[发明专利]动态灌注成桩法

说明书

本发明涉及一种就地灌注钢筋混凝土桩的方法。在基坑帷幕、桩基础、基础加固、护岸等工程中，常采用灌注桩或作排桩式地下连续墙。中国专利局于88年2月11日审定公告，并于88年2月11日授权的“钻孔压浆成桩法”发明专明专利（CN86100705B）中公开的一种成桩方法，这是当今最新的一种成桩方法：用螺旋钻孔到预定深度后，在提钻的同时（钻杆不再转动）通过设在钻头的喷嘴向孔内注压10-300Kg/cm²水泥浆，至水泥浆面达到坍孔危险位置以上时为止，起钻向孔内放置钢筋笼，投满骨料，并放入至少一根直通孔底的高压注浆管，用20-300Kg/cm²的压力，从孔底向上作两次补压水泥浆，直至浆液达到孔口为止。这种方法虽然可以在流砂、地下水等坍孔的地质条件下成桩，但也存在以下一些问题：首先由于钻杆和钻头是在不旋转的状态下提升出孔，由于附着在叶片上土石的凹凸不规则而造成对孔壁的扯扰，加之第一次压注水泥浆的比重不大，而使孔壁仍有坍塌，尤其是一些松散地层;注浆压力最高300Kg/cm²，不仅成孔速度慢，而且对于砂卵石或孔壁有其它障碍物的地质条件下，克服上升阻力不足;由于压注的浆液全部是水泥浆，形成的桩体是一无砂钢筋混凝土，不仅耗用水泥量大，造价高，而且桩体的强度很难提高，还有可能后期出现收缩渗裂。

本发明的目的是针对上述方法的缺陷，提供一种不仅能在地下水、流砂、坍孔等复杂条件下进行成孔成桩，而且能加快成桩速度，更有效地降低造价，大大提高桩体质量的钢筋混凝土成桩法。

本发明的主要内容是：钻孔到要求深度后边旋转钻杆钻头，边拔出钻杆，通过设在钻头的出浆口向孔内高压压注水泥砂浆，至浆液达到无坍孔危险的部位稍上为止，拔出全部钻杆后向孔内放入钢筋笼，并同时放入至少一根直到孔底的适当位置的高压注浆管，然后向孔内投放骨料到要求位置。最后通过高压注浆管向孔内二次高压补注水泥浆，直到浆液达到要求部位为止。

针对地质和地下水的不同情况，压注水泥砂浆的压力可以在15-400Kg/cm²范围内变化，第二次补压水泥浆的压力可以在18-350Kg/cm²范围内调整。水泥砂浆的配合比（体积比）为水泥∶砂子＝1∶0.25-0.4，水灰比：0.5-0.6。

本发明提出的钢筋混凝土桩的灌注方法，不仅采用了高压二次以上的水泥砂浆和水泥浆注入，而且由于钻杆边旋转（5-40转/分）边提升、边喷注浆，产生螺旋状的盘旋上升，加上钻杆叶片上土柱和孔壁间渗溢水泥浆起到了对孔壁产生挤刮墙壁灰浆的作用，而更有效地防止孔壁的坍塌，同时还使孔壁和桩体形成螺纹状的沟槽凸棱，大大提高了桩体的承载力。由于凭籍第一次高压水泥砂浆对钻头的顶升力而更加有效地克服卵石和孔壁的障碍物对提升的阻力，加快了成桩速度，同时由于水泥砂浆的比重大，能更好护壁而保证成孔质量。在向孔中水泥砂浆内投放钢筋笼和石子后，又采用了二次以上的高压补注水泥浆，不仅消除了内部的孔隙，而且对孔壁周围土体与桩体充实致密。由于这种成桩体是名符其实的钢筋混凝土桩，绝无水泥浆的收缩渗裂，从而极大地提高了桩体的质量寿命，并节约水泥、降低造价。综上所述，本发明与已有技术的根本区别在于采用了边旋转边提升钻杆钻头和更高的注浆压力;以及第一次注水泥砂浆以后注水泥浆。所以，使本成桩法具有更广的适用性和桩体质量很高的特征。