[发明专利]一种加固钙质砂地基的微生物注浆管预制桩及其施工方法

权利要求书

1.一种加固钙质砂地基的微生物注浆管预制桩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在工厂制作预制桩(2)；其中，所述预制桩(2)桩芯内竖立布置有若干根注浆管(1)；所述注浆管(1)贯穿预制桩(2)的桩顶和桩尖侧面；所述注浆管(1)的上端为注浆孔，下端为出料孔；所述注浆管(1)的出料孔使用孔塞(4)封堵；

2)按设计要求采用静压或锤击的方式将预制桩(2)安装至钙质砂地基(5)中；

3)使用注浆设备向注浆管(1)内泵送反应液；所述反应液渗透到预制桩(2)桩尖周围的钙质砂土中；

4)向注浆管(1)内灌注细菌悬浊液；所述细菌悬浊液渗透到预制桩(2)桩尖周围的钙质砂土中；细菌水解尿素生成碳酸钙，碳酸钙胶结桩尖破碎砂层形成注浆加固体(3)；

5)重复步骤3)和步骤4)，直至桩基承载力和变形性能满足设计要求；

6)使用混凝土压实填充注浆管(1)至桩顶。

2.根据权利要求1所述的一种加固钙质砂地基的微生物注浆管预制桩的施工方法，其特征在于：步骤3)中所述反应液为尿素溶液或尿素与氯化钙混合液。

3.根据权利要求1所述的一种加固钙质砂地基的微生物注浆管预制桩的施工方法，其特征在于：当地下水中钙镁离子总量超过0.5mol/L时，反应液采用1mol/L的尿素溶液；否则，反应液采用1mol/L的尿素和氯化钙混合液；其中，所述尿素与氯化钙混合液使用海水配置，氯化钙溶液与尿素溶液的浓度比为1:1。

4.根据权利要求1所述的一种加固钙质砂地基的微生物注浆管预制桩的施工方法，其特征在于：步骤4)中所述细菌悬浊液为巴氏芽孢杆菌微生物悬浊液；菌液浓度≥109CFU。

5.根据权利要求1所述的一种加固钙质砂地基的微生物注浆管预制桩的施工方法，其特征在于：在步骤2)之前还具有实施工程地质勘察及水质分析的相关步骤。

6.根据权利要求1所述的一种加固钙质砂地基的微生物注浆管预制桩的施工方法，其特征在于：步骤5)中，还具有利用桩基低应变检测技术检测桩尖破碎砂层胶结程度的相关步骤。

7.根据权利要求1所述的一种加固钙质砂地基的微生物注浆管预制桩的施工方法，其特征在于：步骤3)中所述反应液的注浆压力为0.1～2MPa，注浆流量≤0.4L/min；步骤4)中所述细菌悬浊液的注浆流量≤0.1L/min。

8.一种使用权利要求1所述施工方法制得的加固钙质砂地基的微生物注浆管预制桩，其特征在于：包括植入钙质砂地基(5)中的预制桩(2)；

所述预制桩(2)桩芯内竖立布置有若干根注浆管(1)；所述注浆管(1)贯穿预制桩(2)的桩顶和桩尖侧面；所述注浆管(1)的上端为注浆孔，下端为出料孔；所述注浆管(1)的出料孔使用孔塞(4)封堵；

工作时，使用注浆设备由注浆孔向注浆管(1)内灌注反应液和细菌悬浊液；所述反应液和细菌悬浊液渗透到预制桩(2)桩尖周围的钙质砂土中，细菌水解反应液生成碳酸钙，碳酸钙胶结桩尖破碎砂层形成注浆加固体(3)；所述注浆加固体(3)与预制桩(2)胶结凝固为一个整体；注浆完成后，所述注浆管(1)使用混凝土填充。

9.根据权利要求5所述的一种加固钙质砂地基的微生物注浆管预制桩，其特征在于：所述预制桩(2)的截面形式采用方形、圆形或异形。

10.根据权利要求5所述的一种加固钙质砂地基的微生物注浆管预制桩，其特征在于：所述注浆管(1)为PVC钢丝管；所述注浆管(1)的为内径10mm。