一種提高cfg壓灌樁承載力的技術(shù)裝置及施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高CFG壓灌樁承載力的施工方法及裝置，施工方法包括制作注漿裝置、成樁、安放注漿裝置、注漿和擠密固化等步驟；該施工方法及裝置成功的解決了對(duì)成樁后樁端虛土、樁間軟弱土層及成孔過(guò)程中樁側(cè)被擾動(dòng)土體的擠密和固化的問(wèn)題，同時(shí)提出了注漿技術(shù)要求，通過(guò)該裝置達(dá)到壓力注漿，使?jié){液向土體充分滲透擠壓，從而達(dá)到提高樁側(cè)摩阻力和樁端承載力、減少沉降的效果，大幅度提高成樁質(zhì)量及單樁承載力，減少壓灌樁工程質(zhì)量隱患，并實(shí)現(xiàn)減少用樁量，在保留達(dá)到原設(shè)計(jì)承載力的基礎(chǔ)下能夠縮短設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)；并在現(xiàn)有鉆機(jī)設(shè)備使用中，避免了動(dòng)用大型機(jī)械的浪費(fèi)，從而降低了施工難度和工程造價(jià)。
【專利說(shuō)明】一種提高CFG壓灌粧承載力的技術(shù)裝置及施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是一種提高CFG壓灌樁承載力的施工技術(shù)裝置和施工方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，CFG樁復(fù)合地基技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，成為地基處理的主要方法之一。為 解決樁底、樁側(cè)虛土和軟弱土層對(duì)鉆孔灌注樁造成的承載力減弱的問(wèn)題，科技界不斷探索、 研究，并采用對(duì)樁底、樁周軟弱土層注漿(高強(qiáng)水泥漿）的方法來(lái)提高其單樁承載力。
[0003] 目前，中國(guó)發(fā)明專利專利號(hào)"201310387975"采用一種"套管式底送后插管后注漿 裝置及施工辦法"。該裝置存在以下不足之處： 1、 注漿管插入樁體需使用套管，增加了工序的復(fù)雜性； 2、 在導(dǎo)入注漿管過(guò)程中，水泥漿會(huì)在振動(dòng)力的作用下從混凝土中析出進(jìn)入套管與注漿 管之間的縫隙，凝結(jié)在套管內(nèi)、外壁上，使外徑越來(lái)越大，孔口越來(lái)越小，實(shí)際使用過(guò)程中需 要反復(fù)清理，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，尤其在高溫和寒冷季節(jié)凝結(jié)非常明顯，使用很不理想； 3、 因注漿管未設(shè)單向閥，造成注漿終止后漿液回流，使注漿壓力散失，不僅造成了材料 浪費(fèi)，而且達(dá)不到壓力注漿的應(yīng)有效果。
[0004] 另外，中國(guó)發(fā)明專利名稱為"長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁后注漿處理施工方法及后注漿裝 置"專利號(hào)"200710200046. 8"所公開的內(nèi)容，在施工過(guò)程中也存在以下不足： 1、 注漿管焊在鋼筋籠的兩側(cè)，不能形成樁端中心注漿，達(dá)不到最佳注漿效果； 2、 注漿管焊在鋼筋籠的兩側(cè)與鋼筋籠成為一體，同步入孔，造成注漿管受鋼筋籠安放 標(biāo)高的約束，注漿單向閥不能自由設(shè)于預(yù)定的虛土位置，部分在安放過(guò)程中因插于密度較 大土層或巖層受到損壞或離孔底較高被包裹在混凝土中，造成注漿困難或失?。?3、 注漿管依附于鋼筋籠，特意制作由定位鋼筋、兜底鋼筋等組成的后注漿裝置增加了 施工的繁瑣性，同時(shí)也增加了勞動(dòng)強(qiáng)度和材料成本。
