[发明专利]降低回落土厚度的湿陷性黄土挤密桩施工装置及施工方法

说明书

本发明提供的一种降低回落土厚度的湿陷性黄土挤密桩施工装置及施工方法。所述施工装置包括锤击装置和成孔桩管，在成孔桩管上端低于锤击保护套筒的位置设有注浆孔，且注浆孔以下的管体长度等于或大于桩孔的深度，在成孔桩管下端高于扩大环的位置开设有多个喷浆孔。本发明中挤密桩的施工过程为：锤击沉管完成桩孔施工后，将注浆孔连接一个注浆泵，并在拔管过程中通过成孔桩管管壁上喷浆孔均匀的向桩孔孔壁进行喷浆作业，对桩孔的内壁表面进行固化，固化之后进行填料工作。本发明施工简单，通过对孔壁表面的固化较小孔壁回落土数量，避免了成孔过程中因回落土较厚，影响后续素土/灰土的分层夯实，也保证了桩孔深度，提高了施工进度和施工质量。

技术领域

本发明专利属于湿陷性黄土地区地基处理领域，涉及一种降低回落土厚度的湿陷性黄土挤密桩施工装置及施工方法。

背景技术

湿陷性黄土是一种特殊性的土，在一定的压力下，下沉稳定后受水侵湿，土质结构迅速破坏，并产生显著的附加下沉，故在湿陷性黄土场地上进行建设，在满足地基承载力的同时，还要考虑地基受水侵湿可能性的大小和再使用期间对不均匀沉降限制的严格程度来选择适宜的地基处理方法，防止地基湿陷对建筑产生危害。

目前成熟且应用较多的处理方法主要为垫层法、强夯法、挤密法及预浸水法等，其中尤以挤密桩法运用较多。具体施工方法是用冲击或振动方法，把圆柱形钢质桩管打入原地基，拔出后形成桩孔，然后进行素土、灰土、石灰土、水泥土等物料的回填和夯实，从而达到形成增大直径的桩体，并同原地基一起形成复合地基。其原理是在沉管过程中，沉管对周边的土产生挤压，使沉管周边的土质达到挤密效果消除沉管周边的湿陷性，再将桩孔夯实。现有的挤密桩在成孔过程中以及其后的桩管提升过程中，都会不断刮落桩孔内壁的表层土，导致桩孔中会产生很多的回落土，增加了后续多次的重复掏土操作，而且回落土厚度较大，还会导致桩长达不到设计要求，密实度达不到要求，不能很好的消除黄土的湿陷性，影响地基处理的施工质量。

发明内容

本发明的目的是针对现有挤密桩施工缺陷，提供一种降低回落土厚度的湿陷性黄土挤密桩施工装置及施工方法，该施工方法可以降低回落土厚度，减少后期掏土操作，保证桩孔深度，提高施工进度和质量。

本发明提供的一种降低回落土厚度的湿陷性黄土挤密桩施工装置，包括锤击装置和成孔桩管，其成孔桩管的下端设有锥形桩尖，其特征在于：所述成孔桩管的上端管口呈密封状，并在上端套设有锤击保护套筒，在管体上端低于锤击保护套筒的位置设有注浆孔，且注浆孔以下的管体长度等于或大于桩孔的深度，在成孔桩管与锥形桩尖连接部位外壁设有扩大环，所述扩大环套设在成孔桩管上，其上端设有在拔管时用于与起重设备连接的钢丝绳；在成孔桩管下端高于扩大环的位置开设有多个喷浆孔，所述多个喷浆孔呈环形分布在成孔桩管的管壁上，并在成孔桩管内低于喷浆孔的位置设有密封挡板；所述施工装置还包括注浆泵，在注浆时，拆掉锤击保护套筒，将注浆泵通过注浆管与成孔桩管上端的注浆孔密封连通，注浆泵的浆液进口端通过浆液管与储浆设备连通。

本发明较优的技术方案：在每个喷浆孔的上、下位置均设有凸出挡片，设置在同一高度喷浆孔上方的凸出挡片置于同一高度，设置在同一高度喷浆孔下方的凸出挡片也置于同一高度，多个凸出挡片均焊接在成孔桩管外管壁，并将对应的喷浆孔上、下完全遮挡，且设置在同一高度的多个凸出挡片最外侧端点连接形成的圆环外径小于扩大环的直径。

本发明较优的技术方案：所述喷浆孔为直接在成孔桩管管壁上开设的直径为10～15mm的喷水孔，在喷浆孔的位置设置或不设置喷嘴；所述注浆孔的孔径为25～75mm。

本发明较优的技术方案：所述保护套筒为截面呈倒置等腰梯形的套筒，其套筒内径等于或大于成孔桩管外径，套筒顶面面积等于或小于锤击装置的夯锤截面面积。

本发明较优的技术方案：所述喷浆孔设有两圈，每圈设有四个喷浆孔，四个喷浆孔等距分布，两圈喷浆孔的间距为0.5～1.0m，且最下圈喷浆孔下方的凸出挡片焊接在靠近扩大环的位置；所述密封挡板置于最下圈喷浆孔的下边缘处。