專利名稱：振沖壓漿碎石樁施工方法及所用的設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種振沖壓漿碎石樁施工方法及所用的設備。
振沖碎石樁是典型的復合地基，可充分發(fā)揮樁間土的承載力。由于碎石樁是無凝聚性的散體樁，其承載力很大程度上取決于樁間土的約束力，在軟粘土地基由于軟粘土強度低，碎石樁的強度也相對較低，一般情況復合地基強度可達到原土的一倍左右(約200-300KPa)，再提高不具技術經(jīng)濟合理性，目前市場20-30層高層建筑物比較多，要求地基承載力達300-400KPa，為了適應市場需要，急需產(chǎn)生一種新型樁型，即能消除地基液化又能較大提高地基承載力。
本發(fā)明的目的是提供一種振沖壓漿碎石樁施工方法及所用的設備。本發(fā)明的振沖壓漿碎石樁施工方法是在振沖碎石樁工藝基礎上，開發(fā)出樁體強度高、工藝簡單，降低工程造價、適用市場更廣需要的新樁型。本發(fā)明方法中所使用的射漿管結構簡單、適用于在樁體內(nèi)注入水泥漿，并且操作簡單。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設計方案這種振沖壓漿碎石樁施工方法包括按常規(guī)振沖施工方法在地基內(nèi)制作振沖碎石樁，該方法還包括下述步驟(1)在上述常規(guī)振沖施工方法中，在自下而上分段填料加密到離樁頭3-5米部位時，將射漿管沿振沖孔的側面插入該部位；(2)繼續(xù)向該部位填料振沖加密至樁頭；(3)用高壓灌漿泵將攪拌機內(nèi)的水泥漿加壓注入射漿管中，使水泥漿在樁體內(nèi)的該部位中擴散，該部位的灌入量為每立方米灌入水泥漿130-150公升；(4)取出射漿管即完成該振沖壓漿碎石樁施工過程。
根據(jù)土力學的原理及現(xiàn)場試驗，采用常規(guī)振沖施工方法所制成的碎石樁受荷載后在基礎面下深度約樁徑2-4倍處變形最大，是產(chǎn)生碎石樁破壞的主要部位。因此將該部位的碎石樁強度提高可有效提高地基的強度，并減少變形量。一般碎石樁的樁徑在1.0m左右，因此加固基底下即樁頂下深度為3-5m碎石樁將獲得良好的技術經(jīng)濟效益。利用這一原理不全部在樁長范圍內(nèi)加固地基是有理論根據(jù)的，這對節(jié)約工程投資有顯著的經(jīng)濟效果。
經(jīng)試驗研究，采用常規(guī)振沖施工方法所制成的碎石樁的樁體內(nèi)由碎石骨料及其充填物泥漿組成，若將充填的泥漿壓入水泥漿，提高充填物的強度，并和碎石形成一定的凝結力，就能大幅度提高碎石樁樁體的強度，使復合地基強度達到滿足上部建筑荷載要求。其方法是在振沖碎石樁成樁后，在樁頂下3-5米范圍內(nèi)壓力灌入水泥漿，把碎石樁體內(nèi)的泥漿和一定配置比例的水泥漿混合在一起，形成水泥和土固化，同時增加了碎石骨架接觸點的粘結力。此過程的物理、化學反應有四點1、水泥的水化反應；2、離子交換與團?；磻?、硬凝反應；4、碳酸化反應。
水泥的水化反應吸收了泥漿的水份，提高了水泥土顆粒間粘結力；離子交換與顆?；饔每梢孕纬伤嗤馏w與碎石構成更堅固聯(lián)合體；硬凝反應能增加水泥土的強度和水穩(wěn)定性，當遇地下水上升時樁體強度也不降低，碳酸化反應能提高水泥土強度和提高碎石骨架間粘結力。
