阅读说明：本技术 一种用于珊瑚砂地基的灌注桩成孔和侧壁注浆施工方法 (Bored concrete pile hole forming and side wall grouting construction method for coral sand foundation ) 是由 朱艳 林靖 李小军 宣庐峻 高加云 宣以飞 肖炳辉 于 2019-09-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于珊瑚砂地基的灌注桩成孔和侧壁注浆施工方法,其特点是采用振动与静压交替作业的方法进行灌注桩套管成孔的施工,在拔出钢套管的同时进行桩侧注浆,具体施工包括：成孔、吊放钢筋笼和注浆套管、二次清孔、灌注桩浇筑、拔出钢套管和侧壁注浆等步骤。本发明与现有技术相比具有成桩可靠性和桩基承载力高,有效减少土体扰动,降低颗粒压碎度,提高桩侧摩阻力,较好的解决了珊瑚砂地基中成孔难和侧阻力低的问题,钢套管能够循环利用,大大降低了工程造价,绿色、环保,具有良好的环保效益和推广前景。(the invention discloses a bored concrete pile hole-forming and side wall grouting construction method for coral sand foundation, which is characterized in that the construction of bored concrete pile casing pipe hole-forming is carried out by adopting a vibration and static pressure alternative operation method, pile side grouting is carried out while a steel sleeve is pulled out, and the concrete construction comprises the following steps: the method comprises the steps of pore forming, steel reinforcement cage hoisting and grouting casing pipe hanging, secondary hole cleaning, cast pile pouring, steel casing pipe pulling, side wall grouting and the like. Compared with the prior art, the invention has the advantages of high pile forming reliability and pile foundation bearing capacity, effectively reducing soil disturbance, reducing particle crushing degree, improving pile side frictional resistance, better solving the problems of difficult hole forming and low side resistance in the coral sand foundation, recycling the steel sleeve, greatly reducing engineering cost, being green and environment-friendly, and having good environmental protection benefit and popularization prospect.)

一种用于珊瑚砂地基的灌注桩成孔和侧壁注浆施工方法

技术领域

本发明涉及桩基工程技术领域，尤其是一种适用于珊瑚砂地基的灌注桩成孔和侧壁注浆施工方法。

背景技术

随着国防建设需要，海洋油气、渔业、旅游等资源的开发利用，珊瑚岛礁建设的项目数量日益增多，规模日益扩大，对基础的承载力要求越来越高。灌注桩作为一种在陆地上适用性非常广泛的深基础，在岛礁建设中却面临着巨大困难。珊瑚礁地基的主要成分有珊瑚砂、礁灰岩、钙质土、珊瑚碎屑土，其中珊瑚砂(亦称钙质砂)具有颗粒松散、孔隙率高、表观摩擦角大、易破碎、土工性质离散性强等特点，采用普通泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术极易塌孔，其承载力尚不及同规格的预制桩。而预制桩面临着海上运输困难，遇孤石打入困难等诸多问题。因此，为在岛礁上设计和建造基础设施提供保障，研究灌注桩的成孔和侧壁注浆工艺有着很强的实用价值。

现有技术的灌注桩成孔多采用为泥浆护壁或者全套管护壁两种工艺，在珊瑚砂中采用泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术极易塌孔，或者产生非常厚的泥皮，成孔质量差，导致桩基承载力低；传统的全套管工艺采用振动法打入，对土体扰动大，振密砂土，导致打入缓慢，且由于珊瑚砂表观摩擦角大，极易造成套管端部已进入持力层的假象。现有技术的套管灌注桩侧壁注浆工艺是在拔出钢套管之后进行的，在珊瑚砂中由于其颗粒松散，易发生灌注桩沉降。本发明灌注桩成孔方法是对现有全套管护壁的一种改进工艺，能够显著提高成孔可能性；本发明灌注桩侧壁注浆工艺通过预埋注浆套管，在拔出钢套管的同时实施侧壁注浆，有效提高桩基承载力。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而设计的一种用于珊瑚砂地基的灌注桩成孔和侧壁注浆施工方法，采用振动与静压交替作业的方法进行灌注桩的钢套管成孔施工，在拔出钢套管的同时进行桩侧注浆，有效减少土体扰动，降低颗粒压碎度，提高桩侧摩阻力，极大提高孔壁稳定性和桩基承载力，较好的解决了单一振动法导致的砂土振密、打入缓慢，以及珊瑚砂地基中成孔难和侧阻力低的问题，钢套管能够循环利用，大大降低了工程造价，绿色、环保、经济性好。

