CN105297712A - 一种螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩工法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩工法，包括以下步骤：步骤一：施工准备；步骤二：成孔及高喷水泥土桩施工；步骤三：混凝土压灌施工；步骤四：高喷水泥土压灌组合桩施工完成；步骤五：进行下一步桩基施工。本发明的螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩工法，实现单机施工，设备投入量少，能耗低，设备使用成本低，使用范围广，可作为承载桩，复合地基处置换桩、支护桩、支护止水连续墙等使用，性能显著。

Description

一种螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩工法

技术领域

本发明涉及一种组合桩的制作方法，具体涉及一种螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩工法，属于基础施工工程技术领域。

背景技术

随着国民经济及基础建设的快速发展，桩基及地基处理基坑支护、止水等工程规模大幅度提高，为节约工程造价，节省投资，为提高单桩承载力、抗剪力及止水性能，近年来国内大量发展异形桩、组合桩、压浆桩、排桩连续墙等一些新的施工方法，出现了一些新的桩型及支护、止水工法，并得以推广使用。其中灌注桩后注浆桩、高喷插芯组合桩以螺旋钻具成孔的各种桩型得以研发推广，在国内规模使用。该类型与常规桩比较，具有单桩承载力高、造价节省等优点，社会、经济效益明显。灌注桩后注浆的技术工法，因受注浆管端头须进入土层的要求影响，注浆管及钢筋笼安放要求极为严格；成孔设备一般限于回转、冲、挖钻孔施工，施工进度受到影响；因注浆端口为固定注浆，注浆后形成的水泥土形状厚度不规则，水泥复合土的质量较难控制，对单桩承载力产生影响；因注浆为后置施工，在群桩施工中，受前期注浆影响，后期中心桩注浆量受到影响，对单桩承载力产生影响。高喷插芯组合桩施工一般采用高喷钻机施工完成后，再利用压振钻机进行插芯施工，设备投入多，交叉施工，存在施工进度慢，水泥浆流失大，现场污染严重等问题，限制了该组合桩推广使用。排桩支护止水连续墙一般为灌注桩、高压旋喷桩组成排桩工法。该工法为灌注桩与高喷桩交叉施工，设备投入多、能耗大，桩间结合部止水质量存在缺陷，高喷污染大，施工周长等问题。综合上述，灌注桩后注浆，高喷插芯组合桩施工设备选型上存在钻机选用局限，在施工速度、质量、环保等方面存在不确定因素或缺陷。该桩型一般作为承载桩使用，没能解决支护、止水一体使用问题。排桩式支护、止水工法存在经济、质量、工期的方面缺陷。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述问题，本发明提出了一种螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩工法，实现单机施工，设备投入量少，能耗低，设备使用成本低。

(二)技术方案

本发明的螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩，包括桩体，所述桩体由桩身和一个水泥土桩构成；所述水泥土桩与桩身之间形成有高喷空腔；所述高喷空腔和桩身通过混凝土压灌形成扩径砼体；所述扩径砼体设置于桩身底部；所述桩体内部设置有组合桩和钢筋笼；所述组合桩由混凝土灌注桩和水泥土桩复合而成。

一种螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩，包括桩体，所述桩体由桩身和多个水泥土桩构成；所述水泥土桩与桩身之间形成有高喷空腔；所述高喷空腔和桩身通过混凝土压灌形成扩径砼体；所述扩径砼体沿桩身的深度方向按设计的间距设置；所述桩体内部设置有组合桩和钢筋笼；所述组合桩由混凝土灌注桩和水泥土桩复合而成。

一种螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩，包括桩体，所述桩体由桩身和水泥土桩构成；所述水泥土桩与桩身之间形成有高喷空腔；所述高喷空腔和桩身通过混凝土压灌形成扩径砼体；所述扩径砼体沿桩身的深度方向设置；所述桩体内部设置有组合桩和钢筋笼；所述组合桩由混凝土灌注桩和水泥土桩复合而成。

一种螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩，其特征在于：包括桩体，所述桩体由桩身和水泥土板带桩构成；所述水泥土板带桩与桩身之间形成高压空腔；所述高压空腔和桩身通过混凝土压灌形成扩径板带砼体；所述扩径板带砼体沿桩身的深度方向设置；所述桩体内部设有组合桩和钢筋笼；所述组合桩由混凝土灌注桩和水泥土桩复合而成。

