專利名稱：一種高壓旋噴中空加固管樁的施工方法及高壓旋噴中空加固管樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓旋噴中空加固管樁的施工方法，主要適用于處理深度小于20m的軟基。
背景技術(shù)：
高壓旋噴法是軟基加固處理中富有生命力的一種新方法，主要利用高噴灌漿機(jī)將高噴灌漿管沉入地下預(yù)定深度，然后將水泥漿高壓旋轉(zhuǎn)噴入土層與土體混合，形成連續(xù)搭接的水泥加固體。這種方法施工效率極高，尤其適用于第四紀(jì)的沖積層、洪積層、殘積層及人工填土等軟弱土層的加固，已越來(lái)越被人們廣泛使用。但高壓旋噴樁對(duì)于纖維質(zhì)多且密的腐殖土、淤泥土，往往成樁后樁徑較小、強(qiáng)度較低，在基礎(chǔ)沉降控制和抗滑穩(wěn)定等方面存在不足。為大幅度提高樁體的整體強(qiáng)度和抗剪能力，可嘗試將鋼管沉入旋噴樁內(nèi)聯(lián)合受力的處理措施?，F(xiàn)有的鋼管沉入方法是待高壓旋噴樁成型后，在高壓旋噴樁中心鉆孔，然后沉入鋼管。這種做法會(huì)使鋼管與旋噴體間存在空隙，導(dǎo)致粘結(jié)效果差。即使后期不惜成本重新注漿，也會(huì)由于施工冷縫的存在，降低高壓旋噴鋼管樁的整體強(qiáng)度。因此，旋噴樁+鋼管樁的方法在地基加固中很少使用，且難以推廣。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的鋼管沉入方法導(dǎo)致鋼管與旋噴體間粘結(jié)效果差，鋼管樁的整體強(qiáng)度低的不足，本發(fā)明旨在提供一種高壓旋噴中空加固管樁的施工方法，該施工方法采用振沖法將中空加固管與高壓旋噴體有效粘結(jié)成整體，并將中空加固管伸入基巖，形成穩(wěn)定性高的樁體結(jié)構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種高壓旋噴中空加固管樁的施工方法，包括如下步驟:
1)利用高噴灌漿機(jī)噴射水泥漿在軟基內(nèi)形成高壓旋噴樁體，所述高壓旋噴樁體的頂高程不低于地面，該高壓旋噴樁體的底高程位于基巖分界線處；
2)將一中空加固管的頂端通過(guò)變徑連接管與所述高噴灌漿機(jī)的高噴灌漿管連通；
3)在水泥漿體初凝前，啟動(dòng)高噴灌漿機(jī)，通過(guò)高噴灌漿管將中空加固管振沖下入高壓旋噴樁體內(nèi)，且中空加固管的底端位于基巖分界線之下。由此，本發(fā)明采用振沖法將中空加固管與高壓旋噴體有效粘結(jié)成整體，并將中空加固管伸入基巖內(nèi)，中空加固管與旋噴體間粘結(jié)效果好，并形成穩(wěn)定性高的樁體結(jié)構(gòu)。以下為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案:
在步驟I)中，所述高壓旋噴樁體的頂高程高于地面0.3m以上，以便后期去除樁體頂端的浮漿，除去樁體薄弱部位，進(jìn)一步地提高樁體強(qiáng)度。
作為一種具體的結(jié)構(gòu)形式，本發(fā)明所述變徑連接管為喇叭狀的中空管，口徑大的一端與所述中空加固管相連，便于實(shí)現(xiàn)高噴灌漿管與中空加固管的連接。在步驟3)中，所述高噴灌漿管的振沖頻率優(yōu)選為20HZ 40HZ。為了進(jìn)一步增強(qiáng)中空加固管與旋噴體間的粘結(jié)效果，提高樁體的強(qiáng)度，在步驟3)中，所述中空加固管的底端低于基巖分界線至少0.2m。進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供了一種高壓旋噴中空加固管樁，包括主體置于軟基內(nèi)的高壓旋噴樁體，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，所述高壓旋噴樁體的底端位于基巖分界線處，該高壓旋噴樁體的頂端位于地面以上；所述高壓旋噴樁體內(nèi)豎向設(shè)有至少一根中空加固管，該中空加固管的底端伸出高壓旋噴樁體并位于基巖分界線以下。進(jìn)一步地，所述高壓旋噴樁體的頂端高于地面0.3m以上。進(jìn)一步地，所述中空加固管的底端低于基巖分界線至少0.2m。在本發(fā)明中，上述中空加固管優(yōu)選為鋼管。本發(fā)明方法用于處理的所述軟基深度小于20m。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
