本發(fā)明屬于土木建筑工程技術領域，特別涉及一種珊瑚砂地基膨脹水泥砂漿注漿樁及其施工方法。

背景技術：

在道路、港口、橋梁等工程施工中，樁基應用廣泛。樁基礎豎向承載力由樁側摩阻力和樁端阻力兩部分組成。如何提高單位材料強度利用率、在節(jié)省建筑材料用量的同時提高樁基承載力，是研究人員長期關注的重要課題之一。同時，隨著南海問題的日趨突出，如何在南海特有的松散的珊瑚砂上進行圍海造陸等人工建筑活動，也逐漸成為人們關注的熱點。

鈣質砂，又名珊瑚砂，是一種海洋生物遺骸形成的特殊介質，具有有機成分高，強度較低，容易破碎等特點。大量的試驗和工程實例表明，基于常規(guī)地基材料的樁基礎經驗在鈣質砂土中是不適用的，由于鈣質砂在很小的應力下就會發(fā)生顆粒破碎，因此不論是打入樁還是灌注樁，都會擾動鈣質砂地基土，導致樁周鈣質砂顆粒破碎、應力松弛，成樁后樁側摩阻力和樁端阻力都會弱化，使樁基承載力降低。例如，靜壓樁和錘擊樁會導致鈣質砂的大量破碎，進一步降低地基承載力。振動沉管灌注樁僅適用于軟土地基。鉆孔灌注樁較為合適，但仍然存在鈣質砂破碎導致強度較低的問題。因此，如何在鈣質砂地基上形成強度較高的樁已經成為海洋巖土領域一個重大的課題。

目前碎石樁、砂樁等散體材料樁是工程中常用的一種樁基類型，但散體材料樁本身的強度較低，只能承擔較小的荷載。有很多種方法可提高樁體強度，例如使用膨脹水泥砂漿可以在成樁后使得樁的體積增大，從而充分利用樁的擠土效應，使得樁周土體擠密，可以進一步地提高樁的承載能力。所以，在現(xiàn)有成樁技術的基礎上，考慮使用膨脹水泥砂漿會取得更好的效果。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種珊瑚砂地基膨脹水泥砂漿注漿樁及其施工方法。

為實現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術方案是這樣的，一種珊瑚砂地基膨脹水泥砂漿注漿樁的施工方法，其特征在于，包括以下步驟:

1)鉆機就位于珊瑚砂地基上方，向珊瑚砂地基內鉆孔至設計深度，形成樁孔；所述樁孔的孔壁不穩(wěn)定時，采取護筒來護壁；

2)在所述樁孔內放入鋼筋籠；

3)在樁孔的中心位置安放注漿管，所述注漿管的側壁具有若干孔洞；

4)向樁孔內投入散體材料；

5)由注漿泵向注漿管注入膨脹水泥砂漿漿液；

6)膨脹水泥砂漿從注漿管的底部管口和孔洞注入樁孔中；膨脹水泥砂漿和步驟4)投入的散體材料膠結凝固成整體；

7)膨脹水泥砂漿灌注樁成樁后，樁體膨脹，形成珊瑚砂地基膨脹水泥砂漿注漿樁。

通過上述施工方法，形成一種珊瑚砂地基膨脹水泥砂漿注漿樁，其特征在于：樁體中心為注漿管，注漿管所在的樁孔中具有鋼筋籠；膨脹水泥砂漿通過注漿管進入外周散體材料，所述外周散體材料通過膨脹砂水泥漿膠結凝固成整體，形成樁體外周的漿固散體材料樁；同時，膨脹水泥砂漿在注漿壓力作用下進入珊瑚砂地基，形成漿液擴散區(qū)。

進一步，所述的注漿管外徑為20～100mm，壁厚為5～10mm。

進一步，所述散體材料選自碎石、建筑磚瓦垃圾。

本發(fā)明的優(yōu)點和效果在于：

該膨脹水泥砂漿注漿樁的散體材料在膨脹水泥砂漿的作用下和鋼筋籠膠結成整體，可顯著地提高強度；樁周土體因為膨脹水泥砂漿的注入和膨脹水泥砂漿注漿樁成樁后膨脹的擠密作用而提高強度，可顯著改善地基的承載力；注漿管可根據需要選擇長度，從而形成長樁。本發(fā)明是一種采用注漿管道并引入注漿技術加固散體材料的地基處理方法，成樁直徑為500～1000mm，樁長可達35m以上。

