專利名稱：無擠土預制樁注漿防腐植入施工方法
技術領域：
本發明涉及預制樁的植樁(壓樁)方法，具體屬于一種無擠土預制樁注漿防腐植入施工方法。
背景技術：
傳統的預制樁(包括預應力鋼筋混凝土空心管樁、預應力鋼筋混凝土方樁、截面為其它形狀的預應力鋼筋混凝土樁、非預應力樁、鋼樁等)多年來被廣泛地應用在各種不同的工商、民用建筑物的基礎中，由于其質量好、強度高，因此實現了較好的社會效益。但是，隨著科學技術的發展進步，人們對建筑產品的質量要求越來越高，此時傳統的預制樁自身的一些缺陷完全暴露出來，如原材料和加工機械等，此外，預制樁還受到施工技術的限制，因此在預制樁的施工過程中會出現擠土效應的問題，該擠土效應是由于沉樁時使樁 四周的土體結構受到擾動，改變了土體的應力狀態而產生的。在沉樁過程中，由于樁自身的體積“占用” 了土體原有的空間，使樁四周的土體向四周排開。當樁四周的土體為非飽和土層時，在土體受到擠壓時，土體的體積會發生收縮，可以部分消散擠壓應力，而當樁四周的土體為飽和軟土時，土體受擠壓時體積不會收縮或收縮量極小，擠壓應力主要通過土體位移來消減，擠土效應則十分明顯，因此會造成極大的負面影響。擠土效應的影響主要表現在(I)沉樁時，由于樁周土層被壓密并擠開，使土體產生垂直方向的隆起和水平方向的位移，可能造成近鄰已壓入的樁產生上浮，樁端被“懸空”，使樁的承載力達不到設計要求；也會造成樁位偏移和樁身傾斜、翹曲折斷等質量事故，甚至會使相鄰的建筑物和市政設施發生不均勻變形以致損壞；(2)壓樁過程中孔隙水壓力升高造成土體破壞，未破壞的土體也會因孔隙水壓力的不斷傳播和消散而蠕變，會導致土體的垂直隆起和水平方向的位移。目前，擠土效應已經極大地影響到預制樁在各行各業中的應用，因此迫切需要能夠解決預制樁在施工過程中產生擠土效應問題的方法。此外，多節樁之間的接頭及預制樁本身在泥土中，尤其是沿海地區的土體中，會出現腐蝕問題，這樣會影響預制樁的強度和使用壽命，嚴重的還會影響建筑物的承載力等。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種無擠土預制樁注漿防腐植入施工方法，可以顯著地降低預制樁在植入過程中產生的擠土效應，同時可以有效防止腐蝕。為解決上述技術問題，本發明提供的無擠土預制樁注漿防腐植入施工方法，包括以下步驟I)使用動力頭鉆機對設計樁位的土層進行切削、攪拌并使土體破壞粉碎，同時向破壞粉碎的土體中注入防腐蝕水泥漿和/或化學防腐蝕漿液，所述防腐蝕水泥漿和/或化學防腐蝕漿液與被粉碎的土體在動力頭鉆機的鉆頭作用下攪拌混合形成新的復合土體；2)起吊預制樁，將預制樁對準植入設計樁位的復合土體中。
步驟I中，被破壞粉碎的土體深度與要植入的預制樁的長度相對應，被破壞粉碎的土體截面面積大于預制樁外側面的截面面積。 步驟I中的動力頭鉆機為單軸動力頭鉆機或多軸動力頭鉆機。步驟2中采用履帶式吊車或壓樁機起吊預制樁。步驟I中采用高壓泥漿泵向粉碎的土體中注入防腐蝕水泥漿或化學防腐蝕漿液。所述預制樁為實心樁，被破壞粉碎的土體截面面積大于實心樁的截面面積。所述預制樁為空心管樁，被破壞的土體截面面積大于空心管樁的外側面的截面面積。本發明利用動力頭鉆機對設計樁位的土層原始結構進行結構性的破壞，使植入預制樁的土體被徹底粉碎形成極大的空隙，同時在破壞粉碎的土體中注入防腐蝕水泥漿或化 學防腐蝕漿液，二者在鉆頭的作用下充分攪拌混合形成復合土體，預制樁利用自身的重量植入設計樁位的復合土體中，在植入過程中預制樁與周邊的復合土體之間的摩擦力幾乎可以忽略不計，并且對周邊土體不產生任何擠壓應力，因此可以大幅度降低或消除擠土效應的產生。同時，復合土體與預制樁的周身固結、緊密包裹結合形成完整的裹芯一體基礎樁，完全隔絕了樁身內外表面、樁與樁之間的接頭與土體接觸可能產生氧化腐蝕反應的基本條件，從而在一定程度上解決預制樁在土中(尤其是沿海地區)的永久抗腐蝕問題。