[0005] 另外，中國(guó)發(fā)明專利專利號(hào)CN200710113890. 7給出了一種干成孔灌注樁樁底后 注漿的施工方法，能有效的提高單樁承載力。但該方法在施工過(guò)程中施工場(chǎng)地局部區(qū)域常 出現(xiàn)與勘察報(bào)告不符的情況，會(huì)受到流塑土層或淺層滯留水的影響，出現(xiàn)縮孔、塌孔現(xiàn)象， 造成施工困難，未能被廣泛推廣應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于：提供了整套可靠、能有效提高CFG壓灌樁承載力的技術(shù)裝置 和施工方法，彌補(bǔ)了上述三個(gè)專利存在的施工缺陷。確保注漿成功，達(dá)到減少沉降、提高樁 基承載力1. 5-2倍以上的目的，并且同時(shí)解決了注漿終止后漿液回流的問(wèn)題，裝置制作簡(jiǎn) 單，成本低廉，施工便捷、質(zhì)量可靠、且能節(jié)省工料，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益明顯。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案為： 一種提高CFG壓灌樁承載力的技術(shù)裝置，包括振動(dòng)器、定位銷軸、注漿管、注漿管壁自 鎖器和傘形鉆頭式單向注漿球閥。所述振動(dòng)器的振動(dòng)電機(jī)設(shè)置有底座鐵板，所述定位銷軸 設(shè)置在所述振動(dòng)器底座鐵板的下側(cè)，所述定位銷軸的直徑小于所述注漿管的內(nèi)徑；所述定 位銷軸插入注漿管的端部設(shè)有錐頭，以便兩者的連接操作；所述定位銷軸與所述振動(dòng)器底 座鐵板相連接的根部設(shè)有尼龍?zhí)讐|，用來(lái)保護(hù)注漿管的注漿入口避免受振動(dòng)沖擊而變形； 所述振動(dòng)器上設(shè)有注漿管壁自鎖器，所述注漿管壁自鎖器可在注漿管露出地面的任意部位 鎖定，簡(jiǎn)捷方便。所述注漿管壁自鎖器包括兩個(gè)通過(guò)銷軸鉸接的合頁(yè)板，所述銷軸上設(shè)有 張緊彈簧，在不受外力作用時(shí)合頁(yè)板為展開狀態(tài)，所述合頁(yè)板上設(shè)有鋼絲繩孔，所述鋼絲繩 孔固定在鋼絲繩的一端，所述鋼絲繩的另一端固定在所述振動(dòng)器底座鐵板上；所述合頁(yè)板 上均設(shè)有注漿管鎖止孔，所述注漿管露出地面的一端穿過(guò)注漿管鎖止孔頂在尼龍?zhí)讐|上， 下拉注漿管壁自鎖器，拉緊注漿管壁自鎖器與震動(dòng)器底座鐵板相連接的鋼絲繩使注漿管鎖 住，固定在定位銷軸上。所述注漿管的下端連接有傘形鉆頭式單向注漿球閥；所述傘形鉆頭 式單向注漿球閥閥體的底端為傘形鉆頭，所述鉆頭的錐面設(shè)有三棱螺旋鉆翼，導(dǎo)向性好、鉆 進(jìn)力強(qiáng)；所述傘形鉆頭直徑大于所述閥體的直徑；所述傘形鉆頭式單向注漿球閥閥體上部 設(shè)有進(jìn)漿口閥座，所述進(jìn)漿口閥座的下側(cè)設(shè)有玻璃球珠，所述玻璃球珠設(shè)置在彈簧上，所述 玻璃球珠在彈簧的推力下與進(jìn)漿口閥座形成密封結(jié)構(gòu)；所述閥體的側(cè)壁周圍設(shè)有雙排出漿 孔，與所述注漿管口徑流量相匹配；所述閥體側(cè)壁的出漿孔處設(shè)有凹槽，所述凹槽的外周套 有覆蓋出漿孔的橡膠套，為增加對(duì)橡膠套的防護(hù)，橡膠套的外面包裹有熱縮管；所述凹槽處 覆蓋出漿孔的外層熱縮管的外表面低于所述閥體表面，結(jié)合傘頭的保護(hù)使得橡膠套在裝置 插入樁身的過(guò)程中避免了混凝土骨料對(duì)它的刮撞損壞，形成了雙保險(xiǎn)單向閥，能有效保障 注漿成功。
[0008] 另外，振動(dòng)器平板上設(shè)有用于起吊本裝置的振動(dòng)器吊繩和用來(lái)輔助控制注漿管垂 直度的拉繩。
[0009] 上述提高CFG壓灌樁承載力的技術(shù)裝置的施工方法，包括以下步驟： 一、 制作注漿裝置：制作上述注漿裝置； 二、 成樁：長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)成孔泵送混凝土成樁，混凝土中可摻加粉煤灰或外加劑，每方 混凝土的粉煤灰摻量易為70-90kg ;混凝土中粗骨料可采用卵石或碎石，最大粒徑不大于 30mm ;混凝土塌落度控制在180-200mm之間；當(dāng)遇到地下砂層較厚即大于5米時(shí)，塌落度宜 增加至220mm ;提鉆速度宜為1. 2-1. 5m/min ;長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁的充盈系數(shù)宜為1. 0-1. 2 ; 樁頂混凝土超灌高度不宜小于0. 3-0. 5m。