本发明的目的是这样实现的：一种用于珊瑚砂地基的灌注桩成孔和侧壁注浆施工方法，其特点是采用振动与静压交替作业的方法进行灌注桩的钢套管成孔施工，随钢筋笼的下放，预埋注浆套管，在拔出钢套管的同时，将注浆管置入预埋的注浆套管内进行桩侧注浆，具体施工包括如下步骤：

a、灌注桩成孔

采用振动与静压交替作业的方法，利用可伸缩静压装置将钢套管打入珊瑚砂地基，成孔后利用水冲将钢套管内的砂土掏出，以水代砂进行清孔。

b、放置钢筋笼

灌注桩成孔后在钢套管内吊放钢筋笼以及注浆套管，并进行沉渣的二次清理。

c、灌注成桩

二次清孔后自下而上进行混凝土灌注。

d、侧壁注浆

待灌注桩强度达到70％时，打开注浆套管，将注浆管伸入注浆套管底部，在匀速拔除钢套管的同时，对灌注桩侧壁进行自下而上的匀速注浆，直至钢套管全部拔出，取出注浆管后进行灌注桩的养护。

所述注浆套管的端部为多头注浆喷口的斜管，其倾角α不小于15°。

本发明与现有技术相比具有成桩可靠性和桩基承载力高，有效减少土体扰动，降低颗粒压碎度，提高桩侧摩阻力，较好的解决了单一振动法导致的砂土振密、打入缓慢，以及珊瑚砂地基中成孔难和侧阻力低的问题，钢套管能够循环利用，大大降低了工程造价，绿色、环保，具有良好的环保效益和推广前景。

附图说明

图1为本发明振动与静压交替作业示意图；

图2为钢筋笼和注浆套管放置示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明侧壁注浆示意图。

具体实施方式

下面以某一桩基工程的实施例对本发明作进一步详细描述和说明：

实施例1

本发明采用振动与静压交替作业的方法进行灌注桩的钢套管成孔施工，在拔出钢套管的同时进行桩侧注浆，具体施工包括如下步骤：

a、灌注桩成孔

参阅附图1，采用振动与静压交替作业的方法，利用可伸缩静压装置3和夹具2将钢套管1打入珊瑚砂地基4，成孔后利用水冲的方法将钢套管1内的砂土掏出，以水代砂进行清孔。

b、放置钢筋笼

参阅附图2～图3，灌注桩成孔后在钢套管1内吊放钢筋笼7和预埋注浆套管5，并进行沉渣的二次清理，所述注浆套管5端部设有多头注浆喷口的斜管8，其倾角α不小于15°，注浆套管5放置时应盖上塞盖6，防止混凝土或其他杂物灌入堵塞注浆通道；所述钢筋笼7吊放时亦可将注浆套管5固定于钢筋笼7上，同时置入钢套管1中。

c、灌注成桩

二次清孔减少沉渣后自下而上进行混凝土灌注，直至钢套管1内的水全部溢出。

d、侧壁注浆

参阅附图4，待灌注桩强度达到70％时，匀速拔除钢套管1的同时，打开注浆套管5的塞盖6，将注浆管9***注浆套管5内，对灌注桩侧壁进行自下而上的匀速注浆。根据拔出钢套管1的空隙体积充盈率和拔出速度V₁控制注浆速度V₂，直至钢套管1全部拔出，取出注浆管9后进行浆液养护，所述注浆速度V₂按下述(I)式计算：

式中：D₁为钢套管1外径；D₂为钢套管1内径；d为注浆管9直径；γ(％)为注浆空隙体积充盈率。

本发明采用振动与静压交替作业的方法进行套管成孔的施工，减少土体扰动、降低颗粒压碎度，有效地解决了单一振动法导致的砂土振密、打入缓慢等问题，在拔出钢套管1的同时进行桩侧注浆，有效解决了在珊瑚砂地基中，尚未实施侧壁注浆的情况下，拔出钢套管导致的土体二次扰动，桩基沉降等问题，提高桩侧摩阻力，拔除的钢套管1能够循环利用，绿色、环保、经济性好，较好的解决了灌注桩在珊瑚砂地基中成孔难，侧阻力低的问题，大大提高了桩基承载力。

以上只是对本发明作进一步的说明，并非用以限制本专利，凡为本发明等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。