阅读说明：本技术 一种钻孔注浆植入桩的施工方法 (Construction method for drilling and grouting implanted pile ) 是由 王吉良 张辰熙 陈学东 冯广志 于 2020-05-01 设计创作，主要内容包括：一种钻孔注浆植入桩的施工方法。单一的基础桩工法难以应对复杂地况,使预制桩因难以克服桩长与有效植入深度的矛盾而使用受限。本发明根据场地土层中砂性土层种类、所在位置以及厚度分析并确定钻孔深度、注浆位置以及注浆深度,钻孔完毕后在提钻杆的同时对孔内进行注浆,注浆完毕后在孔内植入预制桩,在植入预制桩过程中将溢出的浆液作出回收处理。本发明用于现场施工过程。(A construction method of a drilling grouting implanted pile. The single foundation pile construction method is difficult to deal with complex ground conditions, so that the use of the precast pile is limited due to the difficulty in overcoming the contradiction between the pile length and the effective implantation depth. According to the method, the drilling depth, the grouting position and the grouting depth are analyzed and determined according to the type, the position and the thickness of a sandy soil layer in a field soil layer, after drilling is finished, grouting is carried out in the hole while a drill rod is lifted, a precast pile is implanted in the hole after grouting is finished, and overflowed grout is recycled in the process of implanting the precast pile. The invention is used for the field construction process.)

一种钻孔注浆植入桩的施工方法

技术领域

本发明涉及一种钻孔注浆植入桩的施工方法，属土木工程技术领域。

背景技术

目前在预制桩的施工过程中，因为植入地中上部、中部或下部含有坚硬砂层，管桩无法穿透该层，而使施工桩长难以满足设计要求。例如设计17米长的桩，施工至10米或12米深度时就难以继续进行施工，对于直径为500mm以上的管桩来说，这种状况出现的频率更高。而管桩施工桩长是确保桩的承载力的基本要求，管桩施工桩长不符合设计要求，会使桩的承载力不满足要求，或者使建筑物工后变形过大，影响正常使用。为了解决这一问题，一般情况是换成别的桩型，如钻孔灌注桩或泥浆护壁桩。钻孔灌注桩因为桩端有虚土，单桩承载力低；泥浆护壁桩因为桩侧有泥皮且桩端有沉渣，侧阻力与端阻力都降低，单桩承载力会更低；而上述这两种桩型因为单桩承载力低，所以施工造价高，且成桩质量不如预制桩，一直未能大范围推广使用，而预制桩因难以克服桩长与有效植入深度的矛盾而使用受限。

发明内容

本发明的目的是提供一种钻孔注浆植入桩的施工方法，以解决单一的基础桩工法难以应对复杂地况，使预制桩因难以克服桩长与有效植入深度的矛盾而使用受限的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种钻孔注浆植入桩的施工方法，根据场地土层中砂性土层所在位置分析并确定钻孔深度、注浆位置以及注浆深度，钻孔完毕后在提钻杆的同时对孔内进行注浆，注浆完毕后在孔内植入预制桩，在植入预制桩过程中将溢出的浆液作出回收处理。

作为优选方案：勘探并确定场地土层中砂性土层的种类、所在位置以及厚度后，根据设计要求进行钻孔，当场地土层包括三个分布层时，三个分布层分别为上土层、中土层和下土层，所述上土层、中土层和下土层从上至下依次设置，当上土层为粘性土层，中土层为砂性土层时，所述孔从上至下依次贯穿上土层和中土层后孔的底部设置在下土层中，根据砂性土层的厚度确定在下土层中的钻孔深度，确定孔的深度后进行钻孔，钻孔操作完毕后，在提钻杆的同时对孔内进行注浆，往孔内注入浆液，注入浆液的高度小于孔的高度；

往带有浆液的孔内植入预制桩，预制桩的植入挤压浆液，确保浆液处于预制桩和中土层之间即可；

将多余浆液通过抽吸泵排出备用。

作为优选方案：勘探并确定场地土层的分层结构的土质种类、分布位置以及分布层数后，根据设计要求进行钻孔，当场地土层包括三个分布层时，三个分布层分别为上土层、中土层和下土层，所述上土层、中土层和下土层从上至下依次设置，当上土层为砂性土层，中土层为粘性土层时，所述孔贯穿上土层后孔的底部设置在中土层中，根据砂性土层的厚度确定在中土层中的钻孔深度，确定孔的深度后进行钻孔，钻孔操作完毕后，在提钻杆的同时对孔内进行注浆，往孔内注入浆液，注入浆液的高度等于孔的高度；