[0010] 三、安放注漿裝置：成樁后用鉆機(jī)副卷?yè)P(yáng)的升降鋼絲繩吊起上述注漿裝置，垂直置 于樁身之上，對(duì)準(zhǔn)樁孔的孔徑中心緩緩垂直插入混凝土中，插入速度宜控制在1. 5-3m/min 之間。當(dāng)遇到阻滯力時(shí)開啟振動(dòng)器，直至將傘形鉆頭式單向球閥送入到樁底設(shè)定位置，然后 關(guān)閉振動(dòng)器，松開注漿管壁自鎖器，摘下振動(dòng)器并封好注漿管口，以免落入雜物，注漿裝置 安放完畢。
[0011] 其中，要求傘形鉆頭式單向球閥安放在樁底混凝土與土層交界面以下200-300mm 的最佳位置，注漿管上端露出地面500-700mm。
[0012] 四、注漿：在樁體形成10-48 (根據(jù)試驗(yàn)確定)小時(shí)之間，把注漿管內(nèi)人工注滿清水 潤(rùn)濕管路，然后用注漿軟管連接注漿泵，向樁底壓注水泥漿液。
[0013] 1、注漿閥應(yīng)具備下列性能： (1)注漿閥能承受IMPa以上的靜水壓力；注漿閥外部保護(hù)層應(yīng)能抵擋砂石等硬質(zhì)物的 刮撞而不致使注漿閥受損； (2)注漿閥應(yīng)具備逆止功能。
[0014] 2、漿液配比、終止注漿壓力、流量、注漿量等參數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定： (1) 漿液的水灰比應(yīng)根據(jù)土的飽和度、滲透性不同控制在〇. 5-0. 8之間。水泥漿液中添 加有水泥重量1 %的混凝土泵送劑(采用山東臨朐利建特種建材有限公司生產(chǎn)的ED-P3型 高強(qiáng)泵送劑）以及5 %的混凝土膨脹劑(采用山東臨朐利建特種建材有限公司生產(chǎn)的ED-A 型膨脹劑)，泵送壓力為〇· 6-10MPa ; (2) 注漿流量不宜超過(guò)75L/min ; (3) 單樁注漿量應(yīng)考慮樁的直徑、長(zhǎng)度、樁底和樁側(cè)土質(zhì)的性質(zhì)、單樁承載力增幅等因 素注確定。后注漿作業(yè)開始前，宜進(jìn)行注漿試驗(yàn)和試樁試驗(yàn)，優(yōu)化并最終確定注漿參數(shù)。
[0015] 五、對(duì)土體擠密固化、加大樁底受力面積：漿液在壓力作用下推動(dòng)彈簧，從注漿孔 和彈性橡膠套的縫隙中沖出，對(duì)周圍松軟和有空隙的土體進(jìn)行填充和擠壓，在樁端形成水 泥土擴(kuò)大頭，加大了樁底受力面積；漿液在壓力作用下繼續(xù)沿樁側(cè)上升，使樁周土體也得到 擠密和固化，從而大幅提1?單粧的承載能力。
[0016] 六、阻止?jié){液回流：當(dāng)注漿結(jié)束時(shí)，球珠在彈簧的推動(dòng)作用下回彈封閉管路，使高 壓漿液向土體充分滲透，從而給樁體一個(gè)予加應(yīng)力，充分發(fā)揮壓力注漿的作用。
[0017] 本發(fā)明的有益效果： 1、 直接插管，操作方便，省時(shí)省工，質(zhì)量可靠； 2、 傘形鉆頭式單向注漿閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集導(dǎo)向、先插后鉆、壓漿、逆止多功能于一身，解決 了注漿管路開通困難和漿液回流的問(wèn)題； 3、 通過(guò)插管注漿形成了對(duì)成樁后樁端虛土、樁間軟弱土層及成孔過(guò)程中樁側(cè)被擾動(dòng)土 體的擠密和固化，從而提高了樁側(cè)摩阻力和樁端承載力，達(dá)到減少沉降的效果。
