鑽孔樁壓力灌漿工藝的製作方法

2023-08-03 11:35:56 2

專利名稱：鑽孔樁壓力灌漿工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於土木工程技術領域，特別涉及交通、港口、水利、礦山、工民建、石油等各種土木工程的樁基工程技術領域。
灌注樁是應用極普遍的一種樁基形式，目前已應用於各行各業的基礎工程中，本項發明技術是在已成熟的鑽孔灌注樁技術的基礎上完成的，它是基於灌漿可以提高地基的承載力原理發展來的。灌注樁的樁長、樁徑可以變化，適應於各類地層條件，並具有較高的承載力。就施工來分，有鑽孔灌注樁、沉管灌注樁、人工挖孔樁、擴底樁、爆擴樁等。但這些樁的優點與缺點是並存的，如鑽孔灌注樁適合各種地層，但成樁後樁底會存在對承載力極不利的虛土；人工挖孔樁雖不會有虛土，但要求地層嚴格，在有漂卵石的地層中無法應用，且樁不會很長；擴底樁能增加樁的承重面積，提高承載力，但施工複雜，要求的地層也較嚴格，如用鑽孔擴底，樁底仍會形成虛土；爆擴樁也可形式擴底，但爆炸的能量有時會危及附近的建築物，比如震動力會使飽和粉細砂產生液化等，地層情況的不同其爆擴效果也不同，成樁質量不能完全保證。為了提高樁的承載力，目前也有應用灌注樁成樁後對樁底進行灌漿的技術，但樁底沒有設置壓力灌漿腔，這樣一來，樁底的灌漿或是壓密，或是滲透及劈裂，其樁底的灌漿效果不能直接同灌漿壓力、灌漿量、灌漿歷時聯繫起來，效果極不穩定，有時其灌漿效果還算滿意，可把樁的承載力提高50～70％，有時又幾乎毫無作用，這說明，無壓力灌漿腔的樁底灌漿，其效果的離散性很大，工藝參數不易控制，只能作為一種增加保險性的輔助手段，還不能納入設計之中。
本發明的目的是提供一種鑽孔樁壓力灌漿工藝，它能有效地改善樁底土的受力條件，從而提高了樁的承載力。
本發明由以下技術方案實現在實施此項技術前，應充分了解建築物要求的地基承載力、基礎的受力方式、地基土的性質、地下水位、土的天然承載力、固結歷史、排水情況等以及各種土層的厚度及其土性參數(模量E、容重＝γ、比重G、孔隙比e、力學指標C、等)，以便選擇合適的灌漿泵，製作適宜的樁底壓力灌漿腔以及在技術實施過程中控制灌漿壓力、灌漿量、樁的位移等。本發明每根樁底埋設柔性壓力腔和在砼中預埋兩根壓漿管路。柔性壓力腔用有彈性的橡膠材料製成，它的大小隨樁徑的大小而變化。成孔後，壓力腔位於鋼筋籠的下端的樁底，灌漿管通過鋼筋籠與壓力腔相連，另一端伸至地表，在灌漿前將其整體放入鑽孔中；灌漿管為鋼管或塑料管，管徑由灌漿機型號和灌漿量的多少決定。具體實現過程為樁基礎及灌漿參數設計→造孔施工→孔底埋設壓力腔→孔內放置鋼筋籠及預埋灌漿管→澆注砼→灌漿準備→灌漿施工。具體的工藝過程為(1)由要求的單樁承載力而設計樁的長度、樁徑及灌漿壓力、灌漿量等，以上指標要結合地質資料綜合考慮；(2)進行樁的造孔施工，施工方法同一般的鑽孔樁施工；
(3)在孔底埋設壓力灌漿腔，孔內放置鋼筋籠(如有的話)及預置灌漿管由地面至壓力灌漿腔內部；(4)進行樁身砼澆注，這與一般灌注樁的砼澆注相同；(5)樁身砼凝固7天後，即可進行灌漿的準備。如灌漿泵、漿液攪拌機、衝洗壓力灌漿腔等；(6)樁身砼凝固7天後，進行灌漿工作，在施工中要進行記錄，記錄的內容有灌漿歷時、灌漿壓力、灌漿量等。必要時要進行樁的上抬位移監測；(7)當達到灌漿的設計指標時(事先設計好的)，即可結束灌漿，清理灌漿設備。
採用此項技術的鑽孔灌注樁同一般鑽孔灌注樁比起來，在樁長、樁徑及地層一樣的條件下，壓力灌漿樁的承載力都要高於目前各類型灌注樁的承載力，在有些土層中(如砂性土)，前者的承載力是後者的2～3倍。
此項技術如同其它已成熟的工程技術一樣，都要根據工程的具體情況，再詳細地做出技術方案，以便最大限度地使工程更安全可靠、施工更快、更經濟等。此項技術中的關鍵指標是根據樁長、樁徑及地質條件而制定的灌漿壓力、灌漿量及樁的位移。
本發明與已有技術相比，其效果和優點在於它能揚長避短，既保留了前述灌注樁的優點，又排除了前述灌注樁的不足，具有前述灌注樁的一切優點。如樁長、樁徑可以變化適應於各種地層(這由樁的施工機械而定)；可以處理掉樁底的虛土(如同人工挖孔樁的樁底)；可以形成擴大頭(如同擴孔樁)；可以壓密樁底的土體(如同爆擴樁，但比爆擴樁的壓密效果更好，爆擴樁是瞬間壓密，會產生極高的孔隙水壓力，而此項技術是逐漸加壓壓密，從土的固結原理來分析，此項技術的壓密效果更好)；施工工藝參數易控制，由此可分析得出樁的承載力，並可納入基礎的設計之中，這一點同無壓力灌漿腔的樁底灌漿技術有質的、根本性的區別。
另外，此項技術不但可以應用在鑽孔灌注樁上，而且可以毫無任何修改地應用到人工挖孔樁及沉管灌注樁上，對壓力灌漿腔進行修改後可以應用到地下連續牆之中去。
工程實例
權利要求
1.一種鑽孔樁壓力灌漿工藝，主要由灌漿參數設計、造孔施工、孔底埋設柔性壓力腔、孔內放置鋼筋籠及預埋灌漿管、澆注砼、灌漿施工等過程組成，其特徵在於在鑽孔樁樁底埋設柔性壓力腔和預埋兩根由地表通達壓力腔的灌漿管路。
2.根據權利要求1所述的鑽孔樁壓力灌漿工藝，其特徵在於柔性壓力腔位於鋼筋籠下端的樁底，灌漿管通過鋼筋籠與柔性壓力腔相連。
全文摘要
本發明涉及土木工程中的樁基工程技術領域。灌注樁是目前普遍使用的一種樁基形式,但都存在其承載力偏低的問題,而灌漿是提高灌注樁承載力的有效措施。鑽孔樁壓力灌漿工藝在樁底增加了柔性壓力腔及預埋了兩根灌漿管路,通過對樁底的高壓灌漿,能有效地改善樁底土的受力條件,從而提高樁的承載力。主要用於交通、港工、水利、礦山、工民建、石油等各種土木工程的樁基本程中。
文檔編號E02D5/36GK1184873SQ9611782
公開日1998年6月17日 申請日期1996年12月13日 優先權日1996年12月13日
發明者吳興序, 喬景川 申請人:西南交通大學, 鄭州鐵路局鄭州勘測設計院