专利名称：地基抗震加固处理中的二次压浆小桩施工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及软弱地基处理及抗震加固领域，特别涉及一种地基抗震加固处理中的二次压浆小桩施工工艺。背景技术：
建筑物的所有荷载最终将传递到地基上由地基来承担，如果建筑物荷载很大，上部材料强度很高，那么相应地就要求地基强度高，压缩性小。随着经济建设的飞速发展，不仅需要选择在地基条件良好的场地从事建设，而且有时也不得不在地质条件不良的地基上进行建设。同时，科学技术的日新月异也使结构物的荷载曰益增大，对变形要求越来越严，原来可被评价为良好的地基，也可能在某种特定条件下需要进行地基处理。软弱地基就是指压缩层主要由淤泥、淤泥质土、充填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。它是指基本上未经受过地形及地质变动，未受过荷载及地震动力等物理作用或土颗粒间的化学作用的软粘土、有机质土、饱和松砂土和淤泥质土等地层构成的地基。当地基强度稳定性不足或压缩性很大，不能满足设计要求时，可以针对不同情况对地基进行处理。软弱地基的特点决定了在这种地基上建造工程，必须进行地基处理。地基处理的目的就是采取适当的措施改善地基条件提高地基的强度以保证地基的稳定性；加强地基固结过程，提早完成沉降；降低土体的压缩性，减少地基的沉降和不均勻沉降；防止地震时液化和震陷等。目前地基处理的一般采用的方法有
(1)换填法当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时，常采用换土垫层来处理软弱地基。即将基础下一定范围内的土层挖去，然后回填以强度较大的砂、碎石或灰土等，并夯实至密实。(2)预压法法的实质是，在建筑物或构筑物建造前，先在拟建场地上施加或分级施加与其相当的荷载，使土体中孔隙水排出，孔隙体积变小，土体密实，提高地基承载力和稳定性。堆载预压法处理深度一般达IOm左右，真空预压法处理深度可达15m左右。(3)强夯法即用几十吨重锤从高处落下，反复多次夯击地面，对地基进行强力夯实。实践证明，经夯击后的地基承载力可提高2 5倍，压缩性可降低200 500%，影响深度在IOm以上。(4)振冲法是振动水冲击法的简称，按不同土类可分为振冲置换法和振冲密实法两类。振冲法在粘性土中主要起振冲置换作用，置换后填料形成的桩体与土组成复合地基； 在砂土中主要起振动挤密和振动液化作用，振冲法的处理深度可达IOm左右。(5)深层搅拌法利用水泥或其它固化剂通过特制的搅拌机械，在地基中将水泥和土体强制拌和，使软弱土硬结成整体，形成具有水稳性和足够强度的水泥土桩或地下连续墙，处理深度可达8 12m。(6)砂石桩法振动沉管砂石桩是振动沉管砂桩和振动沉管碎石桩的简称。振动沉管砂石桩就是在振动机的振动作用下，把套管打入规定的设计深度，夯管入土后，挤密了套管周围土体，然后投入砂石，再排砂石于土中，振动密实成桩，多次循环后就成为砂石桩。 也可采用锤击沉管方法。桩与桩间土形成复合地基，从而提高地基的承载力和防止砂土振动液化，也可用于增大软弱粘性土的整体稳定性。其处理深度达IOm左右。(7)土或灰土挤密桩法土桩及灰土桩是利用沉管、冲击或爆扩等方法在地基中挤土成孔，然后向孔内夯填素土或灰土成桩。成孔时，桩孔部位的土被侧向挤出，从而使桩周土得以加密。土桩及灰土桩挤密地基，是由土桩或灰土桩与桩间挤密土共同组成复合地基。地基处理的方法虽然很多，但是根据工程的实际地质条件，合理地选择地基处理方法却很重要。因此，在确定地基处理方案时，应根据工程的具体情况，通过现场检验，选择经济合理，技术可靠，施工期短的方案。目前，在软土地基加固和提高抗震能力时普遍使用的方法有如下几种即搅拌桩、沉管灌注桩、CRi喷粉桩和碎石桩等等。这几种桩虽然能够达到加固地基、提高抗震能力的作用，但在施工时存在以下缺陷
