[发明专利]后压浆挤扩组合钻孔灌注桩施工方法

说明书

   

技术领域

    本发明涉及一种“软硬互层”地质条件下的钻孔灌注桩施工方法，特别是

一种后压浆挤扩组合钻孔灌注桩施工方法，属于土木建筑工程技术领域。

背景技术

在“软硬互层”状沉积的地层上建设超大型构筑物，基础多采用钻孔灌注桩，要获得较大的单桩承载力，并有效控制基桩沉降和建筑物的不均匀沉降，通常都是增加桩长，在地层深部寻找合适的桩端持力层。这种做法很不经济。

为充分发挥“软硬互层”地层中硬地层对桩基承载力的贡献，可在硬土层部位挤扩出一层或多层近似圆锥盘状的扩大头腔（即承力盘），形成由桩身、承力盘和桩端共同承担上部荷载的基桩。但挤扩施工在扩大头腔附近孔壁形成的局部疏松和散落到孔底的泥渣碎块不易清除干净，在一定程度上降低了扩大头腔的作用。钻孔灌注桩后压浆技术通过预埋在桩身内的注浆管向桩侧和桩端注入高压水泥浆，水泥浆具有挤密孔壁土层、置换桩侧泥皮、固化桩端沉渣的作用，从而提高桩端和桩侧摩阻力，降低不均匀沉降。但后压浆对提高软地层的侧摩阻力的作用较小。为此，寻找一种既充分发挥桩长范围内地层的桩端阻力和桩侧阻力，又能很好地解决桩侧局部疏松和桩端沉渣对基桩承载力的影响的施工方法，对于解决桩基施工中的实际问题具有现实意义。

发明内容

    本发明的目的在于提供一种适合在“软硬互层”地质条件下采用的后压浆挤扩组合钻孔灌注桩施工方法，解决了“软硬互层”地质条件下提高单桩承载力，降低基桩工后沉降和不均匀沉降的难题。

本发明是基于以下构思完成的。为充分发挥挤扩桩施工技术和钻孔灌注桩后压浆技术的优点，克服各自存在的不足，将桩基后压浆技术和挤扩桩施工技术有机地结合在一起，同时应用在同一根桩上，既可以充分发挥桩长范围内地层的桩端阻力和桩侧阻力，又能很好地解决施工过程中形成的桩侧局部疏松、孔壁泥皮和桩端沉渣对基桩承载力的不利影响，使基桩的承载能力大幅度提高，又能有效降低工程造价。

本发明将桩基后压浆技术和挤扩桩施工技术进行有机结合，在“软硬互层”地质条件下选择“硬地层”处进行挤扩，在地层中挤扩出一层或多层近似圆锥盘状的扩大头腔；在钢筋笼上预设注浆管路，成桩后向桩端、桩侧注入高压水泥浆，水泥浆加固扩大头腔附近的孔壁局部疏松，置换桩侧泥皮，固化桩端沉渣；最终形成一根由桩身、承力盘和桩端共同承担上部荷载的基桩。本发明通过在“硬地层”部位挤扩出一个或多个承力盘，使桩长范围内硬地层的端阻力得到充分发挥，通过后压浆固化桩端沉渣、加固孔壁局部疏松、置换桩侧泥皮，降低和消除桩端沉渣和桩侧泥皮对基桩承载力的不利影响，从而有效提高单桩承载力，降低基桩的工后沉降和不均匀沉降。

具体的，本发明的后压浆挤扩组合钻孔灌注桩施工方法，包括以下步骤：

（1）钻孔施工 

钻孔施工可采用回转钻机、旋挖钻机、潜水电钻等设备，一般情况下应采用泥浆护壁。为保证孔壁稳定，施工时采用间隔跳打的施工顺序，跳打间距不宜小于6D（D为挤扩承力盘直径），相临桩混凝土初凝后方可开始钻孔作业。钻进至设计孔底标高以上0.3-0.5m时停止钻进，进行第一次清孔，此时不要换浆，保持泥浆比重不小于1.2，胶体率大于98％，粘度不小于22s。符合要求后进行挤扩承力盘施工。

（2）挤扩承力盘施工 

挤扩机入孔前应检查油路、液压装置和弓压臂分合情况，一切正常后开始挤扩作业。当每桩设置多层挤扩承力盘时应自下而上实施挤扩，每桩三个挤扩承力盘或多个挤扩承力盘。使用三个挤扩承力盘时，三个挤扩承力盘自上而下分别称为上、中、下挤扩承力盘。施工时，先将挤扩机下放至下挤扩承力盘的设计位置，开启液压泵进行挤扩，挤扩时应认真观察和记录挤扩压力值。达到设计压力后收起弓压臂，按孔口角度盘控制弓压臂转动角度，符合要求后再次挤扩，每盘挤扩次数和每次转动角度应根据盘径和弓压臂宽度确定。

完成下挤扩承力盘的挤扩后上提挤扩机至中挤扩承力盘的位置，中挤扩承力盘的挤扩后再上提挤扩机至上挤扩承力盘的位置进行挤扩，依次按上述步骤，从而完成一根桩的挤扩施工。

挤扩设备出孔后，用盘径检测器对承力盘的成型效果进行检测。

在挤扩施工时，不应降低泥浆比重，挤扩过程中应认真观察泥浆面高度，当泥浆面下降时应及时补浆，保持孔内水头，防止坍孔。

（3）清孔 

盘径检测合格后，重新下入钻具，继续钻进，将挤扩掉落孔底的泥渣清出孔外，钻进至设计孔底标高后进行第二次清孔。二次清孔可采用正循环或反循环清孔工艺。

（4）后压浆装置设置及钢筋笼下设