[发明专利]一种真空预压利导管桩注气碳化超软地基的加固方法

权利要求书

1.一种真空预压利导管桩注气碳化超软地基的加固方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a.场地处理与勘探：清理整平超软地基及外围场地，沿预处理场地的外围开挖边沟，在场地外设置沉降观测桩，测量超软地基的基本理化指标，包括场地面积、泥深、含水率、液塑限、有机质含量、pH值；

b.第一管桩群施打：根据超软地基的基本理化指标确定空心透水混凝土管桩的间距和桩长，打桩机械先沿预处理场地的外围行走，通过静压插桩或振动捶打方式施打第一管桩群，使管桩的桩尖穿过超软地基至硬质土层中，且管桩的桩帽露出超软地基的地面，

所述管桩包括桩帽、桩身和桩尖，所述管桩的桩帽高度为5～20cm；所述管桩的横截面是正方形、长方形、多边形或圆形，横截面的外径为20～60cm，相邻两列管桩的间距为1.0～2.0m，

所述第一管桩群的施打宽度为打桩机械的最大工作半径；

c.喷搅设备安放与调试：在管桩桩帽上铺设滑槽，通过卡扣将滑槽临时固定在管桩上，将喷搅设备安放在滑槽上，使喷搅设备沿滑槽边行移边喷搅，所述滑槽为“工”字形或“U”字形槽钢，相对的两滑槽间设有横撑，横撑长度可以调节；

d.固化剂喷搅：根据超软地基的基本理化指标和预设的固化剂掺量、配比，调整固化剂的喷粉流量和喷粉时间，将固化剂与超软地基土均匀混合，

所述固化剂由50％～70％活性氧化镁、20％～40％矿渣粉、10％～20％钢渣粉和10％～20％无水氯化镁粉组成；

e.第一处理系统布设：在喷搅后的地基上铺洒10～30cm厚的砂垫层，使砂垫层表面与管桩桩帽齐平；依次移除喷搅设备和滑槽，将密封盖连接在桩帽上，密封盖上设有快接接头；将吸水管和通气管间隔连接至管桩的密封盖上，且吸水管和通气管分别与真空系统和注气系统相连，依次铺设土工布和密封膜，将土工布和密封膜以“U”字形折压至边沟中，在边沟中的密封膜上填压一定厚度砂填料，

所述砂垫层的砂为河砂、海砂或建筑垃圾的破碎细颗粒，最大粒径不超过5cm，

边沟外围堰的顶面高程不低于砂垫层顶面；

f.真空预压-注气碳化处理：先打开真空泵和控制阀，进行真空预压处理，使抽吸出来的水气经过滤器分离，气体通过塑料管被碱液罐收集处理，分离出的水排至密封膜上面；待分离的水填满边沟时，打开高压气罐的调压阀、加热器和增压器，向管桩中注入二氧化碳气体，使二氧化碳沿管桩向喷搅有固化剂的超软地基中运移扩散，进行碳化处理，

所述真空泵数量根据超软地基的场地面积和工期要求确定，单个真空泵的处理面积不超过1600m²，真空泵的负压不低于90kPa；

所述碱液罐中盛装有氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液；

g.第一场地处理完成：待碳化完成后，先关闭高压气罐的调压阀、加热器和增压器，再关闭真空泵和控制阀，排出边沟中的水，依次拆除密封膜、土工布、通气管和吸水管；

h.连续施工：将打桩机械移至第一处理场地，重复步骤c～g，对超软地基由外向内施工处理，同时进行场地的沉降观测；

i.最终处理：待处理场地的沉降满足要求时，再次在处理场地上铺设填料，与管桩桩帽顶齐平。

2.根据权利要求1所述的一种真空预压利导管桩注气碳化超软地基的加固方法，其特征在于：所述固化剂掺量和配比根据超软地基的基本理化指标确定，当超软地基的含水率越高时，固化剂中活性氧化镁和无水氯化镁含量越高；当超软地基的有机质含量越大或pH值越低时，矿渣粉和钢渣粉的含量也相应增加。

3.根据权利要求1所述的一种真空预压利导管桩注气碳化超软地基的加固方法，其特征在于：所述吸水管和通气管连接的管桩是间隔排列，根据超软地基的理化指标、上部承载和工期要求调整，理化性质越差、承载要求越高、工期越紧，管桩间距则越小。