CN101787698B - 盐渍土地基应用的防腐蚀裹体混凝土灌注桩及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种盐渍土地基应用的防腐蚀裹体混凝土灌注桩及其施工方法，结构包括混凝土桩体，混凝土桩体内有钢筋笼，混凝土桩体的底部和外周包有一个柔性的隔水防腐保护筒。隔水防腐保护筒是由n层聚乙烯土工布袋中间夹n-1层土工膜热压或焊接而成，n≥2。其施工方法为在桩孔和隔水防腐保护筒之间注水泥浆，然后往隔水防腐保护筒内注水至隔水防腐保护筒扩充至桩孔壁，再往隔水防腐保护筒内注混凝土浆，通过混凝土浆将隔水防腐保护筒内的水排出，混凝土凝固即成。本发明在解决盐渍土地区混凝土桩防腐问题的同时有效地降低防腐混凝土灌注桩的造价，且强度满足工程要求。适用于有防腐要求的混凝土桩施工，尤其是在盐渍土地基中应用。

Description

盐渍土地基应用的防腐蚀裹体混凝土灌注桩及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种混凝土灌注桩及其施工方法。

背景技术

钢结构和混凝土在盐渍土地区的防腐问题一直是建筑业人员研究和开发目标，钢材和混凝土是目前各种重要建筑物的主体。裸露在地面的结构可以通过定期刷涂各种防腐蚀材料方法来达到防腐，而地下工程的防腐就比较困难。因为构件与强腐蚀的盐渍土和卤水直接接触，无法定期刷涂防腐蚀材料，所以实际工程中人们常规采用以下两种方法进行防腐处理：

（1）、用厚壁钢管包裹和防护的混凝土灌注桩，壁厚一般≥10㎜。一般桩长在几十米，桩径0.5～2.0米，这种方法使用的钢材量很大，造价很高；同时这些钢材还被逐年腐蚀掉；

（2）、采用防腐混凝土或加入防腐剂材料的混凝土灌注桩，防腐剂材料和防腐混凝土价格高，同时混凝土的强度降低达不到工程要求。

上面两种方法存在混凝土灌注桩的造价高，同时混凝土的强度可能满足不了工程要求等缺点。

而中国西北地区分布有大面积盐湖，这里赋存丰富的矿产资源和化工原料，也分布大面积不利于建筑的盐渍土地基。这里的矿产企业、化工企业的工业与民用建筑，铁路和高等级公路要建在这些盐渍土地基上。富含卤水的盐渍分布面积广，厚度大，地基土的力学强度低、压缩性高，所有的建筑物必须采用人工地基或桩基础；重要建筑物和铁路公路桥梁必须采用钢筋混凝土灌注桩基础。由于盐渍土地基土中含有对钢材、混凝土等建材具有强腐蚀的硫酸根和氯离子的卤水。所以研究出一种高效低成本的防腐蚀的桩体显得尤为迫切。

发明内容

本发明的目的是提供一种盐渍土地基应用的防腐蚀裹体混凝土灌注桩及其施工方法，要解决现有盐渍土地区混凝土灌注桩的防腐处理造价高、有可能降低混凝土强度的技术问题；并解决防腐蚀裹体混凝土灌注桩具体的施工方法的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种盐渍土地基应用的防腐蚀裹体混凝土灌注桩，包括混凝土桩体，混凝土桩体内有钢筋笼，所述混凝土桩体的底部和外周包有一个柔性的隔水防腐保护筒。