振沖壓漿碎石樁與振沖碎石樁相比，振沖壓漿碎石樁僅在原振沖碎石樁的樁頂下3-5米壓入一定比例的水泥漿。這樣相同置換條件下，振沖壓漿碎石樁比振沖碎石樁復合地基承載力標準值可提高20-50％，而工程投資又不增加。其原因取消了振沖碎石樁應在加固處理表面予留1.0-1.5m振密效果不穩(wěn)定的樁頭。增加的水泥工序費用與減少的振密段費用相當。
振沖壓漿碎石樁比振沖碎石樁節(jié)省投資30-40％，比混凝土灌注樁節(jié)省投資約50％以上，比預制鋼筋混凝土樁節(jié)省投資約70％以上。因此具有更好的經(jīng)濟效益及更廣泛的應用價值。
本發(fā)明的施工方法中，在所述用高壓灌漿泵將攪拌機內(nèi)的水泥漿加壓注入射漿管中的步驟中，所使用的水泥漿中的水與水泥的比為0.4-0.6∶1。
在本發(fā)明的施工方法所使用的設備中，該設備包括有振沖器、水泥漿攪拌機、高壓灌漿泵、該高壓灌漿泵的出口通過高壓膠管連接射漿管，該射漿管的連接端為開口，另一端為封口，并在該射漿管的管壁上環(huán)設若干個射漿孔，且孔數(shù)分布自封口端從下而上逐漸減少。
本發(fā)明的施工方法所使用的設備振沖器、水泥漿攪拌機、高壓灌漿泵都是普通設備，但為了在樁體內(nèi)灌漿，設計了專用設備一射漿管。
在本發(fā)明的施工方法所使用的設備中，所述射漿管為1”鋼管，長為3-5米。
在本發(fā)明的施工方法所使用的設備中，所述射漿管上的射漿孔自封口端5公分起，并按10公分間距排成4排，每排的孔數(shù)自下而上分別為8、6、4、2個，且每排上的射漿孔均勻分布，所述射漿孔的直徑為8mm。
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。


圖1為振沖壓漿碎石樁施工方法的示意2為高壓灌漿泵和射漿管的連接3為射漿管的示意圖實施例。在粘土地基上施工制作樁深10米、樁徑1.2米的振沖壓漿碎石樁。采用振沖器對好孔位進行造孔，造孔時利用振沖器自重緩慢下降，達到設計孔深即可停止造孔。造孔完畢經(jīng)清孔后，振沖器停留在孔底震動半分鐘，即可從孔口四周向孔內(nèi)填料?？變?nèi)填料可以采用石碴和砂礫料兩種，石碴和礫石粒徑不超過15厘米。從孔底向上分段填料，并隨之用振沖器連續(xù)分段加密，每段加密均應達到振沖器的電機的加密電流。當自下而上分段加密到離樁頭4米部位時，將射漿管沿振沖孔的側面插入該部位，即圖1中的射漿管1所處的部位，為了便于在灌漿后取出射漿管1，射漿管1的長度高于或等于該部位的深度。然后繼續(xù)向振沖孔內(nèi)填料振沖加密至樁頭，如圖1所示，再用高壓灌漿泵將攪拌機內(nèi)的水泥漿加壓通過高壓膠管2注入射漿管1中，使水泥漿在樁體3內(nèi)的該部位中擴散，該部位的灌入量為每立方米灌入水泥漿130-150公升。所使用的水泥漿中的水與水泥的比為0.4∶1，灌完水泥漿后，取出射漿管1，即完成整個振沖壓漿碎石樁施工過程。
