CN103498465A - 桩底沉渣加固方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种桩底沉渣加固方法，涉及建筑施工领域，它包括以下主要步骤：首先在施工区域试钻获得桩底沉渣样品，然后测量沉渣样品的参数，根据参数确定固化剂的配合比，然后测量固化体是否满足规范要求来调节配合比，从而获得施工的固化剂配合比；接着正式钻孔施工，施工后测量桩孔以及沉渣参数，然后以确定的配合比现场配制固化剂，同时以钻进取出的沉渣制作固化体试件并计算强度等参数，当这些强度等参数不符合规范时，复钻，重新沉渣固化和试件制作，直到制得的试件复合规范要求为止，从而完成固化作业。该方法在减小沉渣对桩基各项指标影响的情况下，还大大提高了施工效率、降低了施工成本，具有很高的实用性。

Description

桩底沉渣加固方法
技术领域
本发明涉及建筑施工领域，具体来说是一种旋挖干钻施工后对桩底遗留的沉渣进行提前加固的方法。
背景技术
在建筑施工中，钻机在钻进过程中利用钻头将渣土或者渣石破碎，然后将钻孔时的渣土或者渣石带出孔外，但是钻孔完成后也不可能将所有在钻孔过程中产生的渣土或者渣石全部带出孔外，这个时候将在钻孔桩的桩底沉积了一些渣土或者渣石，这就是桩底沉渣。由于沉渣比较松散，一般很难将桩底的沉渣全部从孔底清除，砼浇筑后它的承载力远远小于桩底的没有经过破坏的地基，所以沉渣不能过厚(一般不得超过10cm)，如果过厚就会影响桩的承载力。现有技术中钻机打孔主要采取湿钻和干钻两种方法来解决此问题。
公布号为CN103147703A，公开日为2013年6月12日的中国专利公开了一种桩底清渣方法，它通过在桩基上没有被格构柱等妨碍物阻挡的位置钻取芯孔，将两根铸铁管放至桩底，然后分别接入空压机和水泵，使用大压力喷射水流及气压的方式对桩底进行清渣。公布号为CN103195074A，公开日为2013年7月10日的中国专利公开了一种桩基清底方法，该发明在桩基的中心设置单个取芯孔，保证单孔的清孔半径能够覆盖到桩基下的整个沉渣区域，并使用高压旋喷机及空压机进行桩底沉渣，使单孔清底达到多孔清底的效果。上述两专利都是采用湿钻的方法，主要通过回灌水泥浆或混凝土等作为桩底沉渣换填的材料，以弥补桩底沉渣清除后留出来的空隙，这种湿钻方法由于在钻孔过程中会带入水分，因此沉渣固定的时间较慢，而且整体施工效率低、成本高。
一般来说，湿钻每天只能完成数个成孔，干钻挖孔不带入水分，每天可完成数十个，因此干钻成孔的效率优于湿钻挖孔。在旋挖干钻施工的过程中，钻孔完成后通过清渣斗对底部的沉渣进行清除，但是实际操作中一般还是会留下20-30cm的沉渣，人工清渣不但麻烦还不安全，随着清渣斗的磨损钝化，清渣的效果也会越来越差，并且在下钢筋笼的时候还会给孔底引入更多的沉渣，因此干钻施工也比较难满足相关规范要求。
发明内容
针对现有技术存在的施工效率低、成木高、清渣效果不好的缺点，本发明提供了一种施工效率高并节约成本的桩底沉渣加固方法，这种方法能够在旋挖机钻孔后直接利用固化剂对桩底沉渣进行固化处理，不需要完全清楚孔底沉渣。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种桩底沉渣加固方法，包括如下步骤：
A、试桩钻进施工
选择施工区域进行试钻，试钻进入持力层深度不小于2D，然后进行机械清孔，清孔完成后测量桩底沉渣厚度，机械荻取沉渣样品封存，具中D为桩直径；
B、制备固化剂
测量试桩沉渣样品的沉渣孔隙率ρ和粒径参数，并根据相关参数调整固化剂的配合比，并按配合比配制固化剂，接着将配置好的固化剂加入到沉渣样品中进行固化，测量固化体的凝结时间、强度和密实度，根据沉渣样品所获得的相关参数及时调整固化剂的配合比，使得固化体的相应参数符合规范要求，从而获得施工的固化剂配合比；
