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原文传递一种灌注桩桩底持力层溶洞处理及其效果检验方法

专利名称：	一种灌注桩桩底持力层溶洞处理及其效果检验方法
摘要：	本发明提供了一种灌注桩桩底持力层溶洞处理及其效果检验方法，包括以下步骤：(1)通过钻芯法对灌注桩进行钻芯取样检测，检查桩底持力层是否存在溶洞；(2)对没有发现溶洞的灌注桩从钻芯孔孔底至桩底进行管波探测，检查桩底持力层的完整性；(3)对发现持力层存在溶洞的灌注桩，先冲洗干净溶洞内的充填物，然后对持力层中的溶洞进行高压喷射注浆，将溶洞封堵；(4)对管波探测发现溶洞的灌注桩，重新开一个钻芯孔进行取样，寻找溶洞的位置，采取步骤(3)的方法；(5)对桩底持力层处理过后的灌注桩在原注浆孔位开孔复检，检测注浆体的强度，并对新钻芯孔进行管波探测，检验注浆加固的效果。本发明增加了灌注桩的稳定性，减少了安全隐患。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	中冶武勘工程技术有限公司
发明人：	刘志航;赵建海
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-19T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202310891262.0
公开号：	CN117026939A
代理机构：	武汉楚天专利事务所
代理人：	邹舟
分类号：	E02D3/12;E02D27/12;E02D33/00;E;E02;E02D;E02D3;E02D27;E02D33;E02D3/12;E02D27/12;E02D33/00
申请人地址：	430080 湖北省武汉市青山区冶金大道17号
主权项：	1.一种灌注桩桩底持力层溶洞处理及其效果检验方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)根据施工现场地质勘察资料中溶洞发育情况，确定灌注桩钻芯法检测的比例及检测区域，探查桩身与桩底持力层的完整性； (2)采用钻芯法对选取的灌注桩进行钻芯取样作业，统计分析灌注桩桩底持力层存在溶洞的情况； (3)对钻芯法发现持力层存在溶洞的灌注桩，通过加固措施A补强钻芯过程中发现的桩底持力层溶洞，所述加固措施A包括以下步骤：另开一个孔钻芯取样，与原钻芯孔组成溶洞相通的两个注浆孔，用高压清水轮番切割清洗两个注浆孔中的溶洞，直至清洗干净，利用高压注浆泵轮番将水泥浆喷射到两个注浆孔的溶洞中，直至溶洞被注满，采用孔口压浆轮番封闭两个注浆孔； (4)采用管波探测法对剩余钻芯没有发现溶洞的灌注桩进行管波探测作业，探测范围为从下至上，从钻芯孔孔底至桩底，检查桩底持力层的完整性，统计管波信号显示灌注桩桩底持力层中存在溶洞的情况； (5)对管波探测没有发现溶洞的灌注桩，不进行溶洞处理，仅采用普通灌浆与孔口压浆封闭该钻芯孔，对管波探测发现溶洞的灌注桩，重新开孔进行钻芯取样，观察新的注浆孔是否存在溶洞，重新钻芯取样没有发现溶洞的灌注桩，在普通灌浆与孔口压浆封闭钻芯孔与注浆孔后，直接对该类灌注桩进行静载试验，检验承载力；对重新钻芯取样发现溶洞的灌注桩，通过加固措施B补强发现的桩底持力层溶洞，所述加固措施B包括以下步骤：用高压清水切割清洗注浆孔中的溶洞，直至清洗干净，利用高压注浆泵浆将水泥浆喷射到注浆孔溶洞中，直至溶洞被注满，采用孔口压浆封闭注浆孔； (6)灌注桩桩底溶洞处理后进行复检，在原注浆孔位上采用钻芯法重新开孔钻芯取样，检测注浆体的强度，并对重新开孔的钻芯孔进行桩底持力层范围的管波探测，检验注浆加固的效果。 