(I)本發(fā)明免除傳統(tǒng)的鉆孔工序、施工快捷方便；相比于常規(guī)的鋼管沉入方法，本方法無(wú)需在旋噴體內(nèi)重新造孔，且鋼管沉入速度快。(2)造價(jià)低；節(jié)省了后期注漿工程量。(3)顯著提高了樁體的強(qiáng)度；鋼管與旋噴樁間不存在空隙，保證了振沖高壓旋噴鋼管樁的粘結(jié)效果，顯著提高了樁體整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性；
(4)當(dāng)本發(fā)明用于壩坡軟基加固時(shí)，則施工方法簡(jiǎn)捷高效，為后續(xù)壩坡施工贏得了時(shí)間，且經(jīng)濟(jì)效益顯著。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例形成高壓旋噴樁體前的示意 圖2是圖1中高壓樁體初凝前沉入鋼管的示意 圖3是本發(fā)明所述變徑連接管的結(jié)構(gòu)示意 圖4是圖1中高壓旋噴鋼管樁形成后的示意圖。在圖中
1-高噴灌漿機(jī)；2-高噴灌漿管；3-地面線；4-鑿除浮漿；5-高壓旋噴樁體；
6-軟基；7-基巖分界線； 8-中空加固管；9-變徑沉管連接管。
具體實(shí)施例方式一種高壓旋噴鋼管樁的施工方法，以江蘇溧陽(yáng)抽水蓄能電站為例，該電站下水庫(kù)均質(zhì)土壩壩頂高程24.4m,庫(kù)底高程-2.0m,正常蓄水位高程19.0m,死水位高程0m。壩基地質(zhì)條件極其復(fù)雜，上部粉質(zhì)粘土厚2.0 5.0m,游泥質(zhì)粘土厚O 8.0m不等，砂卵碌石層厚2.20 5.50m。游泥質(zhì)土分布高程7.0 15.0m,位于庫(kù)水位以下,均質(zhì)土壩靠北側(cè)約350m長(zhǎng)左右一帶游泥質(zhì)粘土較厚,為3 8m。根據(jù)工期緊張和現(xiàn)場(chǎng)地層情況復(fù)雜等因素的考慮，采用了振沖高壓旋噴鋼管樁的施工方法，大幅度地提高了旋噴樁的整體強(qiáng)度和抗剪能力，根據(jù)現(xiàn)有的土壩監(jiān)測(cè)成果，參建各方認(rèn)定能滿足蓄水后安全運(yùn)行的要求。如圖1，2，4所示,具體施工方法如下:
I)利用高噴灌漿機(jī)噴射水泥漿成樁。高壓旋噴灌漿頂高程應(yīng)高于地面0.3m，以便后期砍掉樁頭的浮漿，除去樁體薄弱部位。高壓旋噴灌漿底高程至基巖分界線。2)利用原來(lái)的噴漿系統(tǒng)，將待沉入的鋼管用變徑連接管(如圖3所示，此變徑連接管兩端分別能套進(jìn)高噴灌漿管及鋼管)與高噴灌漿機(jī)的高噴灌漿管綁定連接。3)在水泥漿體初凝前，啟動(dòng)高噴灌漿機(jī)的振沖方式，迅速將鋼管下入高壓旋噴樁體內(nèi)。到基巖分界線時(shí)，由于基巖的阻力較大，這時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況加大振沖頻率，一般情況下將振沖頻率控制在20HZ 40HZ。4)將鋼管伸入基巖0.2m,以利用基巖的固端作用，提高樁體的穩(wěn)定性。由此，得到一種高壓旋噴鋼管樁，如圖4所示，包括主體置于軟基7內(nèi)的高壓旋噴樁體5，所述高壓旋噴樁體5的底端位于基巖分界線7處，該高壓旋噴樁體5的頂端位于地面以上；所述高壓旋噴樁體5內(nèi)豎向設(shè)有至少一根鋼管8，該鋼管8的底端伸出高壓旋噴樁體5并位于基巖分界線7以下，所述高壓旋噴樁體5的頂端高于地面0.3m。所述鋼管8的底端低于基巖分界線0.2m。本發(fā)明的施工方法簡(jiǎn)捷高效，僅兩個(gè)月便已施工完成，為后續(xù)壩坡施工贏得了時(shí)間，且經(jīng)濟(jì)效益顯著。 