C、正式施工
在获取施工区域的地质情况后，参照相关施工工艺进行正式施工，待钻孔完成后，进行机械清孔；
D、沉渣固化和试件制作
首先测量机械清孔后剩余的桩底沉渣厚度h，计算出应当添加的固化剂体积量V，体积量V满足：
Figure BSA0000096398270000021
按实验室所提供的配合比，现场进行固化剂的配置，配置完成后的固化剂立即灌入桩孔内，充分搅拌，待固化剂自流平后，完成固化作业；
同时，取钻进产生的渣沉渣自然堆积到数个模具内，然后倒入现场制备的适量固化剂，待固化剂自流平后，完成试件制作，最后将试件送标养室，测量其强度；
E、当有试件测得的强度存在不符合规范要求时，则对先前灌入了固化剂的桩孔进行复钻，重复步骤D沉渣固化和试件制作的操作，当步骤D中试件测得的强度均符合规范要求时，进行步骤F；
F、固化作业符合规范要求后，后续钢筋及混凝土施工同常规桩基钢筋砼施工方法。
采用上述技术方案的桩底沉渣加固方法，通过提前加入固化剂对桩底沉渣进行固化处理，能有效降低沉渣对桩基各项指标的影响，相比现有技术，该方法作业时不必完全清除沉渣，可以省却钢筋混凝土施工后复杂的除渣回灌注浆的过程，大大提高了施工效率、降低了施工成本。
进一步来说，步骤A中同一岩体试钻的桩孔数不少于3个。这样可以更准确地获得试钻区域不同岩体内获得的桩底沉渣参数，为调整出较好的固化剂配合比提供保证。
进一步来说，所述步骤D中配制好的固化剂采用溜槽或输送管灌入桩孔内。这样限定后，固化剂和桩底沉渣在搅拌过程中充分稳定地反应，使得其与试件测得的固化体强度等参数更加吻合，反回来说，当试件测得的固化体强度等参数复合规范要求时，则桩底沉渣固化达到的强度等参数也复合规范要求。
进一步来说，所述步骤D中制作的试件组数为正式施工桩孔数的10％～20％。适量的试件组数所测得的参数可以提供参数值范围，在不需要制作太多试件的情况下为判断所有桩底沉渣固化体整体强度提供参考依据。
本发明相对于现有技术中的湿钻加固和普通干钻加固沉渣的方法，该发明提供的方法在作业时不必完全清除沉渣，不但避免了清渣过程，大大提高了施工效率，还降低了施工成本。
附图说明
图1为本发明加固方法的流程图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
实施例
如图1所示流程图，一种桩底沉渣固定方法，包括如下步骤：
1、试桩钻进施工
选择施工区域进行试钻，以获得施工区域内桩底沉渣的相关特性，试钻进入持力层深度不小于2D，为更好获得试钻区域不同岩体内获得的桩底沉渣参数，调整出较好的固化剂配合比，实施例中同一岩体试钻的桩孔数选择5个，具体可根据土质情况进行调整，一般不少于3个，钻孔后进行机械清孔，清孔完成后测量桩底沉渣厚度，机械获取沉渣样品封存，其中D为桩直径。
2、制备固化剂
测量上述试桩沉渣样品的沉渣孔隙率ρ和粒径参数，并根据相关参数调整固化剂的配合比，并按配合比配制固化剂，接着将配制好的固化剂加入到沉渣样品中进行固化，测量固化体的凝结时间、强度(以28天强度为标准)和密实度，以此来及时调整固化剂的配合比，使得固化体的相应参数符合规范要求，从而获得符合正式施工的固化剂配合比。
3、正式施工
在获取施工区域的地质情况后，参照相关施工工艺进行正式施工，待钻孔完成后，进行机械清孔。
4、沉渣固化和试件制作
首先测量机械清孔后剩余的桩底沉渣厚度h，该厚度h可以通过绳测法测量桩底沉渣的平均厚度，计算出应当添加的固化剂体积量V，体积量V满足：
Figure BSA0000096398270000041
按实验室所提供的配合比，现场进行固化剂的配制，配制完成后的固化剂立即灌入桩孔内，充分搅拌，待固化剂自流平后，完成固化作业。
