本發(fā)明涉及基礎(chǔ)工程和基坑工程領(lǐng)域，特別涉及一種碎石層植預(yù)制樁的跑漿治理方法。

背景技術(shù)：

目前，在基坑工程建設(shè)中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)常用鉆孔灌注樁或地連墻的結(jié)構(gòu)形式，但是現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)在地層較差的情況下成樁質(zhì)量或地連墻的質(zhì)量極易受到影響，且成樁速度慢。

利用預(yù)制樁并配合送樁、植樁及漿液輸送設(shè)備，完成圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工，可以避免傳統(tǒng)灌注樁的施工質(zhì)量問(wèn)題，可以提高施工速度，縮短施工工期，降低工程造價(jià)，有助于實(shí)現(xiàn)工程的綠色生產(chǎn)。

但針對(duì)于城市環(huán)境及相關(guān)規(guī)范要求，錘擊沉樁對(duì)樁身質(zhì)量及施工環(huán)境造成不良影響，錘擊沉樁已經(jīng)被禁止使用，同時(shí)限制于壓樁機(jī)械能力因素，預(yù)制樁植樁需要先引孔再進(jìn)行下樁。

國(guó)內(nèi)現(xiàn)有成樁孔形式僅有圓形孔，圓孔與方樁之間會(huì)存在一定的空隙，為保證預(yù)制樁的穩(wěn)定性，樁與孔之間的空隙須采用某種漿液填充，否則在后期基坑開(kāi)挖過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致樁身懸空，留下隱患?，F(xiàn)階段針對(duì)樁孔空隙漿液填充一般采用水泥、黏土和水的拌合物，這種混合物針對(duì)黏土地層效果較好，但是針對(duì)滲透系數(shù)較大或者含水豐富的碎石地層，漿液極易出現(xiàn)跑漿或被地下水稀釋，對(duì)填充效果造成損失。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于預(yù)制樁在碎石層中出現(xiàn)的跑漿問(wèn)題，尚缺乏有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種碎石層植預(yù)制樁的跑漿治理方法，解決在含水碎石地層中的水泥土漿液跑漿問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種碎石層植預(yù)制樁的跑漿治理方法，包括以下步驟：

步驟1：制作預(yù)制樁，運(yùn)輸至植樁場(chǎng)地；

步驟2：確定預(yù)制樁孔位，鉆孔后在樁孔內(nèi)放置護(hù)筒，將預(yù)制樁置入樁孔內(nèi)；

步驟3：以設(shè)定比例制作灌注漿液，由下至上向樁孔內(nèi)灌漿；

步驟4：利用震動(dòng)錘夾持護(hù)筒配合履帶吊，將護(hù)筒取出，完成注漿；

步驟5：待漿液凝固設(shè)定時(shí)間后，對(duì)漿液進(jìn)行取芯觀察，判斷漿液是否流失；

步驟6：若漿液有流失，在樁孔兩側(cè)成孔噴漿，對(duì)漿液補(bǔ)強(qiáng)。

本發(fā)明中對(duì)凝固的漿液取芯觀察，可以及時(shí)觀察判斷漿液的流失情況，在漿液流失時(shí)，采用成孔噴漿對(duì)漿液進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，杜絕了樁孔漿液流失問(wèn)題，避免了后期注漿、補(bǔ)漿等工序，有效治理了跑漿問(wèn)題。

所述步驟1中的預(yù)制樁的樁身帶有吊裝環(huán)。在預(yù)制樁樁身上設(shè)置吊裝環(huán)，方便吊裝及運(yùn)輸。

所述步驟2的具體步驟為：

利用全站儀確定預(yù)制樁孔位，施工預(yù)制樁樁位導(dǎo)槽；利用雙動(dòng)力頭長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)在設(shè)定地層鉆制樁孔，鉆至碎石地層位置時(shí)，利用鉆機(jī)將護(hù)筒跟進(jìn)鉆頭，直至鉆至孔底標(biāo)高，將護(hù)筒留置樁孔內(nèi)；利用吊裝機(jī)械，將預(yù)制樁吊起置入樁孔中。采用雙動(dòng)力頭長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，不僅可以為長(zhǎng)螺旋鉆頭提供動(dòng)力，而且可以同時(shí)為長(zhǎng)護(hù)筒提供動(dòng)力。碎石層含水量大，極易在成孔過(guò)程中塌孔，放置護(hù)筒后既可以固定樁位,引導(dǎo)鉆孔方向,還能隔離地表水免其流入井孔，保護(hù)孔口不坍塌。