所述隔水防腐保护筒是由n层聚乙烯土工布袋中间夹n-1层土工膜热压或焊接而成，n≥2。

所述土工膜为聚丙烯土工膜或复合土工膜。

盐渍土地基应用的防腐蚀裹体混凝土灌注桩的施工方法，步骤如下：

步骤一：钻机就位；并在桩设计位置的地面上安装注浆泵和注浆泵管，在桩口安装护筒；

步骤二：钻孔；采用泥浆护壁钻孔工艺按设计要求施工桩孔；

步骤三：钻机清孔；启动注浆泵，桩孔内的泥浆从注浆泵管抽出；

步骤四：安装排浆管；撤掉钻机，在桩孔周围地面上安装起重设备和排浆泵，排浆泵与排浆管连接，排浆管深入到桩孔的底部；

步骤五：固定配重，准备下隔水防腐保护筒，将起重设备与配重块垂直连接，将配重块与隔水防腐保护筒的底部连接；

步骤六：安装隔水防腐保护筒；用起重设备将配重块和隔水防腐保护筒缓慢放入已经钻好的桩孔内直至桩底，然后将隔水防腐保护筒的口部固定住；

步骤七：注水排浆扩充隔水防腐保护筒；在桩孔周围地面上安装注水泵，注水泵与注水管连接，注水管深入到桩孔内的隔水防腐保护筒内；

步骤八：启动注水泵，向隔水防腐保护筒内注水，同时启动排浆泵，排出隔水防腐保护筒外的含卤水的水泥浆，直至将隔水防腐保护筒外泥浆排完，隔水防腐保护筒内注满的淡水把隔水防腐保护筒撑到与桩孔壁接合为止；

步骤九：安装钢筋笼；在隔水防腐保护筒内下入安装制作好的钢筋笼；

步骤十：安装混凝土导管，并浇注混凝土成桩；在钢筋笼内放入混凝土导管，灌注混凝土，隔水防腐保护筒中的淡水被注入的混凝土排挤出；

步骤十一：拆除混凝土导管；达到灌注桩顶的设计标高后将隔水防腐保护筒收口，包起混凝土灌注桩头，并拆除混凝土导管，混凝土凝固后就形成了防腐蚀裹体混凝土灌注桩。

所述步骤一中桩孔为圆柱形，钻机为螺旋钻机或转盘钻机。

所述步骤二泥浆护壁钻孔工艺是在钻机附近设置注浆泵,注浆泵通过注浆泵管与钻机连接，随着钻机钻头钻入地基，注浆泵通过注浆泵管将含卤水的水泥浆注入桩孔中，直至钻机钻头到达桩底的设计位置。

所述步骤六中，隔水防腐保护筒经过护筒上沿，用口部固定装置固定在地面上。

所述步骤七中钢筋笼的底部设有笼底保护。

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（一）本发明所涉及的混凝土灌注桩的防腐保护是在其周围设置一个隔水防腐保护筒，隔水防腐保护筒是由n层聚乙烯土工布袋中间夹n-1层土工膜复合而成，n≥2；编织土工布袋强度高，与岩土接触摩阻力大，隔水土工膜具有良好的隔水功能。完全可以将强腐蚀卤水和盐渍土与混凝土桩体隔离，达到使桩体不受腐蚀作用的目的。

（二）本发明所涉及的隔水防腐保护筒所采用的土工建筑材料国内有大量生产，在地层中能耐酸碱、不腐蚀、强度高、隔水、耐老化，且价格便宜，同时土工布袋有成熟的加工工艺。据统计其造价是其他混凝土灌注桩所用的防腐蚀材料成本的1/5～1/10， 降低工程造价和节省材料。

（三）试验证明盐渍土地基使用的防腐蚀裹体混凝土灌注桩与非腐蚀地基中的混凝土灌注桩的力学性能相同。

（四）本发明所提及的防腐蚀裹体混凝土灌注桩的施工方法在隔水防腐保护筒外排除泥浆，隔水防腐保护筒内注入淡水的施工工艺可保证强腐蚀的卤水不进入桩体内；保证隔水土工布袋下入桩孔底部；保证土工布袋与桩孔壁接合严密；保证桩孔孔径能将钢筋笼下入和安装到设计位置。在施工阶段就可有效阻止腐蚀源。

本发明克服了传统的盐渍土地区混凝土灌注桩的防腐处理造价高有可能降低混凝土强度的缺点，并解决防腐蚀裹体混凝土灌注桩具体的施工方法的问题。

本发明可广泛应用于有防腐要求的混凝土桩的施工中，尤其适用于在盐渍土地基中应用。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明施工中设置钢筋笼的示意图。