圖I是設計樁位的土體示意圖；圖2是本發明無擠土預制樁注漿防腐植入施工方法中步驟一的示意圖；圖3是本發明無擠土預制樁注漿防腐植入施工方法中步驟二的示意圖；圖4是本發明無擠土預制樁注漿防腐植入施工方法的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。本發明提供的無擠土預制樁注漿防腐植入施工方法是基于將預制樁的擠土效應基本消除并徹底解決預制樁與接頭的防腐蝕原則下發明的，適用于包括截面為各種形狀的預應力鋼筋混凝土預制樁、非預應力混凝土樁或鋼樁，如圖4所示，該方法包括以下步驟I)使用單軸或多軸的動力頭鉆機對設計樁位的土層(如圖I所示)進行切削、攪拌并使土體破壞粉碎，如圖2所示，優選的，動力頭鉆機的鉆頭的截面積大于預制樁的外側面截面面積；被破壞粉碎的土體深度與要植入的預制樁的長度相對應，被破壞粉碎的土體截面面積大于預制樁外側面的截面面積；在破壞設計樁位土體的同時，用高壓泥漿泵向破壞粉碎的土體中注入防腐蝕水泥漿和/或化學防腐蝕漿液，所述防腐蝕水泥漿和/或化學防腐蝕漿液與被粉碎的土體在動力頭鉆機的鉆頭作用下充分攪拌混合形成新的復合土體；2)使用履帶式吊車或者常規的壓樁機起吊預制樁，如圖3所示，將預制樁對準植入設計樁位的復合土體中，復合土體與預制樁的周身固結后緊密包裹結合形成完整的裹芯一體基礎樁。預制樁為實心樁，被破壞粉碎的土體截面面積大于實心樁的截面面積。預制樁為空心管樁，被破壞的土體截面面積大于空心管樁的外側面的截面面積。
本發明利用動力頭鉆機對設計樁位的土層原始結構進行結構性的破壞，使植入預制樁的土體被徹底粉碎形成極大的空隙，同時在破壞粉碎的土體中注入防腐蝕水泥漿或化學防腐蝕漿液，二者在鉆頭的作用下充分攪拌混合形成復合土體，預制樁利用自身的重量植入設計樁位的復合土體中，在植入過程中預制樁與周邊的復合土體之間的摩擦力幾乎可以忽略不計，并且對周邊土體不產生任何擠壓應力，因此可以大幅度降低或消除擠土效應的產生。同時，復合土體與預制樁的周身固結、緊密包裹結合形成完整的裹芯一體基礎樁，完全隔絕了樁身內外表面、樁與樁之間的接頭與土體接觸可能產生氧化腐蝕反應的基本條件，從而在一定程度上解決預制樁在土中(尤其是沿海地區)的永久抗腐蝕問題。
以上通過具體實施例對本發明進行了詳細的說明，該實施例僅僅是本發明的較佳實施例，其并非對本發明進行限制。在不脫離本發明原理的情況下，本領域的技術人員對本發明等做出的等效置換和改進，均應視為在本發明所保護的技術范疇內。
權利要求
1.一種無擠土預制樁注漿防腐植入施工方法，其特征是，包括以下步驟 1)使用動力頭鉆機對設計樁位的土層進行切削、攪拌并使土體破壞粉碎，同時向破壞粉碎的土體中注入防腐蝕水泥漿和/或化學防腐蝕漿液，所述防腐蝕水泥漿和/或化學防腐蝕漿液與被粉碎的土體在動力頭鉆機的鉆頭作用下攪拌混合形成新的復合土體； 2)起吊預制樁，將預制樁對準植入設計樁位的復合土體中。
2.根據權利要求I所述的無擠土預制樁注漿防腐植入施工方法，其特征是，在步驟I中，被破壞粉碎的土體深度與要植入的預制樁的長度相對應，被破壞粉碎的土體截面面積大于預制樁外側面的截面面積。
3.根據權利要求I所述的無擠土預制樁注漿防腐植入施工方法，其特征是，步驟I中的動力頭鉆機為單軸動力頭鉆機或多軸動力頭鉆機。
4.根據權利要求I所述的無擠土預制樁注漿防腐植入施工方法，其特征是，步驟2中采用履帶式吊車或壓樁機起吊預制樁。
5.根據權利要求I所述的無擠土預制樁注漿防腐植入施工方法，其特征是，步驟I中采用高壓泥漿泵向粉碎的土體中注入防腐蝕水泥漿或化學防腐蝕漿液。
6.根據權利要求2所述的無擠土預制樁注漿防腐植入施工方法，其特征是，所述預制樁為實心樁,被破壞粉碎的土體截面面積大于實心樁的截面面積。
7.根據權利要求2所述的無擠土預制樁注漿防腐植入施工方法，其特征是，所述預制樁為空心管樁，被破壞的土體截面面積大于空心管樁的外側面的截面面積。
全文摘要
本發明公開了一種無擠土預制樁注漿防腐植入施工方法，包括使用動力頭鉆機對設計樁位的土層進行切削、攪拌和破壞粉碎，同時向破壞粉碎的土體中注入防腐蝕水泥漿和/或化學防腐蝕漿液，防腐蝕水泥漿和/或化學防腐蝕漿液與粉碎的土體在鉆頭作用下攪拌混合形成復合土體；起吊預制樁，將預制樁對準植入設計樁位的復合土體中。本發明的預制樁利用自身的重量植入過程中與周邊的復合土體之間的摩擦力可忽略，并且對周邊土體不產生任何擠壓應力，可以消除擠土效應，同時，復合土體包裹在預制樁的外側完全隔絕了樁身內外表面、樁與樁之間的接頭與土體接觸產生氧化腐蝕的條件，從一定程度上解決了預制樁在土中(尤其是沿海地區)的永久抗腐蝕問題。
文檔編號E02D5/50GK102900083SQ201210326169
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月5日 優先權日2012年9月5日
發明者張后禪, 張雪麗 申請人:上海中技樁業股份有限公司