同时，取钻进产生的沉渣自然堆积到数个模具内，然后倒入现场制备的固化剂，待固化剂自流平后，完成试件制作，最后将试件送标养室，测量其强度。
5、当有试件测得的强度存在不符合规范要求时，则对先前灌入了固化剂的桩孔进行复钻，重复步骤4沉渣固化和试件制作的操作，当步骤4中试件测得的强度均符合规范要求时，进行步骤6。
6、固化作业符合规范要求后，后续钢筋及混凝土施工同常规桩基钢筋砼施工方法。
在步骤4中，配制好的固化剂可以采用溜槽或输送管的方式灌入桩孔内，这样固化剂和桩底沉渣在搅拌过程中充分稳定的反应，使得其与试件测得的固化体强度等参数更加吻合，也就是说，当试件测得的固化体强度等参数复合规范要求时，则桩底沉渣固化达到的强度等参数也复合规范要求，如果操作不当，桩孔内的实际参数与试件测得的参数会有较大误差，这样会造成对桩孔内固化体实际强度等参数的误判。
试件组数以正式施工桩孔数的10％～20％为佳，实施例中试件组数选择10％，试件模具为15cm*15cm*15cm，适量的试件组数制作所测得的参数可以提供参数值范围，为判断所有桩底沉渣固化体整体强度提供参考依据，试件组数太多会增加成本，因此不宜选择太多。
本发明所述的桩底沉渣加固方法主要针对旋挖干钻施工后的加固方法，通过提前加入固化剂对桩底沉渣进行固化处理，能有效降低沉渣对桩基各项指标的影响，相比现有技术，该方法作业时不必完全清除沉渣，不但避免了清渣过程，大大提高了施工效率，还降低了施工成本。
以上对本发明提供的桩底沉渣加固方法进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种桩底沉渣加固方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)试桩钻进施工
选择施工区域进行试钻，试钻进入持力层深度不小于2D，然后进行机械清孔，清孔完成后测量桩底沉渣厚度，机械获取沉渣样品封存，其中D为桩直径；
(2)制备固化剂
测量试桩沉渣样品的沉渣孔隙率ρ和粒径参数，并根据相关参数调整固化剂的配合比，并按配合比配制固化剂，接着将配置好的固化剂加入到沉渣样品中进行固化，测量固化体的凝结时间、强度和密实度，根据沉渣样品所获得的相关参数及时凋整固化剂的配合比，使得固化体的相应参数符合规范要求，从而获得施工的固化剂配合比；
(3)正式施工
在获取施工区域的地质情况后，参照相关施工工艺进行正式施工，待钻孔完成后，进行机械清孔；
(4)沉渣固化和试件制作
首先测量机械清孔后剩余的桩底沉渣厚度h，计算出应当添加的固化剂体积量V，体积量V满足：
Figure FSA0000096398260000011
按实验室所提供的配合比，现场进行固化剂的配置，配置完成后的固化剂立即灌入桩孔内，充分搅拌，待固化剂自流平后，完成固化作业；
同时，取钻进产生的沉渣自然堆积到数个模具内，然后倒入现场制备的适量固化剂，待固化剂自流平后，完成试件制作，最后将试件送标养室，测量其强度；
(5)当有试件测得的强度存在不符合规范要求时，则对先前灌入了固化剂的桩孔进行复钻，重复步骤(4)沉渣固化和试件制作的操作，当步骤(4)中试件测得的强度均符合规范要求时，进行步骤(6)；
(6)固化作业符合规范要求后，后续钢筋及混凝土施工同常规桩基钢筋砼施工方法。
2.根据权利要求1所述的桩底沉渣加固方法，其特征在于，步骤(1)中同一岩体试钻的桩孔数不少于3个。
3.根据权利要求1所述的桩底沉渣加固方法，其特征在于，所述步骤(4)中配置好的固化剂采用溜槽或输送管灌入桩孔内。
4.根据权利要求1所述的桩底沉渣加固方法，其特征在于，所述步骤(4)中制作的试件组数为正式施工桩孔数的10％～20％。
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