[实用新型]一种灌注桩土体的止水加固设备

说明书

技术领域：

本实用新型涉及建筑施工领域，特别涉及一种灌注桩土体的止水加固设备及施工技术。

技术背景：

在软粘土、粉土、新近沉积粘性土、砂土或地下水较丰富且渗透系数大于10^-2cm/s的土层的地质条件下进行灌注桩施工时，由于土体极不稳固，或者地下水丰富，当采用机械成孔时，需采用泥浆护壁，当采用人工成孔时，需采用混凝土护壁，以避免桩孔在开挖过程中发生塌方等问题。当采用泥浆护壁时，为了确保灌注桩混凝土浇注质量，还必须采用水下混凝土浇注技术。无论采用哪种方法施工，都存在施工效率低下、施工质量难以保证的突出问题。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于，提供一种灌注桩土体的止水加固设备及施工技术，使灌注桩周边土体强度增大、压缩性降低，同时，土体的抗渗性、稳定性均得到大幅度提高。

为实现上述实用新型的目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种灌注桩土体的止水加固设备，包括钻机、钻杆、高压胶管、注浆泵和注浆管，其特征是，注浆泵通过高压胶管连接到注浆管上，钻杆与钻机相连，通过钻机趋动，可拆卸，钻杆内部装有注浆管，注浆管分外两种：一种为桩边注浆管，在管壁下端自管端始1.55m长度范围内，平行于管壁方向上，有三排注浆孔，每排有六个孔，两边每排孔的直径均为20mm，称为切向注浆孔，中间排孔的直径均为3mm，称为径向注浆孔，管壁表面刻有中间径向注浆孔的竖向中线，相邻两排孔的轴心夹角为67.5°，每排各孔孔心的垂直距离为300mm；另一种为桩心注浆管，在管壁下端自管端始150mm长度范围内，平行于管壁方向上，有八排注浆孔，每排有两个注浆孔，孔的直径为20mm，两孔孔心的垂直距离为100mm，称为法向注浆孔，法向注浆孔绕管壁均匀分布。

一种灌注桩土体的止水加固施工技术，其主要技术方案为：利用本实用新型的的桩边注浆管及桩心注浆管在灌注桩周边土体内注入符合一定要求的水泥浆，使灌注桩周边土体具有止水特性，并得到加固。其施工方法为：通过八根(桩边注浆管及一根桩心注浆管分别将水泥浆注入灌注桩周边的竖向及底部土体内，使水泥浆以填充、渗透、挤密等方式，与土体颗粒结合，硬化后，在灌注桩周边的竖向及底部土体内形成具有止水功能的、坚固的杯状筒体。

本实用新型的施工过程是这样完成的：

1)先测放出拟开挖的灌注桩的同心圆，其直径大于灌注桩直径200mm～500mm，具体数值取决于将来灌注桩挖孔时的机械类型，不同的成孔机械，对应的成孔精度不同，成孔精度高的可取低的数值，成孔精度低的可取高的数值，然后测放出该圆的外切正八边形，分别以该正八边形各顶点为圆心，利用钻机接Φ42地质钻杆，钻八个桩边灌浆孔，桩边灌浆孔要比灌注桩深200mm～400mm，具体数值可视地下水量情况适当选择。地质钻杆同时有套管功能，地质钻杆内套一整根Φ38桩边注浆管，当桩边灌浆孔钻到设计深度后，调整桩边注浆管角度，使桩边注浆管壁上的径向孔中位刻线正对灌注桩圆心，然后逆转地质钻杆，使之抽出地面，将桩边注浆管留在灌浆孔内，准备注浆。同理，在灌注桩圆心位置，利用钻机接Φ42地质钻杆(内套桩心注浆管)钻桩心灌浆孔，孔深比灌注桩深200mm～400mm，具体数值可视地下水量情况适当选择；

2)将饮用淡水与强度等级为32.5(当灌注桩的直径不大于1.2m或深度不大于15m时)或42.5(当灌注桩的直径大于1.2m或深度大于15m时)的普通硅酸盐水泥拌和成水泥浆，水泥浆的水灰比(拌和水与水泥的质量比)可在8∶1到1∶1之间灵活选择(以保证每段注浆完成时间不超过1小时为宜)。利用注浆泵，将水泥浆通过注浆管逐个注入灌注桩周边或底部的土层孔隙中；注浆泵的注浆压力控制在0.3～0.6MPa，以保证每个桩边注浆管上的法向注浆孔的注浆长度在0.5m～1.5m内、径向注浆孔的径向注浆长度在0.3m～0.5mm、桩心注浆管上的注浆孔的注浆长度在0.5m～1.5m内对应控制；

3)整个注浆过程自下而上分段连续进行，每根桩边注浆管的一段注浆量控制值为：π·(0.150m)²·(外接正八边形边长+0.3m)，将注一段浆所的水泥浆加入注浆泵中，先自桩边灌浆孔底开始注浆，直至水泥浆该段水泥浆注完，利用钻机提升桩边注浆管到下一注浆段，提升高度为1500mm，以保证下段水泥浆与前一段结合起来，然后进行下一段注浆，直到最后提升并注浆到孔口位置为止；桩心注浆管一次性完成桩心灌浆孔底的一段注浆即可，注浆量为：π·[灌注桩半径+(0.2～0.5m，按实际所取值定)]²·0.2m；