[发明专利]一种碳化搅拌桩-透气管桩复合地基及其施工方法

权利要求书

1.一种碳化搅拌桩-透气管桩复合地基，其特征在于：所述碳化搅拌桩-透气管桩复合地基是由碳化氧化镁水泥土搅拌桩（15）和透气管桩（10）构成，透气管桩（10）复合在碳化氧化镁水泥土搅拌桩（15）内部，所述碳化氧化镁水泥土搅拌桩（15）中的氧化镁水泥为活性氧化镁、活性氧化镁与生石灰的混合物、活性氧化镁与水泥的混合物或者活性氧化镁与生石灰和水泥的混合物，同时，该碳化搅拌桩-透气管桩复合地基的施工方法包括下列步骤： a.场地整平，搅拌桩机就位，将桩机钻杆（2）和螺旋钻头（5）垂直对准天然地基（1）的设定桩位； b.启动搅拌桩机至贯入状态，直至将螺旋钻头（5）旋压贯入至天然地基（1）的设定深度处，所述螺旋钻头（5）切削天然地基（1）土，搅拌叶片破碎并搅拌天然地基（1）土； c.启动搅拌桩机至提升状态，一边喷氧化镁水泥一边搅拌和提升，完成氧化镁水泥土搅拌桩体（9）的初步成型； d.按照步骤b、c中的方式再次下钻和提钻，对氧化镁水泥土搅拌桩（9）进行复搅，直至氧化镁水泥均匀分散于氧化镁水泥土搅拌桩（9）中； e.在氧化镁水泥土固化前，将透气管桩（10）垂直压入氧化镁水泥土搅拌桩（9）中； f.在氧化镁水泥土搅拌桩（9）和透气管桩（10）的顶部压入密封罩（11），穿过该密封罩（11）向透气管桩（10）中插入通气管（12），该通气管（12）另一端连接至二氧化碳储气罐（14），通气管（12）上设置有调压阀（13）； g.开启调压阀（13）并调整通气压力，使二氧化碳气体通过透气管桩（10）扩散至氧化镁水泥土搅拌桩（9）桩体中，对氧化镁水泥土搅拌桩（9）桩体进行通气碳化形成碳化氧化镁水泥土搅拌桩（15），完成碳化搅拌桩–透气管桩复合地基的施工；

所述氧化镁水泥为粉末或浆液，粉末从喷粉孔（7）喷出，浆液从喷浆孔（8）喷出，当含水率小于10%时，氧化镁水泥以浆液形式喷出；当含水率大于20%时，氧化镁水泥以粉末形式喷出；当含水率在10%和20%之间时，氧化镁水泥以粉末和浆液同时喷出。

2.权利要求1所述的碳化搅拌桩–透气管桩复合地基的施工方法，其特征在于，该施工方法包括下列步骤： a.场地整平，搅拌桩机就位，将桩机钻杆（2）和螺旋钻头（5）垂直对准天然地基（1）的设定桩位； b.启动搅拌桩机至贯入状态，直至将螺旋钻头（5）旋压贯入至天然地基（1）的设定深度处，所述螺旋钻头（5）切削天然地基（1）土，搅拌叶片破碎并搅拌天然地基（1）土； c.启动搅拌桩机至提升状态，一边喷氧化镁水泥一边搅拌和提升，完成氧化镁水泥土搅拌桩体（9）的初步成型； d.按照步骤b、c中的方式再次下钻和提钻，对氧化镁水泥土搅拌桩（9）进行复搅，直至氧化镁水泥均匀分散于氧化镁水泥土搅拌桩（9）中； e.在氧化镁水泥土固化前，将透气管桩（10）垂直压入氧化镁水泥土搅拌桩（9）中； f.在氧化镁水泥土搅拌桩（9）和透气管桩（10）的顶部压入密封罩（11），穿过该密封罩（11）向透气管桩（10）中插入通气管（12），该通气管（12）另一端连接至二氧化碳储气罐（14），通气管（12）上设置有调压阀（13）； g.开启调压阀（13）并调整通气压力，使二氧化碳气体通过透气管桩（10）扩散至氧化镁水泥土搅拌桩（9）桩体中，对氧化镁水泥土搅拌桩（9）桩体进行通气碳化形成碳化氧化镁水泥土搅拌桩（15），完成碳化搅拌桩–透气管桩复合地基的施工；

所述氧化镁水泥为粉末或浆液，粉末从喷粉孔（7）喷出，浆液从喷浆孔（8）喷出，当含水率小于10%时，氧化镁水泥以浆液形式喷出；当含水率大于20%时，氧化镁水泥以粉末形式喷出；当含水率在10%和20%之间时，氧化镁水泥以粉末和浆液同时喷出。

3.根据权利要求2所述的碳化搅拌桩–透气管桩复合地基的施工方法，其特征在于：所述桩机钻杆（2）的上部为空心状，下部为实心状，在桩机钻杆（2）的底部设置有螺旋钻头（5），桩机钻杆（2）的上部固定有搅拌叶片；所述搅拌叶片包括上搅拌叶片（3）和下搅拌叶片（4），上搅拌叶片（3）和下搅拌叶片（4）之间依次错位设有喷粉孔（7）和喷浆孔（8），桩机钻杆（2）内还固定有喷浆管（6），喷浆管（6）与喷浆孔（8）密封连接。

4.根据权利要求2所述的碳化搅拌桩–透气管桩复合地基的施工方法，其特征在于：所述氧化镁水泥土搅拌桩（9）的直径为500–2000mm，透气管桩（10）的外径为300–1000mm。