[发明专利]一种静钻根植桩水泥土快速固化方法

说明书

本发明提供了一种静钻根植桩水泥土快速固化方法，其包括以下步骤：S1、将水与碳化胶凝材料混合成水泥浆备用；S2、通过钻杆内的注浆管道向钻孔内注水泥浆，钻孔内中预先备有泥浆，泥浆由钻孔内的土与水混合形成；S3、转动钻杆使钻孔内的水泥浆与泥浆搅拌混合形成水泥土；S4、通过钻杆内的注浆管道向钻孔内注入二氧化碳，在提升钻杆的同时转动钻杆，使二氧化碳与水泥土均匀混合形成固化土，固化土位于桩端和/或桩周区域。本发明提供一种静钻根植桩水泥土快速固化方法，其通过碳化凝胶材料制备水泥浆，并向钻孔内通入二氧化碳与水泥土产生碳化反应，加速水泥土的固化时间，碳化后的固化土的承载能力得到明显增强。

技术领域

本发明涉及桩基施工技术领域，具体而言，涉及一种静钻根植桩水泥土快速固化方法。

背景技术

静钻根植桩与传统施工工法相比，其新颖之处在于采用钻孔后依靠桩身自重将预制桩埋入桩孔的施工方法，兼具了埋入式施工方法及工厂化生产预制桩二者之长，且采用了桩端、桩周注浆的方式，并对桩端进行扩底处理，是一种集多种施工方法优点于一身的新工艺。

现有技术中，静钻根植桩通过采用专用钻机进行钻孔、扩底，经钻杆内的注浆管注入桩端和桩周水泥浆后，将植入桩植入已成孔内静置，待水泥土固化后形成强度。由于水泥土的强度发展与静钻根植桩承载力成正相关，深厚软土地区因水泥土的固化时间较慢，严重影响静钻根植桩的承载力提升，常用增加水泥用量加速水泥土固化的方法不仅效果不明显，且造成材料浪费。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是一种静钻根植桩水泥土快速固化方法，其通过碳化凝胶材料制备水泥浆，并向钻孔内通入二氧化碳与水泥土产生碳化反应，加速水泥土的固化时间，碳化后的固化土的承载能力得到明显增强。

为解决上述问题，本发明提供一种静钻根植桩水泥土快速固化方法，包括以下步骤：

S1、将水与碳化胶凝材料混合成水泥浆备用；

S2、通过钻杆内的注浆管道向钻孔内注水泥浆，所述钻孔内中预先备有泥浆，所述泥浆由钻孔内的土与水混合形成；

S3、转动所述钻杆使钻孔内的所述水泥浆与所述泥浆搅拌混合形成水泥土；

S4、通过所述钻杆内的所述注浆管道向所述钻孔内注入二氧化碳，在提升所述钻杆的同时转动所述钻杆，使所述二氧化碳与所述水泥土均匀混合形成固化土，所述固化土位于桩端和/或桩周区域。

根据本发明的一个实施例，还包括步骤S5、在所述桩端水泥土初凝形成固化土前向所述钻孔内植入预制桩。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤S5中，所述预制桩选自PHDC桩、PRDC桩、PHC桩中的一种或多种。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤S4中，所述二氧化碳的注入比例为每立方水泥土中注入20～100千克的二氧化碳。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤S1中，所述水泥浆中的碳化凝胶材料为水泥和外加剂的混合料，所述水泥强度等级不低于42.5。

根据本发明的一个实施例，所述外加剂占碳化胶凝材料的质量比重为：20％～70％。

根据本发明的一个实施例，所述外加剂为γ-C2S、粉煤灰、钢渣或矿渣粉中的一种或多种。

采用本发明公开的技术方案后，加速水泥土的固化时间，碳化后的固化土的承载能力得到明显增强，且可以减少建筑工程碳排放，具体来说：

(1)二氧化碳通入后溶解于水形成碳酸，与水泥中的氢氧化钙反应，形成碳酸钙，而外加剂，特别是γ-C₂S与二氧化碳反应具有更高的活性，外加剂与水泥协同，可加速二氧化碳转换为碳酸钙的速率，从而加快水泥土的固化时间，减少施工周期。