一种旋喷钢管二元复合桩及其施工方法与流程

1.本发明涉及技术领域，具体涉及一种旋喷钢管二元复合桩及其施工方法。


背景技术：

2.在淤泥质土及软塑土地层中，若单独采用高压旋喷桩或微型钢管桩进行地基处理或地基加固施工中，由于高压旋喷桩身强度较低，微型钢管桩桩径较小，造成高压旋喷桩或微型钢管桩单桩承载力无法满足设计要求，因此无法起到地基处理及地基加固的作业，一定程度上限制了高压旋喷桩及微型钢管桩在该类地层中的应用。
3.为解决这一系列问题，提高高压旋喷桩身强度，减少地基沉降，根据基本试验及桩身试块强度试验结果，亟需提出一种在旋喷桩桩身设置钢管桩增加旋喷桩桩身刚度，提高单桩承载力的旋喷钢管二元复合桩。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种旋喷钢管二元复合桩及其施工方法，一定程度上减少了微型钢管桩与地下水的直接接触的情况，减少了钢管的腐蚀概率，旋喷桩刚度的增大，增强了旋喷桩在地基处理中的应用，减小了旋喷桩长期蠕变量，有利于对建筑物基础及上部结构沉降及变形的控制。
5.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：本发明提供的一种旋喷钢管二元复合桩，包括旋喷桩固结体，所述旋喷桩固结体垂直向下开设成形孔，所述成形孔内设有钢花管及pe注浆管，所述钢花管内填充有砾石，pe注浆管位于钢花管内；所述钢花管、pe注浆管、砾石及旋喷桩固结体之间缝隙内注有水泥浆。
6.具体的，所述旋喷固结体直径为500mm。
7.具体的，所述成形孔孔径为200mm。
8.具体的，所述钢花管直径为168mm，壁厚10mm。
9.具体的，管壁上设有
∅
10@300～500的注浆孔。
10.具体的，所述pe注浆管直径20mm；具体的，所述砾石规格大小为5mm~10mm。
11.一种旋喷钢管二元复合桩的施工方法，包括以下步骤：s1、采用潜孔锤钻机或麻花钻机引孔至设计桩底标高，用高压旋喷钻机从下向上高压旋喷注浆；s2、在旋喷桩施工完成形成固结体且有一定强度后，使用高压旋喷桩桩芯再次采用清水回旋钻机或地质钻机钻进成孔；s3、孔内植入钢花管，钢花管中放入增强pe注浆管，注浆管内填入砾石；钢管内注入水泥浆直至孔口返浆为止，钢管内形成m30固结体，最终形成旋喷钢管二元复合桩。
12.优选的，所述高压旋喷注浆采用单管法或双管法；高压水的压力大于20mpa,流量
大于30l/min，气流压力大于0.7mpa，提升速度为0.1m/min～0.2m/min；水泥浆液采用强度等级为p.o42.5r普通硅酸盐水泥配制，水泥浆液的水灰比为1：1.0。
13.优选的，步骤s3中，注入水泥浆的水灰比为0.5：1，注浆压力0.5~2.0mpa。
14.基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：本发明提供的一种旋喷钢管二元复合桩及其施工方法，较传统旋喷桩或微型钢管桩施工方案，可有效减少在软土地层中的单桩承载力不足的问题，避免采用单一旋喷桩或微型钢管桩造成的基础沉降及蠕变量过大的问题。旋喷钢管二元复合桩形成后，在复合桩受力过程中，同时发挥了微型钢管桩刚度较大及旋喷桩受力面较大的作用。解决了旋喷桩桩身刚度不足的问题，同时也解决了微型钢管桩在淤泥质土及软塑土地层中承载力偏小的问题，扩大了微型钢管桩在建筑沉降控制及建筑物纠偏中的应用。一定程度上减少了微型钢管桩与地下水的直接接触的情况，减少了钢管的腐蚀概率。旋喷桩刚度的增大，增强了旋喷桩在地基处理中的应用，减小了旋喷桩长期蠕变量，有利于对建筑物基础及上部结构沉降及变形的控制。
附图说明
15.图1是本发明实施例旋喷钢管二元复合桩的结构示意图；图2是本发明实施例旋喷钢管二元复合桩的剖视图；图3是本发明实施例旋喷钢管二元复合桩的剖视图；图中：1、旋喷桩固结体；2、钢花管；3、pe注浆管；4、保护桩头；5、筏板。
具体实施方式
16.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
17.如图1-3所示，一种旋喷钢管二元复合桩，包括旋喷桩固结体1，所述旋喷桩固结体1垂直向下开设成形孔，所述成形孔内设有钢花管2及pe注浆管3，所述钢花管2内填充有砾石，pe注浆管3位于钢花管2内；所述钢花管2、pe注浆管3、砾石及旋喷桩固结体1之间缝隙内注有水泥浆。具体的，在本实施了中所述旋喷固结体直径为500mm。成形孔孔径为200mm。钢花管2直径为168mm，壁厚10mm，管壁上设有
∅
10@300～500的注浆孔。pe注浆管3直径20mm；填充砾石规格大小为5mm~10mm。
18.一种旋喷钢管二元复合桩的施工方法，包括以下步骤：s1、准备工作施工机具就位、桩位放点、测定标高等完成后，采用潜孔锤钻机或麻花钻机引孔至设计桩底标高，用高压旋喷钻机从下向上高压旋喷注浆；所述高压旋喷注浆采用单管法或双管法；高压水的压力大于20mpa,流量大于30l/min，气流压力大于0.7mpa，提升速度为0.1m/min～0.2m/min；水泥浆液采用强度等级为p.o42.5r普通硅酸盐水泥配制，水泥浆液的水灰比为1：1.0；形成直径500mm高压旋喷桩固结体1。
19.s2、在旋喷桩施工完成14天以后，正式施工前根据基本实验试验进一步验证形成的固结体具有一定强度后，使用高压旋喷桩桩芯再次采用清水回旋钻机或地质钻机钻进成孔；成孔孔径为200mm；
s3、孔内植入直径为168mm，壁厚10mm的钢花管2，钢花管2中放入直径20mm的增强pe注浆管3，钢花管2内填入5mm~10mm砾石；钢管内注入水泥浆直至孔口返浆为止，注入水泥浆的水灰比为0.5：1，注浆压力0.5~2.0mpa；钢管内形成m30固结体，最终形成旋喷钢管二元复合桩，旋喷钢管二元复合桩施工前应进行基本试验，施工后达到设计要求龄期后再进行验收试验。
20.可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。