在本發(fā)明的施工方法所使用的設備中，包括有振沖器，為通用設備，是電機和偏心轉(zhuǎn)子組成，由電機帶動偏心轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動產(chǎn)生水平振動，該振沖器中心帶有水道，整個振沖過程是由振沖器水平振動和高壓水通過水道產(chǎn)生的向下沖擊力共同完成的。所使用的水泥漿攪拌機為1.5m3臥式一臺(標準型)，通過水泥漿攪拌機將水和水泥攪拌成水泥漿。所使用的高壓灌漿泵為200/40高壓活塞往復式(標準型)，將水泥漿攪拌機形成的漿液通過高壓膠管2打入射漿管1。如圖2所示，高壓灌漿泵4是采用電機通過皮帶傳動裝置帶動連桿推動活塞的方式，使從進口5進入的漿液通過活塞再從出口6加壓出來，高壓打入射漿管1中，在高壓灌漿泵4的出口6通過高壓膠管2連接射漿管1。高壓膠管為1”高壓膠管。如圖3所示，射漿管1為長3-5米的1”鋼管，其長度是根據(jù)壓漿深度而定，該射漿管1的連接端為開口端，另一端是底端也為封口端，即該端用鐵板焊接封口。自封口端5公分向上，用Φ8mm鉆頭打射漿孔7，射漿孔7按10公分間距排成4排，每排的孔數(shù)自下而上分別為8、6、4、2個，且每排上的射漿孔7均勻分布。
本發(fā)明所使用的設備結構簡單、操作方便、無污染、成本低，特別是采用射漿管，可使樁體壓漿分布較均勻，提高樁體的強度。
權利要求
1.一種振沖壓漿碎石樁施工方法，該方法包括按常規(guī)振沖施工方法在地基內(nèi)制作振沖碎石樁，其特征在于該方法還包括下述步驟(1)在上述常規(guī)振沖施工方法中，在自下而上分段填料加密到離樁頭3-5米部位時，將射漿管沿振沖孔的側面插入該部位；(2)繼續(xù)向該部位填料振沖加密至樁頭；(3)用高壓灌漿泵將攪拌機內(nèi)的水泥漿加壓注入射漿管中，使水泥漿在樁體內(nèi)的該部位中擴散，該部位的灌入量為每立方米灌入水泥漿130-150公升；(4)取出射漿管即完成該振沖壓漿碎石樁施工過程。
2.根據(jù)權利要求1所述的振沖壓漿碎石樁施工方法，其特征在于在所述用高壓灌漿泵將攪拌機內(nèi)的水泥漿加壓注入射漿管中的步驟中，所使用的水泥漿中的水與水泥的比為0.4-0.6∶1。
3.權利要求1的施工方法所使用的設備，該設備包括有振沖器、水泥漿攪拌機、高壓灌漿泵，其特征在于該高壓灌漿泵的出口通過高壓膠管連接射漿管，該射漿管的連接端為開口，另一端為封口，并在該射漿管的管壁上環(huán)設若干個射漿孔，且孔數(shù)分布自封口端從下而上逐漸減少。
4.根據(jù)權利要求3所述的設備，其特征在于所述射漿管為1”鋼管，長為3-5米。
5.根據(jù)權利要求4所述的設備，其特征在于所述射漿管上的射漿孔自封口端5公分起，并按10公分間距排成4排，每排的孔數(shù)自下而上分別為8、6、4、2個，且每排上的射漿孔均勻分布，所述射漿孔的直徑為8mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種振沖壓漿碎石樁施工方法及所用的設備。該方法包括:(1)在按常規(guī)振沖施工方法中,加密到離樁頭3—5米部位時,插入射漿管;(2)繼續(xù)加密至樁頭;(3)用高壓灌漿泵將水泥漿加壓注入射漿管中,向該部位灌漿;(4)取出射漿管即完成該振沖壓漿碎石樁施工過程。所用的設備包括:振沖器、水泥漿攪拌機、高壓灌漿泵及射漿管。射漿管一端封口,管壁上環(huán)設從下而上逐漸增多的射漿孔。該方法所制出的樁體強度高、工藝簡單、工程造階低。
文檔編號E02D3/08GK1243183SQ9910921
公開日2000年2月2日 申請日期1999年6月22日 優(yōu)先權日1999年6月22日
發(fā)明者韋偉 申請人:北京聚英達巖土技術開發(fā)有限責任公司