专利名称：螺旋提土压灌水泥砂浆桩复合地基及其施工技术的制作方法
技术领域：
本发明属于建筑施工领域，尤其涉及一种压灌桩技术及形成的复合地基。
在地基加固等基础工程或其它有关工程中，压力注浆成桩是一项新的施工工艺，现有的深层搅拌桩是利用搅拌机械在软弱地基中，钻至设计深度，提钻同时往软土中喷射浆液或雾状粉体，同时借助于搅拌轴旋转搅拌，使浆液或粉体与软土充分拌和，形成抗压强度较高于天然土并具整体性、水稳性的桩柱体。该桩柱体与地基土共同作用构成满足上部结构要求的复合地基。
浆液喷射处理软土地基存在以下不足1．在沿海地区，由于土体粘粒含量不同，影响搅拌的均匀性，造成浆液和土拌合不均或局部水泥浆富集，形成水泥结核。
2．无法依据地层土的变化，调整喷射量，形成的桩柱体强度上下不均匀。
粉体喷射处理软土地基存在以下不足1．我国目前粉喷机施工监控系统不完善，非联动操作，人为因素多，稍有不慎，即有搅拌不匀或断桩的可能。
2．系统密封性不好，水泥粉污染严重。
3．施工受到土体中含水量影响，土体含水低，粉体难以固化，从而影响桩体的承载力。
本发明的目的是针对以上现有技术的不足，提供一种螺旋提土水泥砂浆压灌技术及形成的复合地基，该技术可适用于各种地层中，成桩过程不受土体影响，桩的承载力高，并且可以一次完成。
本发明的螺旋提土水泥砂浆压灌技术是采用排土桩施工原理，用长螺钻机在桩位点上钻至设计深度，在提钻同时，用混凝土输送泵通过设计在钻头上的活门向孔内压灌制备好的水泥砂浆，用水泥砂浆将孔内土置换后成桩，从而形成桩与桩间土共同作用承受上部荷载的复合地基。本发明所采用的水泥砂浆由水、水泥、砂及掺和料配合而成，掺和料为粉煤灰、生石灰等，其配合比范围如下水8-30％；水泥3-24％；砂60-80％；掺和料0-15％掺和料为粉煤灰、生石灰以及不加掺和料时，水泥砂浆配合比范围分别为1．水泥砂浆(含粉煤灰)配合比范围(按总重量计)水10-15％；水泥7-14％；砂60-80％；粉煤灰0-15％
2．水泥砂浆(含生石灰)配合比范围(按总重量计)；水20-30％；水泥3-13％；生石灰0-6％；中砂60-80％；3．水泥砂浆配合比范围(按总重量计)水8-14％；水泥5-24％；中砂60-80％；本发明的螺旋提土水泥砂浆压灌技术可以解决深层搅拌桩施工中存在的问题，具有以下有益效果1．扩大了深层搅拌桩的适用范围，其可适用于各种地层中，它的应用可以解决由于土层中粘粒含量高、含水量低而引起的成桩难、桩身强度无法保证的不足。
2．由于本技术是取土成孔后，再连续压灌水泥砂浆等材料，形成了桩体连续、桩身强度均匀的桩柱体，其不存在因浆液、粉体与土搅拌不均匀而造成桩身质量、强度不能满足设计要求的缺点。
3．本技术方法所选用的建筑材料广泛，可不局限于一种或几种，其可根据工程性质，选用不同材料。可选用粉煤灰等废弃材料，不仅可以降低工程造价，还可以起到保护环境的作用。
4．工艺简单，施工速度快，承载力高，所需材料普通易得，易于推广应用。
图1为本发明的螺旋提土水泥砂浆压灌技术的工艺流程图。
以下是本发明的实施例。
实施例1某矿石码头2#轨道梁桩基采用长螺旋提土水泥砂浆压灌桩施工，设计桩径为φ400mm，桩长为13.0m，桩体强度不小于3.0Mpa，采用格栅式布桩，总桩数17440根。
该工程区地层分布情况由上而下依次为①吹填砂土，层厚为6-7m；②淤泥质粘土，层厚为6m左右；③强风化岩。
为消除地层对桩体强度的影响，采用螺旋提土水泥砂浆(加粉煤灰)压灌桩，水泥砂浆强度为3.0Mpa，采用425#水泥、海砂、粉煤灰，水、水泥、砂、粉煤灰配合比为(按重量计)1.35∶1∶5∶1.2，每m3用量(按重量计)为378Kg、280Kg、1400Kg、336Kg。
施工结束后，对总桩数10％的桩进行了动力无损检测桩身完整性，合格率98％，优良率92％，桩体强度达3.2Mpa，复合地基承载力为270Kpa，均达设计要求，且本施工工艺简单，施工速度快。