[0018] 試驗(yàn)結(jié)果表明：采用本發(fā)明可使單樁承載力提高1.5-2倍以上，在保留達(dá)到原設(shè) 計(jì)承載力的基礎(chǔ)上，能夠縮短設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)或減少用樁數(shù)量。在現(xiàn)有鉆機(jī)設(shè)備使用中，避免了動(dòng) 用大型機(jī)械，節(jié)省了在運(yùn)輸、安裝、能源消耗等諸多方面的浪費(fèi)，降低了施工難度和工程造 價(jià)。若能得到廣泛推廣和應(yīng)用，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益不可估量。
[0019] 為使本發(fā)明的技術(shù)方案和裝置設(shè)計(jì)更加清楚的予以展示，下面結(jié)合圖示和實(shí)例對(duì) 本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0020] 圖示說(shuō)明 圖1、整體結(jié)構(gòu)不意圖； 圖2、傘形鉆頭式單向球閥的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3、注漿管壁自鎖器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4、實(shí)施例2步驟（2)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5、實(shí)施例2步驟（3)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6、實(shí)施例2步驟（4)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中：1-振動(dòng)器吊繩、2-振動(dòng)器、3-振動(dòng)器底座鐵板、4-注漿管定位銷軸、5-注漿管、 6_注漿管壁自鎖器、7-傘形鉆頭式單向球閥、8-拉繩、9-橡膠套、10-球珠、11-閥座、12-出 漿孔、13-彈簧、14-鉆頭、15-閥體、16-凹槽、17-長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)、18-樁、61-鋼絲繩孔、62-注 漿管鎖止孔、63-張緊彈簧、64-銷軸、65-注漿管壁自鎖器合頁(yè)板、66-鋼絲繩。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施進(jìn)行說(shuō)明，此處所描述的僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用 于限定本發(fā)明。
[0022] 實(shí)施例1 如圖1-3所示，一種提高CFG壓灌樁承載力的技術(shù)裝置，包括振動(dòng)器2、定位銷軸4、注 漿管5、注漿管壁自鎖器6和傘形鉆頭式單向球閥7。震動(dòng)器2的振動(dòng)電機(jī)設(shè)置有底座鐵板 3,定位銷軸4設(shè)置在振動(dòng)器底座鐵板3的下側(cè)，定位銷軸4的直徑小于注漿管5的內(nèi)徑；定 位銷軸4插入注漿管5的端部設(shè)有錐頭，以便兩者的連接操作；定位銷軸4與振動(dòng)器底座 鐵板3相連接的根部設(shè)有尼龍?zhí)讐|，用來(lái)保護(hù)注漿管的注漿入口避免受振動(dòng)沖擊而變形； 振動(dòng)器2上設(shè)有注漿管壁自鎖器6,注漿管壁自鎖器6包括兩個(gè)通過(guò)銷軸64鉸接的合頁(yè)板 65,銷軸64上設(shè)有張緊彈簧63,在不受外力作用時(shí)合頁(yè)板為展開狀態(tài)，合頁(yè)板65上設(shè)有鋼 絲繩孔61，鋼絲繩孔61上固定鋼絲繩66的一端，鋼絲繩66的另一端固定在振動(dòng)器底座鐵 板3上；合頁(yè)板65上均設(shè)有注漿管鎖止孔62,注漿管5穿過(guò)注漿管鎖止孔62頂在尼龍?zhí)?墊上，將注漿管5的上端固定在定位銷軸4上，下拉注漿管壁自鎖器6,直至拉緊注漿管壁 自鎖器6與震動(dòng)器底座鐵板3相連接的鋼絲繩66,使注漿管5鎖住。