(1)桩身质量难以控制，较难保证不出现桩缩颈、夹泥、裂缝、断桩、吊脚等问题而影响桩的承载力。(2)在上述施工时都须配置庞大的施工机械、对于受空间限制的施工点特别是已建建筑来说，根本就无法施工，所以都有其局限性。(3)施工费用较高，工期较长，效果难以保证。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种改变地基土性质、提高地基土整体抗剪强度、防治液化土层流动、避免地基产生过大的变形、达到地基处理和抗震加固目的的地基抗震加固处理中的二次压浆小桩施工工艺。本发明是通过如下技术方案实现的
一种地基抗震加固处理中的二次压浆小桩施工工艺，其特征是包括如下步骤
(1)施工准备；
(2)钻进成孔；
(3)清孔;
(4)吊放钢筋笼、注浆管；
(5)—次注浆成桩；
(6)桩头欠灌补浆；
(7)二次压浆补强。该地基抗震加固处理中的二次压浆小桩施工工艺，包括如下步骤
(1)施工准备
①按现场设施平面布置图平整场地、清除障碍物，接通水电，修好运输道路，调试好施工设备，并准备好施工材料特别是灌浆材料；
②按设计单位交付的资料检查、复核测量基线和基点，并保护好基线和基点；
③由设计人员、技术员进行技术交底，明确施工技术、工艺要求；
④由测量技术人员负责放线，并用木桩定桩位，孔位偏差最大不大于50mm；
(2)钻进成孔
①采用三翼合金钻头钻进，孔内自然造浆冲洗，开孔时当采用轻压、慢转“小规程”，控制钻机立轴角度，以防钻孔倾斜；
②成孔钻进采用跳打法作业，泥浆密度控制在1.10 1. 30g/cm3 ；
③成孔过程中如果遇到流砂塌孔，应当采用泥浆护壁，若用于基础补强成孔时，必须钻入混凝土承台中；
(3)清孔:
①钻进至设计深度后，应继续泥浆循环以冲洗孔底沉渣；
②应随时注意观察泥浆溢出的情况，用手触摸无明显细砂为准；
③清孔完毕提出钻杆；
(4)吊放钢筋笼、注浆管
①制作钢筋笼、注浆管；
②用钻机吊放钢筋笼，并将二次注浆管一同下入孔内。下放钢筋笼时应使其导正，不能使钢筋笼倾斜；
③钢筋笼下放完毕后，用铁丝固定；
(5)—次注浆成桩
①所用钢筋、水泥应具备出厂检验合格证书、试验报告等，并送建筑质量质检部门检验合格；
②搅拌浆液时，准确按配合比投放材料用量，并搅拌均勻，浆液水灰比控制在 0. 45-0. 5 ；
③用高压注浆泵将搅拌好的水泥浆灌入内；
(6)桩头欠灌补浆
(7)二次压浆补强
①第一次灌浆1 后，待水泥浆液初凝后进行二次压浆；
②二次注浆可以将水泥粉煤灰按质量比=5:1的比例加入粉煤灰；
③二次压浆压力由低向高逐级升高，最高压力可以达到1.5MPa，工作压力一般控制在 0. 3-0. 8MPa ；
