CN1837501A

CN1837501A - 注浆螺纹桩、其施工方法及所采用的注浆装置

Info

Publication number: CN1837501A
Application number: CN 200510009848
Authority: CN
Inventors: 曹兴明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2006-09-27

Abstract

注浆螺纹桩、其施工方法及所采用的注浆装置。在建筑基础中传统的灌注桩的施工方法，在预成孔内进行挤压，钻进时壁极易塌落，增加孔壁质量问题。注浆螺纹桩，其组成包括：混凝土桩体，所述的混凝土桩体中包含有钢筋加固件，所述的混凝土桩体外表面具有螺旋状突起。该桩的施工方法：在注浆开钻前应备好预制水泥浆、混凝土、钢筋笼，将钻机开钻，给所述的注浆装置按设计速度加压，钻头入土后边钻进边通过注浆通道开始注入水泥浆，同时通过混凝土管路注入混凝土，当钻至设计深度后，停止注入水泥浆，再以同样速度依螺旋反转提出注浆装置，提至设计桩顶，最后安放钢筋笼。本产品用于桩基础施工工程中的强化桩。

Description

注浆螺纹桩、其施工方法及所采用的注浆装置

技术领域：

本发明涉及一种建筑、桥梁和各种基础现浇混凝土灌注桩、该桩的施工方法以及专用设备。

背景技术：

当前在建筑基础中有一种灌注桩的施工方法，申请号：96119602.5，授权公开号：CN1059008C。该工艺考虑了螺纹钻杆挤压钻进阻力过大，很难达到一次钻进的目的，所以在权利要求1中提到了必须做到的三个步骤，其中第一步骤以成孔机械制成预成孔，第二步骤挤压钻进等程序。该方法的缺点是增加一道施工环节，延长了工期和费用，在已预成孔进行挤压钻进时壁极易塌落，也增加孔壁质量问题。第二种是，半螺丝桩及其成桩方法，申请号：03128265.2，公开号：CN1482308A。该方法在说明书中已述1/3桩长直线段钻进时，只适用于≤120Kpa土层，该方法直线段钻进阻力大，受土层的限制有局限性，只能在≤120Kpa特征土层中应用，不易推广使用。半螺丝桩及其成桩方法的1/3桩长直线的第二个问题是浪费材料，因土层上部较软，直线段多用了混凝土材料没有发挥出下2/3桩长的材料作用，所以增加了工程造价。

发明内容：

本发明的目的是为了克服上述存在的预成孔工序多产生的质量控制、延长工期问题和直线段钻进阻力有局限性及浪费材料的问题，提供一种注浆螺纹桩施工方法、该方法成型的螺纹桩以及专用设备。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

注浆螺纹桩，其组成包括：混凝土桩体，所述的混凝土桩体中包含有钢筋加固件，所述的混凝土桩体外表面具有螺旋状突起。

注浆螺纹桩的施工方法，在注浆开钻前应备好预制水泥浆、混凝土、钢筋笼，将钻机开钻，给所述的注浆装置按设计速度加压，钻头入土后边钻进边通过注浆通道开始注入水泥浆，同时通过混凝土管路注入混凝土，当钻至设计深度后，停止注入水泥浆，再以同样速度依螺旋反转提出注浆装置，提至设计桩顶，最后安放钢筋笼。

上述的注浆螺纹桩施工方法，所述的水泥浆含有水和空气。

注浆装置，其组成包括：钻杆，所述的钻杆外部具有螺纹，所述的螺纹内具有空心注浆通道，所述的空心注浆通道至钻头，所述的钻杆内具有混凝土管路，所述的混凝土管路端头部具有喷浆口。

这个技术方案有以下有益效果：

1.本发明是边钻进边注水泥浆润滑，钻进阻力小，大幅度降低了钻机的故障率，提高了作业效率，每台日产量为800m(小直径)-300m(大直径)。

2.由于水泥浆渗透及润滑土体和混凝土界面固化了土体与混凝土界面上的剩余土颗粒，增加土体界面与混凝土固结强度，增加摩擦力和整体承载能力。

3.本发明的注浆机理是固化钻进和提钻不同步造成的虚土，提钻时螺纹反转与水泥浆搅拌后固化成水泥土，加固了螺纹周围的土体。

4.钻进螺纹通过注浆保证了混凝土浇注在螺纹时已被水泥浆渗透的土层，保持混凝土设计坍落度，保证螺纹混凝土的形成和水泥充分水化，最终保证了混凝土强度。

5.桩端虚土处理问题，当桩上提时桩尖虚土无法处理，只有通过注浆，将虚土改造成比原始土层强度高的水泥土。

6.本发明的特点是注浆管道在空心螺纹内走浆，也可在注混凝土管内侧设置注浆管到钻头伸出注浆，简单易行。

7.采用υ型螺纹时是按螺纹混凝土所受土体的剪切力设计螺纹形状的，经分析υ型螺纹是最合理形状，叶片伸入土体大小应根据土体强度而定，可以最大限度的节约材料。

8.螺距应根据土体的抗剪强度而定，土体抗剪强度大时螺距应大，抗剪强度小时螺距应缩小，螺纹根部的强度应大于这个螺距内土体抗剪强度的1.4倍为宜，应在350-370之间。