一种螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩工法，包括以下步骤：

步骤一：施工准备，在施工前，现场进行三通一平准备，设备进场组装调试，测量放线、验线，桩位放检；

步骤二：成孔及高喷水泥土桩施工，将多功能钻机的钻头定位于设定好的桩位处，多功能钻机就位后进行试成孔、成桩、复合测试确定高喷注浆量、转速和提钻速度；测试完成后，启动钻机施工，钻具钻进至孔底完成成孔施工；启动高喷注浆装置，提钻开始高喷、搅拌水泥土施工；高喷搅拌施工至设计位置，高喷水泥土桩施工完毕；

步骤三：步骤二中高喷水泥土桩施工完成后，下放钻具至孔底设计位置，启动混凝土压灌装置，开始混凝土压灌施工，混凝土压灌至桩顶标高，混凝土压灌施工完成；

步骤四：步骤三中混凝土压灌完成后，吊放钢筋笼至桩顶孔口位置，开始振冲安放钢筋笼施工，钢筋笼安放到设计标高，提出振动杆，高喷水泥土压灌组合桩施工完成；

步骤五：步骤四施工完成后，将多功能钻机移位，进行下一步桩基施工，在多功能钻机设备撤场时进行桩基验收。

一种螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩工法，包括以下步骤：

步骤一：施工准备，在施工前，现场进行三通一平准备，设备进场组装调试，测量放线、验线，桩位放检；

步骤二：成孔及高喷水泥土桩施工，将多功能钻机的钻头定位于设定好的桩位处，多功能钻机就位后进行试成孔、成桩、复合测试确定高喷注浆量、转速和提钻速度；测试完成后，启动钻机施工，钻具钻进至孔底完成成孔施工；启动高喷注浆装置、混凝土压灌装置，提钻开始高喷、搅拌水泥土及混凝土压灌施工；混凝土压灌至桩顶设计位置，水泥土复合混凝土变截面桩施工完成；

步骤三：步骤二中水泥土复合混凝土变截面桩施工完成后，吊放钢筋笼至桩顶孔口位置，开始振冲安放钢筋笼施工，钢筋笼安放到设计标高，提出振动杆，水泥土复合变截面混凝土桩组合桩施工完成；

步骤四：步骤五施工完成后，将多功能钻机移位，进行下一步桩基施工，在多功能钻机设备撤场时进行桩基验收。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明的螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩工法，高喷水泥土与不同变截面型式(各种变截面由高喷形成空腔后压灌砼或喷注水泥浆完成)的灌注桩复合成多种型式的组合桩，不同型式的组合桩用途广泛，可分别作为承载桩、复合地基处理桩、支护桩、支护止水挡墙桩等使用，使用性能、效果、经济效益、环保用途等方面显著优于常规桩型及施工工法，并且本发明可实现单机施工，设备投入少、能耗低、施工速度快等明显优点，经济、社会效益显著，具有广阔的发展空间。

附图说明

图1为本发明的实施例1中步骤二的工作流程示意图；

图2为本发明的实施例1中步骤三的工作流程示意图；

图3为本发明的实施例1中步骤四的工作流程示意图；

图4为本发明的实施例2中步骤二的工作流程示意图；

图5为本发明的实施例2中步骤三的工作流程示意图；

图6为本发明的实施例2中步骤四的工作流程示意图；

图7为本发明的实施例3中步骤二的工作流程示意图；

图8为本发明的实施例3中步骤三的工作流程示意图；

图9为本发明的实施例3中步骤四的工作流程示意图；

图10为本发明的实施例4中步骤二的工作流程示意图；

图11为本发明的实施例4中步骤三的工作流程示意图。

附图中的零部件标注为：1-桩体，2-桩身，3-扩径砼体，4-组合桩，5-水泥土桩，6-钢筋笼，7-高喷空腔，8-水泥土板带桩，9-扩径板带砼体。

具体实施方式

实施例1：

如图1至图3所示的螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩，包括桩体1，所述桩体1由桩身2和一个水泥土桩5构成；所述水泥土桩5与桩身2之间形成有高喷空腔7；所述高喷空腔7和桩身2通过混凝土压灌形成扩径砼体3；所述扩径砼体3设置于桩身2底部；所述桩体1内部设置有组合桩4和钢筋笼5；所述组合桩4由混凝土灌注桩和水泥土桩复合而成。