往带有浆液的孔内植入预制桩，预制桩的植入挤压浆液，确保浆液处于预制桩和上土层之间，预制桩的下端穿过孔底后设置在下土层中；

将多余浆液通过抽吸泵排出备用。

作为优选方案：预制桩处于下土层中的高度小于或等于500mm。

作为优选方案：在植入预制桩过程中将溢出的浆液作出回收处理为连续回收处理，连续回收处理过程为将抽吸泵与中转箱相连通，中转箱与供料装置的进料口相连通。

本发明相对于现有技术具有以下有益效果：

钻孔注浆植入桩工法达到的目的有以下几点：

1、本发明操作方便且无需改用现有设备，就能够确保预制桩适用于不同地况中，使钻孔施工桩长能够满足设计要求，确保预制桩在不同地况中均能实现其基本使用性能。

2、本发明通过对砂层或粘土层进行注浆，桩端及桩侧承载力大幅提高，单桩承载力提高，降低了造价；

3、预制桩植入时比常规打入法速度快、质量易于保证，且节约了工期，适于推广使用；

4、本发明适用于寒区，预制桩混凝土强度高，在寒冷地区耐久性稳定；

5、本发明中的浆液优选为水泥浆，浆液能够回收且重复使用，既节约造价由避免了污染环境，施工绿色环保；

6、本发明尤其适用于直径600mm以上大直径管桩的施工过程中。

附图说明

图1是本发明的流程操作示意图，图中场地土层包括三个分布层，三个分布层从上至下依次为粘性土层、细砂土层和中粗砂层；

图2是本发明用于厚度较大的砂性土层时的流程操作示意图，图中场地土层包括三个分布层，三个分布层从上至下依次为粘性土层、砂性土层和粘性土层；

图3是本发明的流程操作示意图，图中场地土层包括三个分布层，三个分布层从上至下依次为砂性土层、粘性土层和砂性土层。

图中，1-场地土层；2-孔；3-预制桩；4-浆液；5-上土层；7-下土层；9-中土层；11-隔离筒体；12-第一隔离套；13-第二隔离套。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

具体实施方式一：结合图1、图2和图3说明本实施方式，根据场地土层1中砂性土层种类、所在位置以及厚度分析并确定钻孔深度、注浆位置以及注浆深度，钻孔完毕后在提钻杆的同时对孔2内进行注浆，注浆完毕后在孔2内植入预制桩3，在植入预制桩3过程中将溢出的浆液4作出回收处理。

本实施方式中涉及的钻孔设备、注浆设备以及植入桩设备均为现有设备。

本实施方式中预制桩3为现有产品。

本实施方式中作业面平整后，用螺旋钻机钻同预制桩3直径相同或小于50mm的孔2。

本实施方式中在提钻杆的同时对场地土层1内进行注浆，注浆高度大于地下水位高度。

具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，勘探并确定场地土层1中砂性土层的种类、所在位置以及厚度后，根据设计要求进行钻孔，当场地土层1包括三个分布层时，三个分布层分别为上土层5、中土层9和下土层7，所述上土层5、中土层9和下土层7从上至下依次设置，当上土层5为粘性土层，中土层9为砂性土层时，所述孔2从上至下依次贯穿上土层5和中土层9后孔2的底部设置在下土层7中，根据砂性土层的厚度确定在下土层7中的钻孔深度，确定孔2的深度后进行钻孔，钻孔操作完毕后，在提钻杆的同时对孔2内进行注浆，往孔2内注入浆液4，注入浆液4的高度小于孔2的高度；

往带有浆液4的孔2内植入预制桩3，预制桩3的植入挤压浆液4，确保浆液4处于预制桩3和中土层9之间即可；

将多余浆液4通过抽吸泵排出备用。

本实施方式中钻孔深度比预制桩3桩长小0～1000mm。

本实施方式中其他未提及的操作步骤与具体实施方式一相同

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式为勘探并确定场地土层1的分层结构的砂质种类和分布层数后，根据设计要求进行钻孔，当场地土层1包括三个分布层时，三个分布层分别为上土层5、中土层9和下土层7，所述上土层5、中土层9和下土层7从上至下依次设置，上土层5为粘性土层，中土层9为细砂土层，下土层7为中粗砂层，所述孔2从上至下依次穿过上土层5和中土层9后孔2的底部设置在下土层7中，根据上土层5和中土层9的厚度确定在下土层7中的钻孔深度，钻孔设备贯穿上土层5和中土层9的厚度后，再往下钻入下土层7的深度为500mm，钻孔深度为上土层5和中土层9的厚度和再加上500mm即可，确定孔2的深度后进行钻孔，钻孔操作完毕后，在提钻杆的同时对孔2内进行注浆，往孔2内注入浆液4，注入浆液4的高度小于孔2的高度，确保注入浆液4的浆液面处于上土层5中，以便预制桩3和场地土层1之间形成足够接触面的浆液夹层。

往带有浆液4的孔2内植入预制桩3，预制桩3的植入挤压浆液4，确保浆液4处于预制桩3和中土层9之间形成隔离筒体11，隔离筒体11的形状为圆筒体，其顶端为敞口端用于预制桩3的深入，其底端为密封端，预制桩3通过隔离筒体11与中土层9充分接触，隔离筒体11的设置作用起到全面隔离作用，从而使预制桩3能够稳定伸入中土层9中，确保预制桩3的植入深度能够达到设计要求。