④灌浆结束后如果临孔或地面发生窜冒浆，间歇一段时间后应当进行复灌。步骤(4)中钢筋笼采用双面焊接，搭接长度》60mm，用螺纹连接方式连接注浆管， 底端1.0m范围内交错钻Φ IOmm小孔，并用尼龙胶布密封，底端焊接密封。本发明的有益效果是该地基抗震加固处理中的二次压浆小桩施工工艺，采用泥浆护壁正循环钻进工艺成孔，泵送水泥浆成桩，孔底二次高压注浆，提高地基土整体抗剪强度，适用于多种土体介质，应用范围广，承载力高，防治液化土层流动，避免地基产生过大的变形，达到地基处理和抗震加固的目的。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。附图1为本发明地基抗震加固处理中的二次压浆小桩施工工艺的工艺流程示意图。附图2为本发明实施例的桩位布置平面示意图。附图3为本发明实施例的桩身剖视结构示意图。图中，1小桩，2孔内一次注浆结石，3钢筋笼，4 二次注浆预埋管。具体实施例方式
附图为本发明的一种具体实施例。图1中，该地基抗震加固处理中的二次压浆小桩施工工艺，包括如下步骤(1)施工准备；
(2)钻进成孔；
(3)清孔;
(4)吊放钢筋笼、注浆管；
(5)—次注浆成桩；
(6)桩头欠灌补浆；
(7)二次压浆补强。 该地基抗震加固处理中的二次压浆小桩施工工艺，包括如下步骤
(1)施工准备
①按现场设施平面布置图平整场地、清除障碍物，接通水电，修好运输道路，调试好施工设备，并准备好施工材料特别是灌浆材料；
②按设计单位交付的资料检查、复核测量基线和基点，并保护好基线和基点；
③由设计人员、技术员进行技术交底，明确施工技术、工艺要求；
④由测量技术人员负责放线，并用木桩定桩位，孔位偏差最大不大于50mm；
(2)钻进成孔
①采用三翼合金钻头钻进，孔内自然造浆冲洗，开孔时当采用轻压、慢转“小规程”，控制钻机立轴角度，以防钻孔倾斜；
②成孔钻进采用跳打法作业，泥浆密度控制在1.10 1. 30g/cm3 ；
③成孔过程中如果遇到流砂塌孔，应当采用泥浆护壁，若用于基础补强成孔时，必须钻入混凝土承台中；
(3)清孔:
①钻进至设计深度后，应继续泥浆循环以冲洗孔底沉渣；
②应随时注意观察泥浆溢出的情况，用手触摸无明显细砂为准；
③清孔完毕提出钻杆；
(4)吊放钢筋笼、注浆管
①制作钢筋笼、注浆管；
②用钻机吊放钢筋笼，并将二次注浆管一同下入孔内。下放钢筋笼时应使其导正，不能使钢筋笼倾斜；搬运钢筋笼时，要防止扭转和弯曲，下放时要对准孔位，缓缓下沉，不能碰撞孔壁；
③钢筋笼下放完毕后，用铁丝固定，防止其移动、上窜；
(5)—次注浆成桩
①所用钢筋、水泥应具备出厂检验合格证书、试验报告等，并送建筑质量质检部门检验合格；
②搅拌浆液时，准确按配合比投放材料用量，并搅拌均勻，浆液水灰比控制在 0. 45-0. 5 ；浆液制配后放置时间不宜过长，应控制在2小时内；
③用高压注浆泵将搅拌好的水泥浆灌入内；
(6)桩头欠灌补浆
(7)二次压浆补强
①第一次灌浆1 后，待水泥浆液初凝后进行二次压浆；②二次注浆可以将水泥粉煤灰按质量比=5:1的比例加入粉煤灰；
③二次压浆压力由低向高逐级升高，最高压力可以达到1.5MPa，工作压力一般控制在 0. 3-0. 8MPa ；
④灌浆结束后如果临孔或地面发生窜冒浆，间歇一段时间后应当进行复灌。步骤(4)中钢筋笼采用双面焊接，搭接长度> 60mm，用螺纹连接方式连接注浆管， 底端1.0m范围内交错钻Φ IOmm小孔，并用尼龙胶布密封，底端焊接密封。图2和图3中，具体实施如下 1.工程概况
某电厂1#机组电除尘改造工程基础为4条埋深3. 3m的独立基础。厂区地基主要由轻亚粘土组成，地表以下5 Ilm范围内为饱和轻亚粘土(粉土)。在地震烈度7度时，此层土属中等液化土。为保证在7度地震时基础下的可液化土不发生液化变形，需对地基进行抗震加固处理。根据设计需要，加固处理后的地基承载力要达到250kPa。2.场地工程地质条件
根据工程地质勘察报告，厂区地层自上而下为