注漿管5的下端連接 有傘形鉆頭式單向注漿球閥7 ;所述傘形鉆頭式單向注漿球閥7閥體15的底端為傘形鉆頭 14,傘形鉆頭14的錐面設(shè)有三棱螺旋鉆翼，導(dǎo)向性好、鉆進(jìn)力強(qiáng)；鉆頭14直徑大于閥體15 的直徑；閥體15上部設(shè)有進(jìn)漿口閥座11，進(jìn)漿口閥座11的下側(cè)設(shè)有玻璃球珠10,玻璃球珠 10設(shè)置在彈簧13上，玻璃球珠10在彈簧13的推力下與進(jìn)漿口閥座11形成密封結(jié)構(gòu)；閥 體15的側(cè)壁周圍設(shè)有雙排出漿孔12,與注漿管口徑流量相匹配；出漿孔12處的閥體15側(cè) 壁設(shè)有凹槽16,凹槽16的外周套有橡膠套9,橡膠套9的外面包裹有熱縮管，增加對(duì)橡膠套 9的防護(hù)，凹槽16使覆蓋出漿孔12的熱縮管的外表面低于閥體表面，結(jié)合傘頭的保護(hù)使得 橡膠套9在裝置插入樁身的過(guò)程中避免了混凝土骨料對(duì)它的刮撞損壞，形成了雙保險(xiǎn)單向 閥，能有效保障注漿成功。
[0023] 另外，振動(dòng)器底座鐵板3上還設(shè)有用于起吊本裝置的振動(dòng)器吊繩1，以及用來(lái)輔助 控制注漿管垂直度的拉繩8。
[0024] 實(shí)施例2 實(shí)施例1所述CFG插管注漿裝置的施工方法，包括以下步驟： (1) 制作注漿裝置：按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)樁長(zhǎng)，結(jié)合施工場(chǎng)地標(biāo)高，制作包括滿足施工長(zhǎng)度需要 的注漿管在內(nèi)的如實(shí)施例1所述的注漿裝置： (2) 成樁：長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)17成孔泵送混凝土成樁18,混凝土中可摻加粉煤灰或外加劑， 每方混凝土的粉煤灰摻量易為70-90kg ;混凝土中粗骨料可采用卵石或碎石，最大粒徑不 大于30mm ;混凝土塌落度控制在180-200mm之間；當(dāng)遇到地下砂層較厚即大于5米時(shí)，塌 落度宜增加至220mm ;提鉆速度宜為1. 2-1. 5m/min ;長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁的充盈系數(shù)宜為 1. 0-1. 2 ;樁頂混凝土超灌高度不宜小于0. 3-0. 5m。如圖4所示。
[0025] (3)安放注漿裝置：成樁后(有鋼筋籠的先安放鋼筋籠）用鉆機(jī)副卷?yè)P(yáng)升降鋼絲繩 吊起本裝置垂直置于樁身之上，對(duì)準(zhǔn)樁孔的孔徑中心緩緩垂直插入混凝土中，插入速度宜 控制在1. 5-3m/min之間。拉繩8用來(lái)輔助控制注漿管5的垂直度；當(dāng)遇到阻滯力時(shí)開啟振 動(dòng)器2,直至將傘形鉆頭式單向球閥7送入到樁底混凝土與土層交界面以下200-300mm范 圍內(nèi)；然后關(guān)閉振動(dòng)器2,松開注漿管壁自鎖器6,摘下振動(dòng)器并封好注漿管口，以免落入雜 物，注漿裝置安放完畢，如圖5所示； (4)注漿：在樁體形成10-48 (根據(jù)試驗(yàn)確定)小時(shí)之間，把注漿管5內(nèi)人工注滿清水潤(rùn) 濕管路，然后用注漿軟管連接注漿泵，向樁底壓注水泥漿液。
[0026] ①注漿閥應(yīng)具備下列性能： A、 注漿閥能承受IMPa以上的靜水壓力；注漿閥外部保護(hù)層應(yīng)能抵擋砂石等硬質(zhì)物的 刮撞而不致使注漿閥受損； B、 注漿閥應(yīng)具備逆止功能。
[0027] ②漿液配比、終止注漿壓力、流量、注漿量等參數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定： A、 漿液的水灰比應(yīng)根據(jù)土的飽和度、滲透性不同控制在0. 5-0. 8之間。水泥漿液中添 加有水泥重量1 %的混凝土泵送劑(采用山東臨朐**特種建材有限公司生產(chǎn)的ED-P3型高 強(qiáng)泵送劑）以及5 %的混凝土膨脹劑(采用山東臨朐**特種建材有限公司生產(chǎn)的ED-A型膨 脹劑)，泵送壓力為〇· 6-10MPa ; B、 注漿流量不宜超過(guò)75L/min ; C、 單樁注漿量應(yīng)考慮樁的直徑、長(zhǎng)度、樁底和樁側(cè)土質(zhì)的性質(zhì)、單樁承載力增幅等因素 注確定。后注漿作業(yè)開始前，宜進(jìn)行注漿試驗(yàn)和試樁試驗(yàn)，優(yōu)化并最終確定注漿參數(shù)。