进一步的，隔离筒体11的顶端处于上土层5中且未贯穿上土层5，隔离筒体11的顶端处于上土层5内的高度大于或等于1000mm，如此设置能够确保隔离筒体11对于处于上土层5中的预制桩3顶端的隔离及防护效果。

进一步的，隔离筒体11的底端处于下土层7中且未贯穿下土层7，隔离筒体11的底端处于下土层7内一定距离，如此设置能够确保隔离筒体11对于处于下土层7中的预制桩3侧壁的防护效果。

最后将多余浆液4通过抽吸泵排出备用。

本实施方式中钻孔深度比预制桩3桩长小0～1000mm。

本实施方式中其他未提及的操作步骤与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图2说明本实施方式，勘探并确定场地土层1的分层结构的砂质种类、所在位置以及厚度后，根据设计要求进行钻孔，当场地土层1包括三个分布层时，三个分布层分别为上土层5、中土层9和下土层7，所述上土层5、中土层9和下土层7从上至下依次设置，上土层5和下土层7均为粘性土层，中土层9为砂性土层，所述孔2从上至下依次贯穿上土层5和中土层9后孔2的底部设置在下土层7中，钻孔在贯穿上土层5和中土层9后，继续钻孔并钻入下土层7的深度为500mm，钻孔深度为上土层5和中土层9厚度之和再加上500mm即可，确定孔2的深度后进行钻孔，钻孔操作完毕后，在提钻杆的同时对孔2内进行注浆，往孔2内注入浆液4，注入浆液4的高度小于孔2的高度，注入浆液4的高度超过孔2底部1000mm即可。

本实施方式中500mm为多次计算以及现场检测得到的最佳值。

往带有浆液4的孔2内植入预制桩3，预制桩3的植入挤压浆液4，确保浆液4处于预制桩3和中土层9之间形成第一隔离套12，第一隔离套12的形状与预制桩3的形状相配合，第一隔离套12内穿设有预制桩3，预制桩3通过第一隔离套12与中土层9充分接触，第一隔离套12的设置作用起到全面隔离作用，从而使预制桩3能够稳定伸入中土层9中，确保预制桩3的植入深度能够达到设计要求。

进一步的，第一隔离套12的顶端处于上土层5中且未贯穿上土层5，第一隔离套12的顶端处于上土层5内的高度大于或等于1000mm，如此设置能够确保第一隔离套12对于处于上土层5中的预制桩3顶端的隔离及防护效果。

进一步的，第一隔离套12的底端处于下土层7中且未贯穿下土层7，第一隔离套12的底端处于下土层7内一定距离，如此设置能够确保第一隔离套12对于处于下土层7中的预制桩3侧壁的防护效果。

将多余浆液4通过抽吸泵排出备用。

本实施方式中钻孔深度比预制桩3桩长小0～1000mm。其他未提及的操作步骤与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1、图2和图3说明本实施方式，预制桩3处于下土层7中的高度小于或等于500mm。其他未提及的操作步骤与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图3说明本实施方式，勘探并确定场地土层1的分层结构的砂质种类和分布层数后，根据设计要求进行钻孔，当场地土层1包括三个分布层时，三个分布层分别为上土层5、中土层9和下土层7，所述上土层5、中土层9和下土层7从上至下依次设置，上土层5为砂性土层，中土层9为粘性土层，下土层7为砂性土层，所述孔2贯穿上土层5后孔2的底部设置在中土层9中，孔2的深度为上土层5的厚度再加上500mm即可，确定孔2的穿设位置以及深度后进行钻孔，钻孔操作完毕后，在提钻杆的同时对孔2内进行注浆，往孔2内注入浆液4，注入浆液4的高度等于孔2的高度；

往带有浆液4的孔2内植入预制桩3，预制桩3的植入挤压浆液4，确保浆液4处于预制桩3和上土层5之间，预制桩3的下端穿过孔2底后设置在下土层7中；预制桩3贯穿上土层5和中土层9后处于下土层7中的深度为500mm，浆液4在预制桩3和上土层5之间形成第二隔离套13，第二隔离套13的长度为上土层5的厚度再加上500mm即可，第二隔离套13的下端处于中土层9中，第二隔离套13处于中土层9中的深度为500mm。

将多余浆液4通过抽吸泵排出备用。

进一步的，当下土层7中的砂性土层替换为风化岩时，施工方法与上述过程同理。

本实施方式中钻孔深度比预制桩3桩长小0～1000mm。

本实施方式中其他未提及的操作步骤与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图1、图2和图3说明本实施方式，在植入预制桩过程中将溢出的浆液作出回收处理为连续回收处理，连续回收处理过程为将抽吸泵与中转箱相连通，中转箱与供料装置的进料口相连通。本实施方式中其他未提及的操作步骤与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四、五、六或七的进一步限定，在完成钻孔操作后，再注入水泥砂浆，然后再植入预制桩3，在植入预制桩3后，在预制桩3的桩底进行后注浆，进一步提高预制桩3的承载力。