9.本发明是一次性钻进提出成桩的，施工环节少，质量易控制，节约混凝土，降低造价。

10.本发明是将螺纹投影面积内的土体视为新增端阻力，所以增加了承载能力。单桩承载力有三种力的组成：摩擦力、剪切力、端阻力，即：混凝土与土体摩擦力，土体与土体剪切力由于螺纹作用出现若干个端阻力，同时产生的内摩擦角，扩大了摩阻力范围，增加了承载能力。

11.本发明是将此断面土体挤压到桩侧和桩端，改变了土体原始的物理参数，土体侧摩阻和端阻力都有明显增加。

12.本发明比长螺旋钻孔桩、泥浆护壁桩等，节约材料约25％-40％。

13.本发明可以用于地基处理，能提高承载力。

14.钻进与提升时螺纹轨迹应一致，误差超过1/2螺纹以上时将降低承载能力。

15.在土层强度较大时采用分段设注浆口。在土体强度≥150mpa或钻进阻力较大时也可采用预成孔，然后进行注浆螺纹桩成桩。

16.本发明适用范围：

(1)有、无水砂土层、软硬交互层、粘土层、粉质粘土层、砂层等。

(2)计算理论：摩擦力+剪切力+端承力＝极限承载力，桩身强度范围C20-C50。

(3)桩径和桩长范围：在有水土层，桩径在300-1200mm内，在无水土层，桩径在300-800mm内；桩长在30m以内。

(4)根据土层情况该方法可用于不加钢筋笼的地基处理，也有明显效果。

附图说明：附图1是注浆完成后的螺纹桩的施工状态示意图。

附图2是注浆螺纹桩的施工状态示意图。

附图3是注浆装置结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

注浆螺纹桩，其组成包括：混凝土桩体7，所述的混凝土桩体中包含有钢筋加固件8，所述的混凝土桩体外表面具有螺旋状突起9。

实施例2：

注浆装置1，所述的注浆装置1具有钻杆2，所述的钻杆2外部具有螺纹3，所述的螺纹3内具有空心注浆通道4，所述的空心注浆通道4至钻头，所述的钻杆2内具有混凝土管路6，所述的混凝土管路端头部具有喷浆口5。

实施例3：

上述的注浆螺纹桩施工方法，在注浆开钻前应备好预制水泥浆、混凝土、钢筋笼，将钻机开钻，给注浆装置按设计速度加压，钻头入土后边钻进边通过注浆通道至喷浆口开始注入水泥浆，同时混凝土也随着螺纹外壁注入，当钻至设计深度后，停止注入水泥浆，再以同样速度反转提出注浆装置，提至设计桩顶，最后安放钢筋笼，钻进与提升时螺纹轨迹应一致。

实施例3：

上述的注浆螺纹桩施工方法，注浆螺纹桩用于地基时，应在注浆开钻前应备好预制水泥浆、混凝土，将钻机开钻，给注浆装置按设计速度加压，钻头入土后边钻进边通过注浆通道至喷浆口开始注入水泥浆，同时混凝土也随着螺纹外壁注入，当钻至设计深度后，停止注入水泥浆，再以同样速度反转提出注浆装置，提至设计桩顶。

实施例4：

上述的注浆螺纹桩施工方法，所述的水泥浆包含水和空气，以减少阻力。

Claims

1.一种注浆螺纹桩，其组成包括：混凝土桩体，其特征是：所述的混凝土桩体中包含有钢筋加固件，所述的混凝土桩体外表面具有螺旋状突起。

2.一种权利要求1所述的注浆螺纹桩的施工方法，其特征是：在注浆开钻前应备好预制水泥浆、混凝土、钢筋笼，将钻机开钻，给所述的注浆装置按设计速度加压，钻头入土后边钻进边通过注浆通道开始注入水泥浆，同时通过混凝土管路注入混凝土，当钻至设计深度后，停止注入水泥浆，再以同样速度依螺旋反转提出注浆装置，提至设计桩顶，最后安放钢筋笼。

3.根据权利要求2所述的注浆螺纹桩施工方法，其特征是：所述的水泥浆含有水和空气。

4.一种注浆装置，其组成包括：钻杆，其特征是：所述的钻杆外部具有螺纹，所述的螺纹内具有空心注浆通道，所述的空心注浆通道至钻头，所述的钻杆内具有混凝土管路，所述的混凝土管路端头部具有喷浆口。