上述實(shí)施例闡明的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)理解為這些實(shí)施例僅用于更清楚地說(shuō)明本發(fā)明，而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種高壓旋噴中空加固管樁的施工方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)利用高噴灌漿機(jī)(I)噴射水泥漿在軟基(6)內(nèi)形成高壓旋噴樁體(5 )，所述高壓旋噴樁體(5)的頂高程不低于地面(3)，該高壓旋噴樁體(5)的底高程位于基巖分界線(7)處； 2)將一中空加固管(8)的頂端通過(guò)變徑連接管(9)與所述高噴灌漿機(jī)(I)的高噴灌漿管(2)連通； 3)在水泥漿體初凝前，啟動(dòng)高噴灌漿機(jī)，通過(guò)高噴灌漿管將中空加固管(8)振沖下入高壓旋噴樁體(5)內(nèi)，且中空加固管(8)的底端位于基巖分界線(7)之下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓旋噴中空加固管樁的施工方法，其特征在于，在步驟I)中，所述高壓旋噴樁體(5)的頂高程高于地面(3) 0.3m以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓旋噴中空加固管樁的施工方法，其特征在于，所述變徑連接管(9)為喇叭狀的中空管，口徑大的一端與所述中空加固管(8)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓旋噴中空加固管樁的施工方法，其特征在于，在步驟3)中，所述高噴灌漿管(2)的振沖頻率為20HZ 40HZ。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓旋噴中空加固管樁的施工方法，其特征在于，在步驟3)中，所述中空加固管(8)的底端低于基巖分界線(7)至少0.2m。
6.根據(jù)權(quán)利要求廣5之一所述的高壓旋噴中空加固管樁的施工方法，其特征在于，所述中空加固管(8)為鋼管；所述軟基深度小于20m。
7.一種高壓旋噴中空加固管樁，包括主體置于軟基(7)內(nèi)的高壓旋噴樁體(5)，其特征在于，所述高壓旋噴樁體(5)的底端位于基巖分界線(7)處，該高壓旋噴樁體(5)的頂端位于地面以上；所述高壓旋噴樁體(5)內(nèi)豎向設(shè)有至少一根中空加固管(8)，該中空加固管(8)的底端伸出高壓旋噴樁體(5)并位于基巖分界線(7)以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高壓旋噴中空加固管樁，其特征在于，所述高壓旋噴樁體(5)的頂端高于地面(3) 0.3m以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高壓旋噴中空加固管樁，其特征在于，所述中空加固管(8)的底端低于基巖分界線(7)至少0.2m。
10.根據(jù)權(quán)利要求7、之一所述的高壓旋噴中空加固管樁，其特征在于，所述中空加固管(8)為鋼管。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高壓旋噴中空加固管樁的施工方法及高壓旋噴中空加固管樁。為了解決現(xiàn)有的鋼管沉入方法導(dǎo)致中空加固管與旋噴體間粘結(jié)效果差，鋼管樁的整體強(qiáng)度低的問(wèn)題，所述施工方法包括如下步驟1)形成高壓旋噴樁體，2)將一中空加固管與所述高噴灌漿機(jī)的高噴灌漿管連通；3)在水泥漿體初凝前，將中空加固管下入高壓旋噴樁體內(nèi)，且中空加固管的底端位于基巖分界線之下。所述高壓旋噴中空加固管樁采用上述方法形成。本發(fā)明采用振沖法將鋼管與高壓旋噴體有效粘結(jié)成整體，并將鋼管伸入基巖，形成穩(wěn)定性高的樁體結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)E02D5/22GK103161151SQ20131011258
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者劉昊, 寧永升, 馮樹榮, 鐘筱賢, 陳洪來(lái) 申請(qǐng)人:中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院