细骨料和水泥浆的配比体积为1∶0.4∶0.6。水泥浆水灰的配比为0.55。
全文摘要
本发明公开一种压浆气体搅拌混凝土桩施工方法,能在各种地质条件下进行且能使桩体与周围土体致密结合的钢筋混凝土灌注桩。本发明的施工方法包括:钻孔到预定深度;在提钻的同时通过设在钻头的喷嘴向孔内向高压喷注制备好的水泥浆。浆液达到没有塌孔危险的位置;起钻后在孔内放置预先焊接好的钢筋笼;内置两根一长一短的钢补管;将空气压缩机风管接在长补浆管上开动空气压缩机,然后,向孔内投入碎石、中砂至孔口,气体将碎石、中砂搅拌均匀;投入石、砂同时通过短补浆管向孔内多次补水泥浆成桩。
文档编号E02D5/46GK1247921SQ9911261
公开日2000年3月22日 申请日期1999年1月6日 优先权日1999年1月6日
发明者阎梅 申请人:阎梅