本發(fā)明施工工藝清晰，施工速度快，成樁效果好，承載力高，造價低，且充分利用鈣質砂的地質資源、保護環(huán)境，節(jié)能環(huán)保。對南海大面積的珊瑚砂地基的圍海造陸工作有積極作用，可較好解決鈣質砂地基上成樁等問題，從而滿足民用和軍事等多種用途。

附圖說明

圖1本發(fā)明珊瑚砂地基膨脹水泥砂漿注漿樁示意圖；

圖2本發(fā)明圖1中A-A位置俯視圖；

圖3本發(fā)明施工方法示意圖，圖中(a)為成孔；(b)為放入鋼筋籠；(c)安放注漿管；(d)為投入散體材料；(e)為注漿；(f)成樁；

圖中：1為注漿管，2為漿固散體材料，3為漿液擴散區(qū)，4為膨脹水泥漿液，5為鋼筋籠。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不應該理解為本發(fā)明上述主題范圍僅限于下述實施例。在不脫離本發(fā)明上述技術思想的情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段，做出各種替換和變更，均應包括在本發(fā)明的保護范圍內。

一種珊瑚砂地基膨脹水泥砂漿注漿樁的施工方法，包括以下步驟:

1)成孔：鉆機就位于珊瑚砂地基上方，向珊瑚砂地基內鉆孔至設計深度，形成樁孔；所述樁孔的孔壁不穩(wěn)定時，采取護筒來護壁；(圖3的a部分)。值得說明的是，注漿樁的成孔與一般鉆孔灌注樁的成孔過程基本一致。一般用鉆機成孔，自然造漿護壁，在孔壁不易保持的情況下，采用人工造漿護壁。在工程應用中采用澎潤土加堿進行人工造漿護壁，泥漿的比重控制在一定的范圍內。

2)在所述樁孔內放入鋼筋籠5(圖3的b部分)；

3)在樁孔的中心位置安放注漿管，所述注漿管的側壁具有若干孔洞；(圖3的c部分)

4)向樁孔內投入散體材料(圖3的d部分)；散體材料選自碎石或者磚塊等建筑垃圾，可以將其直接投入鉆好的樁孔中。在投放骨料的過程中進行邊投放骨料邊洗孔。在投放骨料的過程中，為防止骨料碰撞孔壁引起塌孔，可以設置投料導向器來引導骨料，其作用是防止其它雜物落入鉆孔中并使骨料垂直落入孔底。

5)由注漿泵向注漿管注入膨脹水泥砂漿漿液(圖3的e部分)；實施例中，開啟注漿泵，將膨脹水泥砂漿漿液經軟管進入注漿管(1)中間的腔體，并經過端部注漿孔進入到散體材料中，變注入邊拔出。

6)膨脹水泥砂漿從注漿管的底部管口和孔洞注入樁孔中；膨脹水泥砂漿和步驟4)投入的散體材料膠結凝固成整體(圖3的f部分)；注漿過程首先要使膨脹漿液充滿于孔內骨料的空隙，使其和鋼筋籠固結成樁。其次，一部分漿液向周圍土體擴散，對樁周土體進行注漿加固，提高天然地基土的強度?？梢砸宰{量來控制注漿過程。

7)膨脹水泥砂漿灌注樁成樁后，樁體膨脹，完全拔出注漿管后，對樁的端頭進行處理，形成珊瑚砂地基膨脹水泥砂漿注漿樁。

本實施例的珊瑚砂地基膨脹水泥砂漿注漿樁如圖1和2所示，其樁體中心為注漿管1，所述的注漿管的外徑為20～100mm，壁厚為5～10mm。注漿管1所在的樁孔中具有鋼筋籠5；膨脹水泥砂漿4通過注漿管1進入外周散體材料，所述外周散體材料通過膨脹砂水泥漿膠結凝固成整體，形成樁體外周的漿固散體材料樁2；同時，膨脹水泥砂漿在注漿壓力作用下進入珊瑚砂地基，形成漿液擴散區(qū)3；膨脹水泥砂漿灌注樁成樁后，樁體膨脹，使得樁周土體擠密，改善樁周土的性質，提高其強度。