所述樁孔為圓形，直徑在900～1300mm，樁孔深度與預(yù)制樁長(zhǎng)度等同。

所述預(yù)制樁為方樁，方樁邊長(zhǎng)為600～800mm，長(zhǎng)度在20m以上。

所述樁孔位于同一水平直線上，相鄰樁孔孔位中心的間距為1100mm～1500mm。

所述地層的上部是土層，地層的下部是碎石地層；地層水位在地表或地表以下，碎石地層位于水位以下，碎石地層的碎石直徑在50mm～500mm。

所述步驟3的具體步驟為：

將施工現(xiàn)場(chǎng)的原狀黏土，經(jīng)碾碎篩分之后，將細(xì)顆粒黏土與水拌合后灌入制漿后臺(tái)，同時(shí)將水泥與水拌合后灌入制漿后臺(tái)，按照配合參數(shù)向制漿后臺(tái)中放入水玻璃；經(jīng)拌合后，利用地泵將漿液灌入樁孔中；灌漿時(shí)，將灌漿管放入樁孔底部，使?jié){液由下至上灌注至設(shè)定位置以上一米處。設(shè)定位置由樁孔體積減去樁身體積計(jì)算而得。

所述灌注漿液的成分由黏土、水、水泥、水玻璃組成，水固比為1:(1.57～2.29)，其中水與水泥比值為1:(0.9～1.2)。灌注漿液中加入水玻璃改進(jìn)漿液參數(shù)配比，提高了漿液凝結(jié)時(shí)間，在護(hù)筒拔出之后，漿液可迅速凝固，縮短了外部碎石泥漿侵入孔內(nèi)的時(shí)間。增加水泥摻量，提供了漿液重度，在護(hù)筒拔出之后，漿液柱體的豎向壓力較比重小的壓力高，產(chǎn)生向孔壁的支撐力也較大，提高了水泥土漿液的自身穩(wěn)定性。

所述步驟4的具體步驟為：

根據(jù)漿液初凝時(shí)間，在灌完漿液后待漿液初凝之前，利用振動(dòng)錘夾持住護(hù)筒，利用履帶吊將振動(dòng)錘吊起，拔出護(hù)筒。

所述步驟5的具體步驟為：

待漿液終凝完成后，經(jīng)過(guò)7～15天，利用取芯機(jī)械對(duì)灌注完的漿液取芯觀察，判斷芯樣中的水泥含量，若樣芯中水泥含量降低，且碎石數(shù)量超過(guò)設(shè)定值，說(shuō)明漿液出現(xiàn)跑漿；相反則說(shuō)明該漿液配比可控制漿液在碎石層范圍內(nèi)的穩(wěn)定賦存狀態(tài)。

所述步驟6的具體步驟為：

采用帶潛孔錘的旋噴鉆機(jī)，在樁孔兩側(cè)成孔噴漿；在旋噴的過(guò)程中，漿液自動(dòng)填充原有漿液流失的空間，對(duì)漿液進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

所述旋噴鉆機(jī)鉆制樁孔直徑為700～1200mm，樁孔內(nèi)置入旋噴樁，相鄰旋噴樁中心間距為1100～1500mm。

所述旋噴樁中心在同一直線上，旋噴樁的中心連線與預(yù)制樁的中心連線的垂直距離為300～600mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)通過(guò)加入水玻璃改進(jìn)漿液參數(shù)配比，提高了漿液凝結(jié)時(shí)間，在護(hù)筒拔出之后，漿液可迅速凝固，縮短了外部碎石泥漿侵入孔內(nèi)的時(shí)間。