(1)1层轻亚粘土①-1层可塑 硬塑，稍密，一般厚度6.1 7. Om;①-2层可塑 软塑，局部呈流塑，稍密，厚度3. 1 5.鈿，埋深在5. 0 9. 75m以下。0)2层亚粘土和轻亚粘土，埋深在9. 4 13.0 m以下。(3) 3层砂层，细、中砂，埋深在14.0 19.0m以下。各层土的物理力学指标见表1 :
权利要求
1.一种地基抗震加固处理中的二次压浆小桩施工工艺，其特征是包括如下步骤(1)施工准备；(2)钻进成孔；(3)清孔;(4)吊放钢筋笼、注浆管；(5)—次注浆成桩；(6)桩头欠灌补浆；(7)二次压浆补强。
2.根据权利要求1所述的地基抗震加固处理中的二次压浆小桩施工工艺，其特征是 包括如下步骤(1)施工准备①按现场设施平面布置图平整场地、清除障碍物，接通水电，修好运输道路，调试好施工设备，并准备好施工材料特别是灌浆材料；②按设计单位交付的资料检查、复核测量基线和基点，并保护好基线和基点；③由设计人员、技术员进行技术交底，明确施工技术、工艺要求；④由测量技术人员负责放线，并用木桩定桩位，孔位偏差最大不大于50mm；(2)钻进成孔①采用三翼合金钻头钻进，孔内自然造浆冲洗，开孔时当采用轻压、慢转“小规程”，控制钻机立轴角度，以防钻孔倾斜；②成孔钻进采用跳打法作业，泥浆密度控制在1.10 1. 30g/cm3 ；③成孔过程中如果遇到流砂塌孔，应当采用泥浆护壁，若用于基础补强成孔时，必须钻入混凝土承台中；(3)清孔:①钻进至设计深度后，应继续泥浆循环以冲洗孔底沉渣；②应随时注意观察泥浆溢出的情况，用手触摸无明显细砂为准；③清孔完毕提出钻杆；(4)吊放钢筋笼、注浆管①制作钢筋笼、注浆管；②用钻机吊放钢筋笼，并将二次注浆管一同下入孔内，下放钢筋笼时应使其导正，不能使钢筋笼倾斜；③钢筋笼下放完毕后，用铁丝固定；(5)—次注浆成桩①所用钢筋、水泥应具备出厂检验合格证书、试验报告等，并送建筑质量质检部门检验合格；②搅拌浆液时，准确按配合比投放材料用量，并搅拌均勻，浆液水灰比控制在 0. 45-0. 5 ；③用高压注浆泵将搅拌好的水泥浆灌入内；(6)桩头欠灌补浆(7)二次压浆补强①第一次灌浆1 后，待水泥浆液初凝后进行二次压浆；②二次注浆可以将水泥粉煤灰按质量比=5:ι的比例加入粉煤灰；③二次压浆压力由低向高逐级升高，最高压力可以达到1.5MPa，工作压力一般控制在 0. 3-0. 8MPa ；④灌浆结束后如果临孔或地面发生窜冒浆，间歇一段时间后应当进行复灌。
3.根据权利要求2所述的地基抗震加固处理中的二次压浆小桩施工工艺，其特征是 步骤(4)中钢筋笼采用双面焊接，搭接长度> 60mm，用螺纹连接方式连接注浆管，底端1.0m 范围内交错钻Φ IOmm小孔，并用尼龙胶布密封，底端焊接密封。
全文摘要
本发明涉及软弱地基处理及抗震加固领域，特别涉及一种地基抗震加固处理中的二次压浆小桩施工工艺。该地基抗震加固处理中的二次压浆小桩施工工艺，其特征是包括如下步骤施工准备；钻进成孔；清孔；吊放钢筋笼、注浆管；一次注浆成桩；桩头欠灌补浆；二次压浆补强。该地基抗震加固处理中的二次压浆小桩施工工艺，采用泥浆护壁正循环钻进工艺成孔，泵送水泥浆成桩，孔底二次高压注浆，提高地基土整体抗剪强度，适用于多种土体介质，应用范围广，承载力高，防治液化土层流动，避免地基产生过大的变形，达到地基处理和抗震加固的目的。
文档编号E02D3/12GK102400462SQ201110317970
公开日2012年4月4日 申请日期2011年10月19日 优先权日2011年10月19日
发明者王清标 申请人:山东科技大学