一种桩土互动浆固散体材料桩复合地基施工工法

摘要

本发明涉及一种新型桩土互动的浆固散体材料桩复合地基施工工法。本发明在钻机进入地基至设计深度成桩孔，桩孔周边采用泥浆护壁，在桩孔内放入浆固管，向桩孔内投入骨料，由灌浆泵通过浆固管向桩孔内的注入浆液，浆液与骨料固结后成桩并渗入到桩周土体中去，在桩顶铺设褥垫层，形成复合地基。本发明解决了现有技术包括柔性桩复合地基法和刚性桩复合地基法或桩身强度低或造价高等各自缺陷。本发明中浆液在桩孔内与骨料固结成桩，并渗入土体，扩展到注浆桩复合地基的三部分(桩体、浆液渗透加固体和天然土体)，达到更好的提高地基承载力和减少地基沉降的复合效果，且保护环境，降低施工成本，不受场地空间限制。

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合地基施工工法，特别涉及一种新型桩土互动的浆固散体材料桩复合地基施工工法。

背景技术

在本发明之前，在道路、桥梁等工程施工中，复合地基施工方法是目前处理软土地基常用的一类方法，包括柔性桩复合地基法(如碎石桩、灰土桩和水泥搅拌桩等)和刚性桩复合地基法(如CFG桩，PHC桩和PCC桩等)。碎石桩属散粒体桩，桩身强度低，但造价相对较低。CFG桩和PHC桩等属刚性桩，桩体强度高，加固效果好，但造价高。在实际工程施工中，作为复合地基技术，一般需要中等粘结强度的桩型即可。另外，传统的桩基复合地基加固技术只发挥桩基础本身的作用，对其桩间土改善甚微，而桩间土也会影响地基加固的质量。同时，随着城市建设和工业发展，大量废弃的砖块、碎石等建筑垃圾以及钢厂大量钢渣等工业垃圾需要进行填埋处理，这既占用了宝贵而有限的耕地，又造成了浪费，也影响了生态环境。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述缺陷，开发一种新型的桩土互动的浆固散体材料桩复合地基施工工法。

本发明的技术方案是：

一种桩土互动浆固散体材料桩复合地基施工工法，钻机进入地基至设计深度成桩孔，桩孔周边采用泥浆护壁，其主要技术特征在于在桩孔内放入浆固管，然后向桩孔内投入骨料，由灌浆泵通过浆固管向桩孔内的注入浆液，浆液与骨料固结后成桩并渗入到桩周土体中去，在桩顶铺设褥垫层，形成复合地基。

本发明的优点和效果在于浆固散体材料桩复合地基加固机理是浆液除在桩孔内与骨料固结成桩外，还部分渗入土体，改善桩周天然土的性质，如此，复合地基加固区由一般刚性桩复合地基简单的两部分(桩体和天然土体)扩展到注浆桩复合地基的三部分(桩体、浆液渗透加固体和天然土体)，达到更好的提高地基承载力和减少地基沉降的复合效果；本发明是一种引入注浆技术加固散体材料的软基处理方法，成桩直径为500～700mm，桩长可达30m以上；桩体材料可以为碎石、砖块或钢渣等废物作为骨料(散体材料)，可以有效保护环境，降低施工成本；由于施工机械高度不高，因此不受现场空间限制。

附图说明

图1——本发明结构原理示意图。

图2——桩顶俯视图

图3——本发明的实施图。

具体实施方式

如图1、2和3所示，一种新型的桩土互动的浆固散体材料桩复合地基施工工法，其施工步骤：

(1)成孔。浆固桩的成孔与一般钻孔灌注桩的成孔过程要求基本一致。一般用钻机成孔，自然造浆护壁，在孔壁不易保持的情况下，采用人工造浆护壁。在工程应用中采用澎润土加碱进行人工造浆护壁，泥浆的比重控制在一定的范围内。

(2)投石洗孔。钻孔完成后，分两次进行洗孔。第一次洗孔在钻孔结束后，投放骨料前进行。第二次洗孔在投放骨料过程中进行即边投放骨料边洗孔，两次洗孔分别用不同的泥浆比重作为完成标准。在投放骨料的过程中，为防止骨料碰撞孔壁引起塌孔，设置专用投料导向器来引导骨料，其作用是防止其它杂物落入钻孔中并使骨料垂直落入孔底。

(3)注浆加固。浆液参数主要包括浆液的配合比，水灰比。浆固桩的注浆首先要使浆液充满于孔内骨料的空隙，以便固结成桩。其次一部分浆液向周围土体扩散，对桩周土体进行注浆加固，提高天然地基土的强度。可以以注浆量来控制注浆过程，并且采用边拔边注浆的方法。

(4)褥垫层设置。待桩体凝固后，在桩顶设置碎石和土工格栅组成的褥垫层，从而形成桩土互动的浆固散体材料桩复合地基。

具体操作如下：

利用钻机按照设计直径，采用泥浆护壁保护技术钻进至设计深度成桩孔1，在桩孔口放置用钢材(板)制作的投料导向器2，然后再向桩孔1内放入浆固管3，通过灌浆泵4向浆固管3放水清洗桩孔1，然后投放级配碎石或砖块或钢渣等骨料5，骨料可以是碎石或砖块或钢渣或其组合；骨料5投放完成后用浆固管3注入浆液6，浆液6是水泥浆液，浆液6与骨料5进行固结后成桩7；浆液6除在孔中注浆成桩7外，也向周围土体8渗透；取出浆固管3，待桩7凝固之后，在桩7顶铺设约50厘米厚度左右的砂石层9，砂石层9中放入土工格栅10，形成浆固桩复合地基褥垫层，构成一种桩土互动浆固散体材料桩复合地基。

本发明的保护范围并不仅仅局限于本实施方式的描述。