图2是本发明施工中设置注水管和排浆管的示意图。

图3是本发明施工步骤一的示意图。

图4是本发明施工步骤二的示意图。

图5是本发明施工步骤三的示意图。

图6是本发明施工步骤四的示意图。

图7是本发明施工步骤五的示意图。

图8是本发明施工步骤六的示意图。

图9是本发明施工步骤七的示意图。

图10是本发明施工步骤八的示意图。

图11是本发明施工步骤九的示意图。

图12是本发明施工步骤十的示意图。

图13是本发明施工步骤十一的示意图。

附图标记：1－桩孔、2－隔水防腐保护筒、3－钢筋笼、4－注水管、5－排浆管、6－护筒、7－注浆泵、8－注浆泵管、9－排浆泵、10－钻机、11－起重设备、12－注水泵、13－配重块、14－混凝土桩体、15－混凝土导管、16-口部固定装置。

具体实施方式

实施例参见图1～图2所示，一种盐渍土地基应用的防腐蚀裹体混凝土灌注桩，包括混凝土桩体14，混凝土桩体14内有钢筋笼3，所述混凝土桩体14的底部和外周包有一个柔性的隔水防腐保护筒2。

所述隔水防腐保护筒2是由n层聚乙烯土工布袋中间夹n-1层土工膜热压或焊接而成，n≥2。所述土工膜为聚丙烯土工膜或复合土工膜。聚乙烯土工布袋可以是长丝机织高强土工布袋、机织土工防渗布袋、机织土工复合布袋或编织土工布。可以是两布夹一膜。

参见图3～图13所示，上述防腐蚀裹体混凝土灌注桩的施工步骤如下：

如图3所示，步骤一：钻机10就位；并在桩设计位置的地面上安装注浆泵7和注浆泵管8，在桩口安装护筒6。

如图4所示，步骤二：钻孔；采用泥浆护壁钻孔工艺按设计要求施工桩孔1。 

如图5所示，步骤三：钻机清孔；启动注浆泵7，桩孔1内的泥浆从注浆泵管8抽出。

如图6所示，步骤四：安装排浆管5；撤掉钻机10，在桩孔周围地面上安装起重设备11和排浆泵9，排浆泵9与排浆管5连接，排浆管5深入到桩孔1的底部。

如图7所示，步骤五：固定配重，准备下隔水防腐保护筒2，将起重设备11与配重块13垂直连接，将配重块13与隔水防腐保护筒2的底部连接。

如图8所示，步骤六：安装隔水防腐保护筒2；用起重设备11将配重块13和隔水防腐保护筒2缓慢放入已经钻好的桩孔1内直至桩底，隔水防腐保护筒2上部经过护筒6的上沿，用口部固定装置16固定在地面上。

如图9所示，步骤七：注水排浆扩充隔水防腐保护筒2；在桩孔周围地面上安装注水泵12，注水泵12与注水管4连接，注水管4深入到桩孔1内的隔水防腐保护筒2内，钢筋笼3的底部设有笼底保护。

如图10所示，步骤八：启动注水泵12，向隔水防腐保护筒2内注水，同时启动排浆泵9，排出隔水防腐保护筒2外的含卤水的水泥浆，直至将隔水防腐保护筒2外泥浆排完，隔水防腐保护筒2内注满的淡水把隔水防腐保护筒2撑到与桩孔壁接合为止。

如图11所示，步骤九：安装钢筋笼3；在隔水防腐保护筒2内下入安装制作好的钢筋笼3。

如图12所示，步骤十：安装混凝土导管15，并浇注混凝土成桩；在钢筋笼3内放入混凝土导管15，灌注混凝土，隔水防腐保护筒2中的淡水被注入的混凝土排挤出。

如图13所示，步骤十一：拆除混凝土导管15；达到灌注桩顶的设计标高后将隔水防腐保护筒2收口，包起混凝土灌注桩头，并拆除混凝土导管15，混凝土凝固后就形成了防腐蚀裹体混凝土灌注桩。

所述步骤一中桩孔1为圆柱形，钻机10为螺旋钻机或转盘钻机。

所述步骤二泥浆护壁钻孔工艺是在钻机附近设置注浆泵7,注浆泵7通过注浆泵管8与钻机10连接，随着钻机钻头钻入地基，注浆泵7通过注浆泵管8将含卤水的水泥浆注入桩孔1中，直至钻机钻头到达桩底的设计位置。

以上是本发明的一个典型实施例，本发明的实施不止于此。

Claims (7)