实施例2某矿石码头堆场区桩基采用螺旋提土水泥砂浆压灌桩施工，设计桩径为φ400mm，桩长为13.0m，桩体强度不小于3.0Mpa，采用格栅式布桩，总桩数12560根。
该工程区地层分布情况由上而下依次为①吹填砂土，层厚为6-7m；②淤泥质粘土，层厚为6m左右；③强风化岩。
为消除地层对桩体强度的影响，采用螺旋提土水泥砂浆(加生石灰)压灌桩，水泥砂浆强度为3.0Mpa，采用水、425#水泥、生石灰、中砂，其配合比为(按重量计)4.4∶1∶0.82∶12.9，每m3用量(按重量计)为546Kg、124Kg、102Kg、1603Kg。
施工结束后，对总桩数10％的桩进行了动力无损检测桩身完整性，合格率98％，优良率90％，桩体强度达3.4Mpa，复合地基承载力为280Kpa，均达设计要求。
实施例3某化工集团桩基工程采用螺旋提土水泥砂浆压灌桩施工，设计桩径为φ500mm，桩长为11.0m，桩体强度为3.0Mpa，采用正方形布桩，桩间距1.5m，单桩承载力为170KN，复合地基承载力为155KN。
该工程区地层主要为第四纪全新统陆相冲击及海相沉击的粘性土、粉土和粉砂。
桩体材料采用水泥砂浆，分别用采用425#水泥、中砂、水，水泥砂浆配合比为(按重量计)1∶8.5∶1.2，每m3用量(按重量计)分别为184Kg、1564Kg、221Kg。
施工结束后，对桩进行了检测，合格率95％，优良率达90％以上，桩体强度达3.2Mpa，复合地基承载力为158Kpa，均达设计要求。
实施例4某化肥厂桩基工程采用螺旋提土水泥砂浆压灌桩施工，设计桩径为φ500mm，桩长为9.5m，桩体强度为3.0Mpa，采用正三角形布桩，桩间距1.6m，单桩承载力为180KN，复合地基承载力为160KN。
该工程区地层主要填土、粉质粘土、砂砾石混粘性土、粉砂、粉细砂。
桩体材料采用水泥砂浆，分别用采用425#水泥、中砂、水，水泥砂浆配合比为(按重量计)1∶8.5∶1.2，每m3用量(按重量计)分别为180Kg、1530Kg、216Kg。
施工结束后，对桩进行了检测，合格率96％，优良率达90％以上，桩体强度达3.1Mpa，复合地基承载力为163Kpa，均达设计要求。
权利要求
1．一种螺旋提土水泥砂浆压灌技术，采用排土桩施工原理，其特征在于用长螺钻机在桩位点上钻至设计深度，在提钻同时，用混凝土输送泵通过设计在钻头上的活门向孔内压灌制备好的水泥砂浆，用水泥砂浆将孔内土置换后一次性成桩，水泥砂浆由水、水泥、砂及掺和料配合而成，其配合比范围如下水8-30％；水泥3-24％；砂60-80％；掺和料0-15％
2．如权利要求1所述的压灌技术，其特征在于所述的掺和料为粉煤灰或生石灰，其配合比范围如下水泥砂浆(含粉煤灰)配合比范围(按总重量计)水10-15％；水泥7-14％；砂60-80％；粉煤灰0-15％水泥砂浆(含生石灰)配合比范围(按总重量计)水20-30％；水泥3-13％；生石灰0-6％；中砂60-80％；水泥砂浆配合比范围(按总重量计)水8-14％；水泥5-24％；中砂60-80％；
3．一种复合地基，其特征在于采用权利要求1所述的压灌技术，由桩与桩间土形成。
全文摘要
本发明涉及一种压灌桩技术及形成的复合地基,是采用排土桩施工原理,用长螺钻机在桩位点钻至设计深度,在提钻同时,用混凝土输送泵通过设计在钻头上的活门向孔内压灌制备好的水泥砂浆,用水泥砂浆将孔内土置换后成桩,从而形成桩与桩间土共同作用承受上部荷载的复合地基。本技术可适用于各种地层中,成桩过程及形成的桩柱体不受土质、成浆材料的影响,并且可以一次完成。
文档编号E02D5/34GK1233696SQ9910304
公开日1999年11月3日 申请日期1999年3月22日 优先权日1999年3月22日
发明者曹增国, 侯生明, 潘秉忠, 王郁凯, 张家远, 丛瑞江, 张浩捷 申请人:中国化学工程第一岩土工程有限公司