(2)通過(guò)增加水泥摻量，提供了漿液重度，在護(hù)筒拔出之后，漿液柱體的豎向壓力較比重小的壓力高，產(chǎn)生較大的孔壁支撐力，提高了水泥土漿液的自身穩(wěn)定性。

(3)通過(guò)在成孔時(shí)使用護(hù)筒，保證了成孔過(guò)程中的地層穩(wěn)定性，不易發(fā)生塌孔，且在注入水泥土漿液之后，可以為漿液的初凝時(shí)間提供條件，保證在漿液初凝之前，含水的碎石層不會(huì)向孔內(nèi)塌陷。

(4)通過(guò)利用止水帷幕對(duì)水泥土漿液進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，杜絕了樁孔漿液流失問(wèn)題，避免了后期注漿、補(bǔ)漿等工序，節(jié)省了工程造價(jià)。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。

圖1為本發(fā)明方法的歩序圖；

圖2a為在地層鉆孔后示意圖；

圖2b為在地層下護(hù)筒后示意圖；

圖3為在地層灌注漿液后示意圖；

圖4為灌注漿液的平面圖；

圖5為旋噴樁與預(yù)制樁相對(duì)位置平面圖。

圖中：1、長(zhǎng)護(hù)筒，2、水泥土漿液，3、預(yù)制方樁，4、高壓旋噴樁。

具體實(shí)施方式

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說(shuō)明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說(shuō)明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

正如背景技術(shù)所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中存在預(yù)制樁在碎石層中跑漿問(wèn)題，為了解決如上的技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N碎石層植預(yù)制樁的跑漿治理方法。

本申請(qǐng)的一種典型的實(shí)施方式中，如圖1-圖5所示，提出了一種碎石層植預(yù)制樁的跑漿治理方法，包括成樁工藝、灌漿工藝和補(bǔ)漿工藝。

具體的，包括以下步驟：

步驟1：制作預(yù)制樁，運(yùn)輸至植樁場(chǎng)地；預(yù)制樁的樁身帶有吊裝環(huán)。

步驟2：確定預(yù)制樁孔位，鉆孔后在樁孔內(nèi)放置護(hù)筒，將預(yù)制樁置入樁孔內(nèi)；

利用全站儀確定預(yù)制樁孔位，施工預(yù)制樁樁位導(dǎo)槽；利用雙動(dòng)力頭長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)在設(shè)定地層鉆制樁孔，鉆至碎石地層位置時(shí)，利用鉆機(jī)將護(hù)筒跟進(jìn)鉆頭，直至鉆至孔底標(biāo)高，將護(hù)筒留置樁孔內(nèi)；利用吊裝機(jī)械，將預(yù)制樁吊起置入樁孔中。采用雙動(dòng)力頭長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，不僅可以為長(zhǎng)螺旋鉆頭提供動(dòng)力，而且可以同時(shí)為長(zhǎng)護(hù)筒提供動(dòng)力。碎石層含水量大，極易在成孔過(guò)程中塌孔，放置護(hù)筒后既可以固定樁位，引導(dǎo)鉆孔方向，還能隔離地表水免其流入井孔，保護(hù)孔口不坍塌。

樁孔為圓形，直徑在900～1300mm，樁孔深度與預(yù)制樁長(zhǎng)度等同。

預(yù)制樁為方樁，方樁邊長(zhǎng)為600～800mm，長(zhǎng)度在20m以上。

樁孔位于同一水平直線上，相鄰樁孔孔位中心的間距為1100mm～1500mm。

地層的上部是土層，地層的下部是碎石地層；地層至少有5m厚度以上的穩(wěn)定性較差的碎石層，碎石層的位置位于地表以下，土層可能為黏性土、粉質(zhì)粘土、砂性土等不易塌孔的土層。地層水位在地表或地表以下，穩(wěn)定性較差的碎石地層位于水位以下，碎石地層的碎石直徑在50mm～500mm。