技术特征：
1.一种旋喷钢管二元复合桩，包括旋喷桩固结体（1），其特征在于，所述旋喷桩固结体（1）垂直向下开设成形孔，所述成形孔内设有钢花管（2）及pe注浆管（3），所述钢花管（2）内填充有砾石，pe注浆管（3）位于钢花管（2）内；所述钢花管（2）、pe注浆管（3）、砾石及旋喷桩固结体（1）之间缝隙内注有水泥浆。2.根据权利要求1所述的一种旋喷钢管二元复合桩的施工方法，其特征在于，所述旋喷固结体直径为500mm。3.根据权利要求2所述的一种旋喷钢管二元复合桩的施工方法，其特征在于，所述成形孔孔径为200mm。4.根据权利要求3所述的一种旋喷钢管二元复合桩的施工方法，其特征在于，所述钢花管（2）直径为168mm，壁厚10mm。5.根据权利要求4所述的一种旋喷钢管二元复合桩的施工方法，其特征在于，管壁上设有
∅
10@300～500的注浆孔。6.根据权利要求5所述的一种旋喷钢管二元复合桩的施工方法，其特征在于，所述pe注浆管（3）直径20mm。7.根据权利要求5所述的一种旋喷钢管二元复合桩的施工方法，其特征在于，所述砾石规格大小为5mm~10mm。8.根据权利要求1-7任一项所述的一种旋喷钢管二元复合桩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、采用潜孔锤钻机或麻花钻机引孔至设计桩底标高，用高压旋喷钻机从下向上高压旋喷注浆；s2、在旋喷桩施工完成形成固结体且有一定强度后，使用高压旋喷桩桩芯再次采用清水回旋钻机或地质钻机钻进成孔；s3、孔内植入钢花管（2），钢花管（2）中放入增强pe注浆管（3），注浆管内填入砾石；钢管内注入水泥浆直至孔口返浆为止，钢管内形成m30固结体，最终形成旋喷钢管二元复合桩。9.根据权利要求8所述的一种旋喷钢管二元复合桩的施工方法，其特征在于，步骤s1中，所述高压旋喷注浆采用单管法或双管法；高压水的压力大于20mpa,流量大于30l/min，气流压力大于0.7mpa，提升速度为0.1m/min～0.2m/min；水泥浆液采用强度等级为p.o42.5r普通硅酸盐水泥配制，水泥浆液的水灰比为1：1.0。10.根据权利要求8所述的一种旋喷钢管二元复合桩的施工方法，其特征在于，步骤s3中，注入水泥浆的水灰比为0.5：1，注浆压力0.5~2.0mpa。

技术总结
本发明涉及一种旋喷钢管二元复合桩，包括旋喷桩固结体，所述旋喷桩固结体垂直向下开设成形孔，所述成形孔内设有钢花管及PE注浆管，所述钢花管内填充有砾石，PE注浆管位于钢花管内；所述钢花管、PE注浆管、砾石及旋喷桩固结体之间缝隙内注有水泥浆。本发明一定程度上减少了微型钢管桩与地下水的直接接触的情况，减少了钢管的腐蚀概率，旋喷桩刚度的增大，增强了旋喷桩在地基处理中的应用，减小了旋喷桩长期蠕变量，有利于对建筑物基础及上部结构沉降及变形的控制。变形的控制。变形的控制。


技术研发人员：邓宇 章宁 周文灏 赵津廷 黄泽军
受保护的技术使用者：中冶成都勘察研究总院有限公司
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/10/15