[发明专利]一种预应力混凝土异形桩预钻成孔扩底注浆施工工法

说明书

技术领域

本发明涉及一种施工工法，更具体说，它涉及一种预应力混凝土异形桩预钻成孔扩底注浆施工工法。

背景技术

近年来，随着城市化进程的发展城市建设用地越来越紧张，并且高层、超高层建筑的迅猛发展，对基础承载力要求也非常高，采用预应力混凝土管桩基础成本低、工期快，往往市区内由于周边环境要求较高无法选用，钻孔灌注桩施工承载力好、不存在对周边挤土效应等优点，但因泥浆排放量大、成桩质量较难控制等原因而受限制。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种成桩速度快、对周边环境影响小的预应力混凝土异形桩预钻成孔扩底注浆施工工法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。这种预应力混凝土异形桩预钻成孔扩底注浆施工工法，该方法步骤如下：

第一步，采用单轴钻机按照设定深度进行钻孔；

第二步，桩端部按照设定的直径与高度进行扩孔；

第三步，注入桩端水泥浆和桩周水泥浆，边注浆边提钻；

第四步，依靠预应力异形混凝土桩的自重将桩植入设计标高；

第五步，通过桩端及桩周水泥浆液硬化，使桩与桩端及桩周土体形成一体，制成由预制桩身、桩端水泥浆和土体共同承载的桩基础。

作为优选：第一步中：采用搅拌钻杆和螺旋钻杆；将钻头定位于桩心位置，确认平面位置及钻杆垂直度；使用定位检测尺确认平面位置，使用2台经纬仪互成90°进行垂直监测并校正，垂直度精度为1%，水平位移偏差不大于50mm；钻孔过程中，根据地质情况边钻孔边喷水或膨润土混合液，利用带有搅拌翼的钻杆边钻孔边对孔体进行修整及护壁；根据孔径、钻孔速度及地质情况调整水或膨润土混合液的用量，范围在50-300L/min。

作为优选：第一步中：钻孔至设定深度后，上下反复提升和下降钻杆进行桩孔的修整。

作为优选：第二步中：桩孔修整完成后，打开钻头部位扩大翼，按照设定的扩大直径分数次进行扩孔，扩孔完成后注入桩端水泥浆并进行反复搅拌。

作为优选：第二步中：扩底操作根据地质情况分3-5次逐次完成，每次扩底过程中必须保证钻机电流在容许范围内；扩底完成后，上下反复升降钻孔2-4次，保证桩端水泥浆的均匀，升降幅度为扩底部位的高度。

作为优选：第三步中：桩端水泥浆注入：扩底操作完成后注入桩端水泥浆，桩端水泥浆注入量为扩底部分体积的100%，注浆夺力控制在0.8-1.3MPa，在注浆过程中，上下反复升降钻机直至桩端水泥浆全部注入扩底部位，桩端水泥浆强度不低于20MPa，桩端水泥浆水灰比为0.6，注入量为每1m³水泥浆的原材料用量水灰比0.6w/c，水泥1090kg，水654kg。

作为优选：第三步中：桩周水泥浆注入：桩端水泥浆注入完成后注入桩周水泥浆，桩周水泥浆注入量：（钻孔体积-扩底部分体积）×30%；为确保桩周水泥浆的实际注入量，根据提升钻杆的速度确认单位时间的供浆量，每提升单位长度的钻杆确认水泥浆注入量，发现偏差及时修正，桩周水泥浆的水灰比为1，注入量为1m³水泥浆的原材料用量：水灰比1w/c，水泥760kg，水760kg。

作为优选：第四步中：在桩端水泥浆注入后2小时内必须开始进行植桩；桩的植入要和钻孔、水泥浆喷射保持连续，避免水泥浆喷射时间过长后植桩，植桩过程中采用检测尺对桩进行定位，桩植入过程中，随时进行检测，偏差超过30mm，立即进行校正；同时用2台经纬仪互成90度对桩进行检测，垂直度偏差不超过0.5%；下节桩桩顶距离地面1-2m时，用专用工具将桩固定，然后吊装下一节桩，桩与桩之间采用环向锁紧卡箍连接或CO2气体保护焊焊接；当最后一节桩沉桩至地面2m左右时，用专用工具将桩进行固定、校正、送桩；送桩过程，利用桩身自重，钻机提供的压力，将桩旋转至设计标高。

作为优选：第四步中：桩的连接可采用焊接或环向锁紧卡箍连接；焊接接桩下节桩的桩头需高出地面0.5m，下节桩的桩头设导向箍，接桩时上下节桩保持顺直，错位偏差不大于2mm；桩对接前上下端板表面采用铁刷子清刷干净，坡口处刷至露出金属光泽；焊接层数不少于2层，第一层焊完后把焊渣清理干净，再进行第二层施焊，焊缝连续、饱满；焊好后的桩接头自然冷却后再继续沉桩，自然冷却时间不少于8分钟。