步驟3：以設(shè)定比例制作灌注漿液，由下至上向樁孔內(nèi)灌漿；

將施工現(xiàn)場(chǎng)的原狀黏土，經(jīng)碾碎篩分之后，將細(xì)顆粒黏土與水拌合后灌入制漿后臺(tái)，同時(shí)將水泥與水拌合后灌入制漿后臺(tái)，按照配合參數(shù)向制漿后臺(tái)中放入水玻璃；經(jīng)拌合后，利用地泵將漿液灌入樁孔中；灌漿時(shí)，將灌漿管放入樁孔底部，使?jié){液由下至上灌注至設(shè)定位置以上一米處。設(shè)定位置由樁孔體積減去樁身體積計(jì)算而得。

灌注漿液的成分由黏土、水、水泥、水玻璃組成，水固比(水固比即為水與其他固體成分的比值)為1:(1.57～2.29)，其中水與水泥比值為1:(0.9～1.2)。灌注漿液中加入水玻璃改進(jìn)漿液參數(shù)配比，提高了漿液凝結(jié)時(shí)間，在護(hù)筒拔出之后，漿液可迅速凝固，縮短了外部碎石泥漿侵入孔內(nèi)的時(shí)間。增加水泥摻量，提供了漿液重度，在護(hù)筒拔出之后，漿液柱體的豎向壓力較比重小的壓力高，產(chǎn)生向孔壁的支撐力也較大，提高了水泥土漿液的自身穩(wěn)定性。

步驟4：利用履帶吊連接振動(dòng)錘，振動(dòng)錘夾持護(hù)筒的方式，將護(hù)筒取出，完成注漿；

根據(jù)漿液初凝時(shí)間，在灌完漿液后待漿液初凝之前，利用履帶吊連接振動(dòng)錘，振動(dòng)錘夾持護(hù)筒的方式將護(hù)筒拔出。

步驟5：待漿液凝固設(shè)定時(shí)間后，對(duì)漿液進(jìn)行取芯觀察，判斷漿液是否流失；

待漿液終凝完成后，經(jīng)過(guò)7～15天，利用取芯機(jī)械對(duì)灌注完的漿液取芯觀察，判斷芯樣中的水泥含量，若樣芯中水泥含量降低，且碎石數(shù)量超過(guò)設(shè)定值，說(shuō)明漿液出現(xiàn)跑漿；相反則說(shuō)明該漿液配比可控制漿液在碎石層范圍內(nèi)的穩(wěn)定賦存狀態(tài)。

步驟6：若漿液有流失，在樁孔兩側(cè)成孔噴漿，對(duì)漿液補(bǔ)強(qiáng)。

采用帶潛孔錘的旋噴鉆機(jī)，在樁孔兩側(cè)成孔噴漿；在旋噴的過(guò)程中，漿液自動(dòng)填充原有漿液流失的空間，對(duì)漿液進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

旋噴鉆機(jī)鉆制樁孔直徑為700～1200mm，樁孔內(nèi)置入旋噴樁，相鄰旋噴樁中心間距為1100～1500mm。

旋噴樁中心在同一直線上，旋噴樁的中心連線與預(yù)制樁的中心連線的垂直距離為300～600mm。

為了使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更加清楚地了解本申請(qǐng)的技術(shù)方案，以下將結(jié)合具體的實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本申請(qǐng)的技術(shù)方案。

實(shí)施例：

碎石層植預(yù)制樁的跑漿治理方法，采用以下步驟：

步驟1：預(yù)制樁制作及運(yùn)輸。

在預(yù)制樁廠制作預(yù)制方樁，將預(yù)制樁運(yùn)輸至植樁場(chǎng)地。

預(yù)制方樁長(zhǎng)度為24m，邊長(zhǎng)為700mm×700mm。

預(yù)制方樁樁身留有吊裝環(huán)，以便利用設(shè)備進(jìn)行裝卸。

步驟2：測(cè)量放線及成孔植樁。

利用全站儀確定預(yù)制樁孔位，施工預(yù)制樁樁位導(dǎo)槽；利用雙動(dòng)力頭長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)鉆孔，孔直徑1100mm，鉆至碎石土層位置時(shí)，利用鉆機(jī)將護(hù)筒跟進(jìn)鉆頭，直至鉆至孔底標(biāo)高，孔深24m；利用吊裝機(jī)械，將預(yù)制方樁吊起放入樁孔中。