[0028] (5)擠密固化：漿液在壓力作用下推動(dòng)彈簧13,從注漿孔12和彈性橡膠套9的縫 隙中沖出，對(duì)附近松軟和有空隙土體進(jìn)行填充和擠壓，在樁端形成水泥土擴(kuò)大頭，加大了樁 底受力面積；漿液在壓力作用下繼續(xù)沿樁側(cè)上升，使樁周土體也得到擠密和固化，從而大幅 提1?單粧的承載能力，如圖6所不； (6)阻止?jié){液回流：當(dāng)注漿結(jié)束時(shí)，球珠10在彈簧13的推動(dòng)作用下回彈封閉管路，使 高壓漿液向土體充分滲透，從而給樁體一個(gè)予加應(yīng)力，充分發(fā)揮壓力注漿的作用。
[0029] 實(shí)施例3 采用本發(fā)明實(shí)施例1的裝置以及實(shí)施例2的方法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工試驗(yàn)。
[0030] 一、試驗(yàn)?zāi)康?由濰坊**集團(tuán)有限公司委托施工，濰坊市建筑工程質(zhì)量檢測(cè)站對(duì)其施工的中國(guó)**濰 坊分公司綜合辦公樓工程樁基進(jìn)行靜載試驗(yàn)，確定單樁堅(jiān)向抗壓承載力，為設(shè)計(jì)改進(jìn)提供 依據(jù)(原設(shè)計(jì)的樁長(zhǎng)為15m，單樁堅(jiān)向抗壓承載力特征值900KN)。
[0031] 該工程設(shè)計(jì)、勘察單位均為濰坊市**設(shè)計(jì)院，樁基施工單位為濰坊**建筑公司， 監(jiān)理單位為濰坊市**建設(shè)監(jiān)理公司。
[0032] 改進(jìn)后采用本發(fā)明實(shí)施例1的裝置以及實(shí)施例2的方法，設(shè)計(jì)樁徑均為400_，樁 長(zhǎng)為8m，單樁堅(jiān)向抗壓承載力特征值900KN，本次試驗(yàn)3根，樁位由設(shè)計(jì)單位指定，檢驗(yàn)外業(yè) 工作于2013年5月21日至26日完成。檢驗(yàn)時(shí)，天氣晴，氣溫15-25°C。
[0033] 二、地質(zhì)概況 根據(jù)濰坊市建**設(shè)計(jì)院出具的場(chǎng)地地質(zhì)勘察報(bào)告，擬建場(chǎng)地地處昌濰沖洪積平原地 貌，場(chǎng)地土層情況簡(jiǎn)單描述如下： 1層填土 ：厚度1. 6-2. 02米，平均1. 8米；固結(jié)程度高，強(qiáng)度低。
[0034] 2粉質(zhì)粘土 ：厚度3. 9-4. 8米，平均4. 3米；力學(xué)強(qiáng)度較高，為正常固結(jié)土，中等壓 縮性?？勺鳛樘烊怀至?。
[0035] 3層粉土 ：層厚度3. 3-4. 1米，平均3. 7米；力學(xué)強(qiáng)度較高，為正常固結(jié)土，中等壓 縮性?？勺鳛樘烊怀至雍缮细蔡烊怀至拥牧己孟屡P層。
[0036] 4層粉土 ：層位分布穩(wěn)定，厚度1. 4-2. 2米，平均1. 9米；土質(zhì)均勻，力學(xué)強(qiáng)度較高， 為正常固結(jié)土，中等壓縮性，工程性質(zhì)較好?？勺鳛樘烊怀至雍缮细蔡烊怀至拥牧己孟?臥層。5層粉土 ：厚度3. 8-5.0米，平均4.2 ;力學(xué)輕度較高，為正常固結(jié)土，中等壓縮性，工 程性質(zhì)較好，可作為良好下臥層。
[0037] 6層粉土 ：厚度2. 0-2. 6米，平均2. 4米；力學(xué)強(qiáng)度較高，為正常固結(jié)土，中等壓縮 性，工程性質(zhì)較好?？勺鳛榱己孟屡P層。
[0038] 7粉質(zhì)粘土 ：厚度3. 5-4. 2米，平均3. 7米；力學(xué)強(qiáng)度較高，為正常固結(jié)土，中等壓 縮性，工程性質(zhì)較好?？勺鳛闃痘至印?br> [0039] 8層粗砂：該層未穿透，最大揭露厚度3. 2米砂層工程性質(zhì)較好，屬中等壓縮性中 密一密實(shí)砂層，可作為樁基持力層和下臥層。
[0040] 其它具體詳見地質(zhì)報(bào)告。