一种螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩工法，包括以下步骤：

步骤一：施工准备，在施工前，现场进行三通一平准备，设备进场组装调试，测量放线、验线，桩位放检；

步骤二：成孔及高喷水泥土桩施工，将多功能钻机的钻头定位于设定好的桩位处，多功能钻机就位后进行试成孔、成桩、复合测试确定高喷注浆量、转速和提钻速度；测试完成后，启动钻机施工，钻具钻进至孔底完成成孔施工；启动高喷注浆装置，提钻开始高喷、搅拌水泥土施工；高喷搅拌施工至设计位置，高喷水泥土桩施工完毕；

步骤三：步骤二中高喷水泥土桩施工完成后，下放钻具至孔底设计位置，启动混凝土压灌装置，开始混凝土压灌施工，混凝土压灌(含高喷形成空腔部分混凝土压灌进而形成扩径砼体)至桩顶标高，混凝土压灌施工完成；

步骤四：步骤三中混凝土压灌完成后，吊放钢筋笼至桩顶孔口位置，开始振冲安放钢筋笼施工，钢筋笼安放到设计标高，提出振动杆，高喷水泥土压灌组合桩施工完成；

步骤五：步骤四施工完成后，将多功能钻机移位，进行下一步桩基施工，在多功能钻机设备撤场时进行桩基验收。

实施例2：

如图4至图6所示的螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩，包括桩体1，所述桩体1由桩身2和多个水泥土桩5构成；所述水泥土桩5与桩身2之间形成有高喷空腔7；所述高喷空腔7和桩身2通过混凝土压灌形成扩径砼体3；所述扩径砼体3沿桩身2的深度方向按设计的间距设置；所述桩体1内部设置有组合桩4和钢筋笼5；所述组合桩4由混凝土灌注桩和水泥土桩复合而成。

一种螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩工法，包括以下步骤：

步骤一：施工准备，在施工前，现场进行三通一平准备，设备进场组装调试，测量放线、验线，桩位放检；

步骤二：成孔及高喷水泥土桩施工，将多功能钻机的钻头定位于设定好的桩位处，多功能钻机就位后进行试成孔、成桩、复合测试确定高喷注浆量、转速和提钻速度；测试完成后，启动钻机施工，钻具钻进至孔底完成成孔施工；启动高喷注浆装置，提钻开始高喷、搅拌水泥土施工；高喷搅拌施工至设计位置，高喷水泥土桩施工完毕；

步骤三：步骤二中高喷水泥土桩施工完成后，下放钻具至孔底设计位置，启动混凝土压灌装置，开始混凝土压灌施工，混凝土压灌(含高喷形成空腔部分混凝土压灌进而形成扩径砼体)至桩顶标高，混凝土压灌施工完成；

步骤四：步骤三中混凝土压灌完成后，吊放钢筋笼至桩顶孔口位置，开始振冲安放钢筋笼施工，钢筋笼安放到设计标高，提出振动杆，高喷水泥土压灌组合桩施工完成；

步骤五：步骤四施工完成后，将多功能钻机移位，进行下一步桩基施工，在多功能钻机设备撤场时进行桩基验收。

实施例3：

如图7至图9所示的螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩，包括桩体1，所述桩体1由桩身2和水泥土桩5构成；所述水泥土桩5与桩身2之间形成有高喷空腔7；所述高喷空腔7和桩身2通过混凝土压灌形成扩径砼体3；所述扩径砼体3沿桩身2的深度方向设置；所述桩体1内部设置有组合桩4和钢筋笼6；所述组合桩4由混凝土灌注桩和水泥土桩复合而成。

一种螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩工法，包括以下步骤：

步骤一：施工准备，在施工前，现场进行三通一平准备，设备进场组装调试，测量放线、验线，桩位放检；

步骤二：成孔及高喷水泥土桩施工，将多功能钻机的钻头定位于设定好的桩位处，多功能钻机就位后进行试成孔、成桩、复合测试确定高喷注浆量、转速和提钻速度；测试完成后，启动钻机施工，钻具钻进至孔底完成成孔施工；启动高喷注浆装置，提钻开始高喷、搅拌水泥土施工；高喷搅拌施工至设计位置，高喷水泥土桩施工完毕；