2.根据权利要求1所述的灌注桩桩底持力层溶洞处理及其效果检验方法，其特征在于，所述步骤(3)中加固措施A具体如下： a.原钻芯孔作注浆孔一，另在桩径范围内对称原钻芯孔，利用钻芯钻机芯新开一个钻孔作注浆孔二，待钻至预定深度后吊开钻芯钻机，将履带式旋喷钻机通过履带开至孔位后，分别进行两个注浆孔的扫孔作业，以防出现塌孔现象，必要时增加扫孔的次数， b.将桩顶表面清理干净，利用高强度水泥砂浆在两个注浆孔孔口处均埋设孔口管，并配置相应可拆卸的止浆阀门，待水泥砂浆强度满足孔口压浆的施工要求后即可， c.在注浆管底部安装注浆喷头，通过履带式旋喷钻机将注浆喷头通过一节节注浆管送至其中一个注浆孔中，另一个注浆孔用作排水，然后通过高压注浆泵输送高压清水，并利用履带式旋喷钻机来回升降注浆管，使底部注浆喷嘴射出的高压清水反复切割清洗溶洞，两个注浆孔轮番进行切割冲洗，直至两个注浆孔分别用作排水时的返浆为清水即可停止， d.将水泥倒入搅拌桶中加水拌合制成所需的水泥浆，然后将高压注浆泵的供水管从清水桶换接到水泥搅拌桶中，通过高压注浆泵输送高压水泥浆到注浆喷头所在的注浆孔中，此时另一个注浆孔用作排浆并安装好打开的止浆阀门，利用履带式旋喷钻机来回升降注浆管，使底部注浆喷嘴喷射出高压水泥浆来灌注溶洞，当止浆阀门处溢出的孔液达到配置浆液稠度后，缓慢提升注浆管，待注浆管完全提出注浆孔后方可停止注浆，此时关闭排浆孔的止浆阀门，并在用于注浆的注浆孔孔口管上安装好打开的止浆阀门，然后用高压注浆泵对用于注浆的注浆孔进行憋压浓水泥浆，稳定一段时间后即可结束孔口压浆，两个注浆孔轮番进行高压旋喷注浆与孔口压浆， e.观察在水泥浆终凝前的凝固情况，轮流对每个孔口进行补浆，直至所有孔口浆液满浆，抵消浆液凝固过程中的回缩。 3.根据权利要求2所述的灌注桩桩底持力层溶洞处理及其效果检验方法，其特征在于，所述步骤(5)中重新开孔钻芯取样和加固措施B的步骤具体如下： a.另在桩径范围内对称原钻芯孔，利用钻芯钻机新开一个钻孔作注浆孔，待钻至预定深度并发现溶洞后吊开钻芯钻机，将履带式旋喷钻机通过履带开至孔位后，进行注浆孔的扫孔作业，以防出现塌孔现象，必要时可增加扫孔的次数； b.将桩顶表面清理干净，利用高强度水泥砂浆在钻芯孔和注浆孔孔口处均埋设孔口管，待水泥砂浆强度满足孔口压浆的施工要求后即可； c.在注浆管底部安装注浆喷头，通过履带式旋喷钻机将注浆喷头通过一节节注浆管送至注浆孔中，然后通过高压注浆泵输送高压清水，并利用履带式旋喷钻机来回升降注浆管，使底部注浆喷嘴射出的高压清水反复切割清洗溶洞，直至注浆孔返浆为清水； d.将水泥倒入搅拌桶中加水拌合制成所需的水泥浆，然后将高压注浆泵的供水管从清水桶换接到水泥搅拌桶中，通过高压注浆泵输送高压水泥浆至注浆孔中，并利用履带式旋喷钻机来回升降注浆管，使底部注浆喷嘴喷射出高压水泥浆来灌注溶洞，当注浆孔液溢出时达到配置浆液稠度后，缓慢提升注浆管，待注浆管完全提出注浆孔后方可停止注浆，此时将打开的止浆阀门接到注浆孔的孔口管上，并用高压注浆泵对注浆孔进行憋压浓水泥浆，稳定一段时间后即可结束孔口压浆； e.