雙動(dòng)力長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)是指機(jī)械不僅可以為長(zhǎng)螺旋鉆頭提供動(dòng)力，而且可以同時(shí)為長(zhǎng)護(hù)筒提供動(dòng)力。

鉆機(jī)鉆至孔底標(biāo)高時(shí)，長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)離開(kāi)孔位，將長(zhǎng)護(hù)筒留在樁孔中。

預(yù)制樁孔位在一條水平直線上，相鄰孔位中心的間距為1300mm。

成孔是指在上部是粉質(zhì)粘土、下部是碎石地層中成孔；水位在地表以下10m，碎石地層碎石直徑在50mm～500mm范圍之內(nèi)，且含水量大，極易在成孔過(guò)程中塌孔。

步驟3：制作水泥土漿液及灌注漿液。

利用施工現(xiàn)場(chǎng)的原狀黏土，經(jīng)碾碎篩分之后，將細(xì)顆粒黏土與水拌合后灌入制漿后臺(tái)，同時(shí)將水泥與水拌合后灌入制漿后臺(tái)，按照配合參數(shù)向制漿后臺(tái)中放入水玻璃；經(jīng)拌合后，利用地泵將漿液灌入樁孔中；灌漿時(shí)，將灌漿管放入樁孔底部，使?jié){液由下至上灌滿樁孔深度的二分之一。漿液配合比參數(shù)如下：

制漿后臺(tái)是一種帶有計(jì)量器的攪拌裝置，分兩個(gè)小的攪拌罐和一個(gè)大的攪拌罐；兩個(gè)小的攪拌罐分別拌制水泥土漿液和水泥漿，攪拌完成后，混合注入大的攪拌罐。

地泵是連接制漿后臺(tái)的設(shè)備，將大攪拌罐中的漿液泵送至樁孔中。

泵送漿液大約需要30min完成。

步驟4：拔出護(hù)筒，完成注漿。

根據(jù)漿液初凝時(shí)間，在灌完漿液250min后利用振動(dòng)錘配合履帶吊取出護(hù)筒，振動(dòng)錘夾持住護(hù)筒，利用履帶吊將振動(dòng)錘吊起，拔出護(hù)筒。。

采用振動(dòng)錘夾持護(hù)筒，利用振動(dòng)錘的震動(dòng)作用，降低護(hù)筒與地層的摩擦力，并且采用履帶吊實(shí)現(xiàn)護(hù)筒垂直非旋轉(zhuǎn)拔出，防止護(hù)筒旋轉(zhuǎn)引起的樁身旋轉(zhuǎn)。

步驟5：判斷漿液是否流失。

待漿液凝固完成，經(jīng)過(guò)7天之后，利用取芯機(jī)械對(duì)灌注完的漿液取芯觀察，判斷芯樣中的水泥含量，若樣芯中水泥含量降低，且碎石數(shù)量較多，說(shuō)明漿液出現(xiàn)跑漿，此時(shí)采用步驟6。否則說(shuō)明該漿液可以解決含水碎石層的跑漿問(wèn)題。

取芯是利用勘察取樣機(jī)械進(jìn)行取樣，分別在四個(gè)臨近樁邊中間位置進(jìn)行取樣。

步驟6：利用旋噴鉆機(jī)噴漿對(duì)漿液補(bǔ)強(qiáng)。

采用帶潛孔錘的旋噴鉆機(jī)，在樁孔兩側(cè)成孔噴漿；帶潛孔錘的旋噴鉆機(jī)對(duì)直徑較大的塊石破碎效果較好，在旋噴的過(guò)程中，漿液會(huì)自動(dòng)填充原有漿液流失的空間，對(duì)漿液有很好的補(bǔ)強(qiáng)效果。

旋噴鉆機(jī)成樁孔直徑為800mm，相鄰旋噴樁中心間距為1300mm。

旋噴樁中心在一條直線上，旋噴樁的中心連線與預(yù)制樁孔的中心連線的垂直距離為300mm。

以上所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。