步骤三：步骤二中高喷水泥土桩施工完成后，下放钻具至孔底设计位置，启动混凝土压灌装置，开始混凝土压灌施工，混凝土压灌(含高喷形成空腔部分混凝土压灌进而形成扩径砼体)至桩顶标高，混凝土压灌施工完成；

步骤四：步骤三中混凝土压灌完成后，吊放钢筋笼至桩顶孔口位置，开始振冲安放钢筋笼施工，钢筋笼安放到设计标高，提出振动杆，高喷水泥土压灌组合桩施工完成；

步骤五：步骤四施工完成后，将多功能钻机移位，进行下一步桩基施工，在多功能钻机设备撤场时进行桩基验收。

实施例4：

如图10至图11所示的螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩，包括桩体1，所述桩体1由桩身2和水泥土板带桩8构成；所述水泥土板带桩8与桩身2之间形成有高喷空腔7；所述高喷空腔7和桩身2通过混凝土压灌形成扩径板带砼体9；所述扩径板带砼体9沿桩身2的深度方向设置；所述桩体1内部设置有组合桩4和钢筋笼6；所述组合桩4由混凝土灌注桩和水泥土桩复合而成。

一种螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩工法，包括以下步骤：

步骤一：施工准备，在施工前，现场进行三通一平准备，设备进场组装调试，测量放线、验线，桩位放检；

步骤二：成孔及高喷水泥土桩施工，将多功能钻机的钻头定位于设定好的桩位处，多功能钻机就位后进行试成孔、成桩、复合测试确定高喷注浆量、转速和提钻速度；测试完成后，启动钻机施工，钻具钻进至孔底完成成孔施工；启动高喷注浆装置、混凝土压灌装置，提钻开始高喷(定喷)、搅拌水泥土及混凝土压灌施工；混凝土压灌(含高喷形成肋板空腔部分混凝土压灌进而形成肋板扩径砼体)至桩顶设计位置，水泥土复合混凝土变截面桩施工完成；

步骤三：步骤二中水泥土复合混凝土变截面桩施工完成后，吊放钢筋笼至桩顶孔口位置，开始振冲安放钢筋笼施工，钢筋笼安放到设计标高，提出振动杆，水泥土复合变截面混凝土桩组合桩施工完成；

步骤四：步骤五施工完成后，将多功能钻机移位，进行下一步桩基施工，在多功能钻机设备撤场时进行桩基验收。

其中，所述凝土灌注桩和水泥土桩可实现上组合、下组合、多组合的复合型式；具体可实现水泥土与不同混凝土截面桩及不同截面混凝土桩交叉使用形成多种组合桩型。

本发明的螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面(圆形、螺纹形、锥台形、圆变径及以圆为中心体的圆板形、圆扇形、圆盘形、圆环带、圆肋形等螺旋钻具成孔的各种变截面桩型)混凝土桩组合桩工法，利用多功能钻机，采用螺旋成孔，利用大直径、多头高喷、搅拌装置以定喷、旋喷等形式，实现水泥土高喷、搅拌复合；高喷水泥土施工完成，同钻具下放孔底位置实现混凝土压灌施工，混凝土压灌(含高喷形成空腔部分混凝土压灌)完成，振压安装钢筋笼，高喷水泥土压灌桩施工完成，形成一系列高承载力的新型组合桩。同时还可以实现下述施工流程：钻具钻进至桩底标高后，可实现提钻同时高喷(定喷)水泥浆与压灌混凝土同步进行，高喷水泥浆形成空腔(带)随主桩孔同时压灌混凝土，形成异形截面(以主桩圆桩为中心的圆板体、圆扇形体、圆肋台体等组合体)混凝土桩与水泥土组合，上述施工完成，再振压安放钢筋笼，从而形成不同结构的组合桩，本组合桩更加环保，实现单机施工，设备投入量少，能耗低，设备使用成本低；因高喷采用大直径、多头喷浆施工，施工速度快，工期短，效益高；因施工成孔为螺旋施工，地质条件适用性强，适合复杂地层施工；该组合桩承载力高，沉降小，施工工艺简单，可操作性强，便于质量控制、检测、各项性能显著，该组合桩集水泥土侧摩阻力大，灌注桩刚度大两方面优势，从而使承载力优于水泥土桩和灌注桩单桩承载力，抗剪力得以大幅提高。桩板(扇、台)截面组合桩以桩板连续墙型式可作为支护、止水组合使用，一种桩型可实现支护、止水两种设计要求，从而产生较大的社会、经济效益。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (6)