再在注浆管底部安装注浆喷头，通过高压注浆泵输送高压水泥浆，并利用履带式旋喷钻机将注浆喷头通过一节节注浆管送至钻芯孔底进行喷射灌注，当钻芯孔孔口的孔液溢出时达到配置浆液稠度后，此时利用履带式旋喷钻机缓慢从孔底抬升注浆管，使底部注浆喷嘴喷射出高压水泥浆继续灌注钻芯孔，当注浆管完全提出钻芯孔后停止注浆，此时将打开的止浆阀门接到钻芯孔的孔口管上，并用高压注浆泵对钻芯孔进行憋压浓水泥浆，稳定一段时间后即可结束孔口压浆； f.观察在水泥浆终凝前的凝固情况，对孔口进行补浆，直至孔口浆液满浆，抵消浆液凝固过程中的回缩。 4.根据权利要求2所述的灌注桩桩底持力层溶洞处理及其效果检验方法，其特征在于，所述步骤(2)中钻芯法检测的钻芯孔数量与灌注桩直径有关，当桩径≤1m时，钻芯孔数量为一个，在距桩中心10-15cm的位置开孔；当1m＜桩径≤1.6m时，钻芯孔数量为两个，在桩径1/3与2/3的位置开孔；当桩径＞1.6m时，钻芯孔数量不宜少于三个，在桩位范围内均匀布置，钻芯孔的终孔要求为进入桩底持力层不小于三倍桩径且不小于5m，遇溶洞时需穿过溶洞底板并至少进入基岩0.5m。 5.根据权利要求2所述的灌注桩桩底持力层溶洞处理及其效果检验方法，其特征在于，所述步骤(3)中描述的是钻芯孔为一个的情况，当钻芯孔数量为两个及以上时，无需新开注浆孔，直接用已有的钻芯孔做注浆孔，各个注浆孔轮番进行高压旋喷注浆与孔口压浆，两个及以上的钻芯孔中，未发现溶洞的钻孔不用作溶洞注浆孔，仅进行普通灌浆与孔口压浆封闭孔口。 6.根据权利要求5所述的灌注桩桩底持力层溶洞处理及其效果检验方法，其特征在于，所述步骤(3)的注浆孔数量为三个及以上时，在进行切割清洗、高压注浆以及孔口压浆时，要轮番只留两个注浆孔进行施工作业，其余注浆孔提前安装好关闭的止浆阀门；所述步骤(4)中当钻芯孔数量在两个及以上时，需先通过普通灌浆与孔口压浆封闭其中多余钻芯孔，仅留一个钻芯孔进行管波探测，探查持力层的完整性，所述步骤(5)钻芯孔数量在两个及以上时，新开的注浆孔应尽可能同原钻芯孔均匀布置。 7.根据权利要求3所述的灌注桩桩底持力层溶洞处理及其效果检验方法，其特征在于，所述步骤(3)与(5)中高压清水压力为30MPa，旋喷转速为10r/min，注浆管升降速度为10cm/min，切割清洗段为溶洞位置及其上下延长50cm，采用水灰比为0.6:1.0的强度等级为42.5的高强度水泥浆进行高压旋喷注浆，注浆压力为30MPa，旋喷转速为15r/min，注浆管升降速度为10cm/min，旋喷注浆段为溶洞位置及其上下延长50cm，憋浆压力为2MPa，稳压10min。 8.根据权利要求1所述的灌注桩桩底持力层溶洞处理及其效果检验方法，其特征在于，所述步骤(5)管波探测法发现的溶洞较小且局部分布，因此仅采用一个注浆孔即可切割清洗干净并灌注完全，原钻芯孔由于未发现溶洞因此不用于溶洞注浆，仅采用普通灌浆与孔口压浆封闭孔洞即可。 9.根据权利要求1所述的灌注桩桩底持力层溶洞处理及其效果检验方法，其特征在于，所述步骤(6)在注浆完成28天后对灌注桩重新进行检测，且对于钻芯法发现的溶洞，任选一个注浆孔进行重新钻芯开孔复检。 10.根据权利要求3所述的灌注桩桩底持力层溶洞处理及其效果检验方法，其特征在于，所述步骤(3)与(5)钻芯孔与注浆孔孔径均为110mm，所述步骤(3)与(5)的注浆孔终孔深度要求与钻芯孔一致，所述步骤(3)与(5)的注浆喷头由喷嘴与钻齿组成，且底部封闭，仅留喷嘴一个出浆口，其安装在注浆管的底部，注浆管在一节节安装前均要进行通水检查，防止管内堵塞。
所属类别：	发明专利