[0041] 三、單樁靜載檢驗(yàn) (一）概述 靜載檢驗(yàn)采用錨樁橫梁聯(lián)合反力裝置，用油壓千斤頂以慢速維持載荷法加卸載，用壓 力表控制載荷示值，用百分表測(cè)量沉降量。試驗(yàn)執(zhí)行《建筑樁基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》4 "單樁堅(jiān) 向抗壓靜載試驗(yàn)"的規(guī)定。
[0042] 主要設(shè)備采用鋼制橫梁3根，3200KN油壓千斤頂1臺(tái)，JCQ-503A靜載荷測(cè)試儀， 50mm電子位移表2塊等。設(shè)備裝直見安裝不意圖。
[0043] (二）檢驗(yàn)結(jié)果綜述 1、 加載情況： 1 #試樁加載至1800KN，加載值已到特征值得2倍，故停止加載而卸荷，此時(shí)樁頂累計(jì) 沉降量為8. 18mm。
[0044] 2 #試樁加載至1800KN，加載值已到特征值得2倍，故停止加載而卸荷，此時(shí)樁頂 累計(jì)沉降量為6. 66mm. 3 #試樁加載至1800KN，加載值已到特征值得2倍，故停止加載而卸荷，此時(shí)樁頂累計(jì) 沉降量為6. 34mm. 2、 檢驗(yàn)結(jié)果的確定 單樁堅(jiān)向抗壓靜載試驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總表見下表1

【權(quán)利要求】
1. 一種提高CFG壓灌樁承載力的技術(shù)裝置，其特征在于：本裝置包括振動(dòng)器、注漿管、 注漿管壁自鎖器和傘形鉆頭式單向注漿球閥； 所述振動(dòng)器的振動(dòng)電機(jī)設(shè)置有底座鐵板，所述定位銷軸設(shè)置在所述振動(dòng)器底座鐵板的 下側(cè)，所述定位銷軸的直徑小于所述注漿管的內(nèi)徑；所述定位銷軸插入注漿管的端部設(shè)有 錐頭；所述定位銷軸與所述振動(dòng)器底座鐵板相連接的根部設(shè)有尼龍?zhí)讐|；所述振動(dòng)器上設(shè) 有注漿管壁自鎖器，所述注漿管壁自鎖器包括兩個(gè)通過(guò)銷軸鉸接的合頁(yè)板，所述銷軸上設(shè) 有張緊彈簧，在不受外力作用時(shí)合頁(yè)板為展開狀態(tài)，所述合頁(yè)板上設(shè)有鋼絲繩孔，所述鋼絲 繩孔固定在鋼絲繩的一端，所述鋼絲繩的另一端固定在所述振動(dòng)器底座鐵板上；所述合頁(yè) 板上均設(shè)有注漿管鎖止孔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高CFG壓灌樁承載力的技術(shù)裝置，其特征在于：所述注漿 管的上端穿過(guò)所述注漿管壁自鎖器合頁(yè)板上的注漿管鎖止孔，頂在定位銷軸根部的尼龍襯 套上并拉緊注漿管壁自鎖器與震動(dòng)器底座鐵板相連接的鋼絲繩，使注漿管鎖住固定在定位 銷軸上；所述注漿管的下端連接有傘形鉆頭式單向注漿球閥；所述傘形鉆頭式單向注漿球 閥閥體的底端為傘形鉆頭，所述鉆頭的錐面設(shè)有三棱螺旋鉆翼，所述鉆頭直徑大于所述閥 體的直徑；所述閥體上部設(shè)有進(jìn)漿口閥座，所述進(jìn)漿口閥座的下側(cè)設(shè)有玻璃球珠，所述玻璃 球珠設(shè)置在彈簧上，所述玻璃球珠在彈簧的推力下與進(jìn)漿口閥座形成密封結(jié)構(gòu)；所述閥體 的側(cè)壁周圍設(shè)有雙排出漿孔，與所述注漿管口徑流量相匹配；所述閥體側(cè)壁的出漿孔處設(shè) 有凹槽，所述凹槽內(nèi)套有覆蓋出漿孔的橡膠套，為增加對(duì)橡膠套的防護(hù)，橡膠套的外面包裹 有熱縮管；所述凹槽處覆蓋出漿孔的外層熱縮管的外表面低于所述閥體表面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高CFG壓灌樁承載力的技術(shù)裝置，其特征在于：所述振動(dòng) 器平板上設(shè)有用于起吊本裝置的振動(dòng)器吊繩和用來(lái)輔助控制注漿管垂直度的拉繩。