1.一种螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩，其特征在于：包括桩体，所述桩体由桩身和一个水泥土桩构成；所述水泥土桩与桩身之间形成有高喷空腔；所述高喷空腔和桩身通过混凝土压灌形成扩径砼体；所述扩径砼体设置于桩身底部；所述桩体内部设置有组合桩和钢筋笼；所述组合桩由混凝土灌注桩和水泥土桩复合而成。

2.一种螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩，其特征在于：包括桩体，所述桩体由桩身和多个水泥土桩构成；所述水泥土桩与桩身之间形成有高喷空腔；所述高喷空腔和桩身通过混凝土压灌形成扩径砼体；所述扩径砼体沿桩身的深度方向按设计的间距设置；所述桩体内部设置有组合桩和钢筋笼；所述组合桩由混凝土灌注桩和水泥土桩复合而成。

3.一种螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩，其特征在于：包括桩体，所述桩体由桩身和水泥土桩构成；所述水泥土桩与桩身之间形成有高喷空腔；所述高喷空腔和桩身通过混凝土压灌形成扩径砼体；所述扩径砼体沿桩身的深度方向设置；所述桩体内部设置有组合桩和钢筋笼；所述组合桩由混凝土灌注桩和水泥土桩复合而成。

4.一种螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩，其特征在于：包括桩体，所述桩体由桩身和水泥土板带桩构成；所述水泥土板带桩与桩身之间形成高压空腔；所述高压空腔和桩身通过混凝土压灌形成扩径板带砼体；所述扩径板带砼体沿桩身的深度方向设置；所述桩体内部设有组合桩和钢筋笼；所述组合桩由混凝土灌注桩和水泥土桩复合而成。

5.一种螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩工法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：施工准备，在施工前，现场进行三通一平准备，设备进场组装调试，测量放线、验线，桩位放检；

步骤二：成孔及高喷水泥土桩施工，将多功能钻机的钻头定位于设定好的桩位处，多功能钻机就位后进行试成孔、成桩、复合测试确定高喷注浆量、转速和提钻速度；测试完成后，启动钻机施工，钻具钻进至孔底完成成孔施工；启动高喷注浆装置，提钻开始高喷、搅拌水泥土施工；高喷搅拌施工至设计位置，高喷水泥土桩施工完毕；

步骤三：步骤二中高喷水泥土桩施工完成后，下放钻具至孔底设计位置，启动混凝土压灌装置，开始混凝土压灌施工，混凝土压灌至桩顶标高，混凝土压灌施工完成；

步骤四：步骤三中混凝土压灌完成后，吊放钢筋笼至桩顶孔口位置，开始振冲安放钢筋笼施工，钢筋笼安放到设计标高，提出振动杆，高喷水泥土压灌组合桩施工完成；

步骤五：步骤四施工完成后，将多功能钻机移位，进行下一步桩基施工，在多功能钻机设备撤场时进行桩基验收。

6.一种螺旋钻孔高喷水泥土复合变截面混凝土桩组合桩工法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：施工准备，在施工前，现场进行三通一平准备，设备进场组装调试，测量放线、验线，桩位放检；

步骤二：成孔及高喷水泥土桩施工，将多功能钻机的钻头定位于设定好的桩位处，多功能钻机就位后进行试成孔、成桩、复合测试确定高喷注浆量、转速和提钻速度；测试完成后，启动钻机施工，钻具钻进至孔底完成成孔施工；启动高喷注浆装置、混凝土压灌装置，提钻开始高喷、搅拌水泥土及混凝土压灌施工；混凝土压灌至桩顶设计位置，水泥土复合混凝土变截面桩施工完成；

步骤三：步骤二中水泥土复合混凝土变截面桩施工完成后，吊放钢筋笼至桩顶孔口位置，开始振冲安放钢筋笼施工，钢筋笼安放到设计标高，提出振动杆，水泥土复合变截面混凝土桩组合桩施工完成；

步骤四：步骤五施工完成后，将多功能钻机移位，进行下一步桩基施工，在多功能钻机设备撤场时进行桩基验收。