1.一种盐渍土地基应用的防腐蚀裹体混凝土灌注桩的施工方法，其特征在于：所述盐渍土地基应用的防腐蚀裹体混凝土灌注桩，包括混凝土桩体（14），混凝土桩体（14）内有钢筋笼（3），在所述混凝土桩体（14）的底部和外周包有一个柔性的隔水防腐保护筒（2）；

其施工步骤如下：

步骤一：钻机（10）就位；并在桩设计位置的地面上安装注浆泵（7）和注浆泵管（8），在桩口安装护筒（6）；

步骤二：钻孔；采用泥浆护壁钻孔工艺按设计要求施工桩孔（1）； 

步骤三：钻机清孔；启动注浆泵（7），桩孔（1）内的泥浆从注浆泵管（8）抽出；

步骤四：安装排浆管（5）；撤掉钻机（10），在桩孔周围地面上安装起重设备（11）和排浆泵（9），排浆泵（9）与排浆管（5）连接，排浆管（5）深入到桩孔（1）的底部；

步骤五：固定配重，准备下隔水防腐保护筒（2），将起重设备（11）与配重块（13）垂直连接，将配重块（13）与隔水防腐保护筒（2）的底部连接；

步骤六：安装隔水防腐保护筒（2）；用起重设备（11）将配重块（13）和隔水防腐保护筒（2）缓慢放入已经钻好的桩孔（1）内直至桩底，将隔水防腐保护筒（2）的上部固定住；步骤七：注水排浆扩充隔水防腐保护筒（2）；在桩孔周围地面上安装注水泵（12），注水泵（12）与注水管（4）连接，注水管（4）深入到桩孔（1）内的隔水防腐保护筒（2）内； 

步骤八：启动注水泵（12），向隔水防腐保护筒（2）内注水，同时启动排浆泵（9），排出隔水防腐保护筒（2）外的含卤水的水泥浆，直至将隔水防腐保护筒（2）外泥浆排完，隔水防腐保护筒（2）内注满的淡水把隔水防腐保护筒（2）撑到与桩孔壁接合为止；

步骤九：安装钢筋笼（3）；在隔水防腐保护筒（2）内下入安装制作好的钢筋笼（3）；

步骤十：安装混凝土导管（15），并浇注混凝土成桩；在钢筋笼（3）内放入混凝土导管（15），灌注混凝土，隔水防腐保护筒（2）中的淡水被注入的混凝土排挤出；

步骤十一：拆除混凝土导管（15）；达到灌注桩顶的设计标高后将隔水防腐保护筒（2）收口，包起混凝土灌注桩头，并拆除混凝土导管（15），混凝土凝固后就形成了防腐蚀裹体混凝土灌注桩。

2.根据权利要求1所述的盐渍土地基应用的防腐蚀裹体混凝土灌注桩的施工方法，其特征在于：所述隔水防腐保护筒（2）是由n层聚乙烯土工布袋中间夹n-1层土工膜热压或焊接而成，n≥2。

3.根据权利要求2所述的盐渍土地基应用的防腐蚀裹体混凝土灌注桩的施工方法，其特征在于：所述土工膜为聚丙烯土工膜或复合土工膜。

4.根据权利要求1所述的盐渍土地基应用的防腐蚀裹体混凝土灌注桩的施工方法，其特征在于：所述步骤一中，钻机（10）为螺旋钻机或转盘钻机；所述步骤二中，桩孔（1）为圆柱形

5.根据权利要求1所述的盐渍土地基应用的防腐蚀裹体混凝土灌注桩的施工方法，其特征在于：所述步骤二泥浆护壁钻孔工艺是在钻机附近设置注浆泵（7）,注浆泵（7）通过注浆泵管（8）与钻机（10）连接，随着钻机钻头钻入地基，注浆泵（7）通过注浆泵管（8）将含卤水的水泥浆注入桩孔（1）中，直至钻机钻头到达桩底的设计位置。

6.据权利要求1所述的盐渍土地基应用的防腐蚀裹体混凝土灌注桩的施工方法，其特征在于：所述步骤六中，将隔水防腐保护筒（2）的上部绕过护筒（6）的上沿，用口部固定装置（16）将隔水防腐保护筒（2）固定在地面上。

7.据权利要求1所述的盐渍土地基应用的防腐蚀裹体混凝土灌注桩的施工方法，其特征在于：所述步骤七中钢筋笼（3）的底部设有笼底保护。

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