4. 一種如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的提高CFG壓灌樁承載力的技術(shù)裝置的施工方 法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 制作注漿裝置：制作上述注漿裝置： (2) 成樁：長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)成孔泵送混凝土成樁，混凝土中可摻加粉煤灰或外加劑，每方 混凝土的粉煤灰摻量易為70-90kg ;混凝土中粗骨料可采用卵石或碎石，最大粒徑不大于 30mm ;混凝土塌落度控制在180-200mm之間；當(dāng)遇到地下砂層較厚即大于5米時(shí)，塌落度宜 增加至220_ ;提鉆速度宜為1. 2-1. 5m/min ;長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁的充盈系數(shù)宜為1. 0-1. 2 ; 樁頂混凝土超灌高度不宜小于0. 3-0. 5m ; (3) 安放注漿裝置：成樁后用鉆機(jī)副卷?yè)P(yáng)升降鋼絲繩連接振動(dòng)器吊繩吊起上述注漿裝 置，垂直置于樁身之上，對(duì)準(zhǔn)樁徑中心緩緩垂直插入混凝土中，插入速度宜控制在1. 5-3m/ min之間； 當(dāng)遇到阻滯力時(shí)開啟振動(dòng)器，直至將傘形鉆頭式單向球閥送入到樁底設(shè)定位置；然后 關(guān)閉振動(dòng)器，松開注漿管壁自鎖器，摘下振動(dòng)器并封好注漿管口，以免落入雜物，注漿裝置 安放完畢； (4) 注漿：在樁體形成10-48 (根據(jù)試驗(yàn)確定)小時(shí)之間，把注漿管內(nèi)人工注滿清水潤(rùn)濕 管路，然后用注漿軟管連接注漿泵，向樁底壓注水泥漿液； ①注漿閥應(yīng)具備下列性能： A、注漿閥能承受IMPa以上的靜水壓力；注漿閥外部保護(hù)層應(yīng)能抵擋砂石等硬質(zhì)物的 刮撞而不致使注漿閥受損； B、注漿閥應(yīng)具備逆止功能； ②漿液配比、終止注漿壓力、流量、注漿量等參數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定： A、 漿液的水灰比應(yīng)根據(jù)土的飽和度、滲透性不同控制在0. 5-0. 8之間； 水泥漿液中添加有水泥重量1 %的混凝土泵送劑(采用ED-P3型高強(qiáng)泵送劑）以及5% 的混凝土膨脹劑(采用ED-A型膨脹劑)，泵送壓力為0. 6-10MPa ; B、 注漿流量不宜超過(guò)75L/min ; C、 單樁注漿量應(yīng)考慮樁的直徑、長(zhǎng)度、樁底和樁側(cè)土質(zhì)的性質(zhì)、單樁承載力增幅等因素 注確定； 后注漿作業(yè)開始前，宜進(jìn)行注漿試驗(yàn)和試樁試驗(yàn)，優(yōu)化并最終確定注漿參數(shù)； (5) 擠密固化：漿液在壓力作用下推動(dòng)彈簧，從注漿孔和橡膠套的縫隙中沖出，對(duì)附近 松軟和有空隙土體進(jìn)行填充和擠壓； (6) 阻止?jié){液回流：當(dāng)注漿終止時(shí)，玻璃球珠在彈簧的推動(dòng)作用下回彈封閉管路，使高 壓漿液向土體充分滲透，達(dá)到壓力注漿效果。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的施工方法，其特征在于：所述步驟（3)傘形鉆頭式單向球閥 安放在樁底，置于混凝土與土層交界面以下200-300mm位置；傘形鉆頭式單向閥集導(dǎo)向、先 插后鉆、排漿、逆止多功能于一身，解決了注漿管路開通困難和漿液回流的問(wèn)題；注漿管上 端露出地面500臟-700臟 ；所述步驟（4)、（5)通過(guò)對(duì)樁端、樁側(cè)高壓注漿實(shí)現(xiàn)填充、擠密、固 化土體而達(dá)到提高承載力的效果。
【文檔編號(hào)】E02D5/34GK104047285SQ201410326852
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月10日
【發(fā)明者】王明升, 王友斌, 劉建平, 遲強(qiáng), 孫偉倫, 賈緒富, 高桐, 劉小梅, 劉振杰, 李建昌, 曹永欣, 于景杰 申請(qǐng)人:李樹源