混凝土地基板板底脱空处理方法和处理设备技术

混凝土地基板板底脱空处理方法和处理设备，其特征是采用无损检测法检测出混凝土地基板板底脱空区所在位置；在脱空区所在位置处，自地表铅直朝向脱空区钻孔，旋喷钻头依靠钻孔钻入地基土层内达设计深度；然后在向旋喷钻头压浆的同时提升旋喷钻头，以边压浆、边旋喷、边切削和边搅拌的形式在地基土层和脱空区内形成旋喷桩；本发明专利技术方法可以行之有效地对脱空区域进行压浆填实，改善地基土层的变形性质，恢复砼路面、桥头搭板、机场跑道、水闸底板等混凝土地基板的标高及承载力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及道路施工方法和施工设备，更具体地说是一种对于形成在混凝土地基板与地 基土层之间的缝隙进行处理、进行地基加固的施工方法和设备。
技术介绍
在经过一段时间运行后，公路砼路面、桥头搭板、水闸底板或机场跑道等混凝土地基 板，因路基或台背回填等地基的不均匀沉陷，引起局部的混凝土地基板与地基土层脱开形成 缝隙，进而导致混凝土地基板断裂或塌陷，在荷载作用下或因雨水的侵入都会形成恶性循环 的破坏。已有的方法是在混凝土地基板上打出地基板孔，并向地基板孔中灌注水泥混合料浆进 行封堵，由于形成混凝土地基板与地基土层之间的缝隙可能较小， 一旦排气不畅，会因水泥 混合料浆的泌水性而失水，使得水泥混合料浆只沉积在地基板孔的附近，很难将脱空区域填 实以达到修复的效果。不仅如此，既便是暂时将脱空区域封堵填实，也只是治标未治本，由 于地基土层的密实度不高、承载力不大或水稳性较差，还会产生新的脱空区域，同样带来地 基板断裂或塌陷。
技术实现思路
本专利技术是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种混凝土地基板板底脱空处理 方法和处理设备，以便行之有效地对脱空区域进行压浆填实，改善地基土层的变形性质，恢 复砼路面、桥头搭板、机场跑道、水闸底板等混凝土地基板的标高及承载力。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案。本专利技术混凝土地基板板底脱空处理方法的特点是按如下过程进行a、 采用无损检测法检测出混凝土地基板板底脱空区所在位置；b、 在脱空区所在位置处，自地表铅直朝向脱空区钻出至少两个钻孔，钻孔穿透混凝土 地基板、基层和垫层；在钻孔的位置的地表放置钻机，根据地基土层的土质选用具有不同喷 头的旋喷钻头安装在钻机的空心钻杆上；旋喷钻头依靠钻孔钻入地基土层内达设计深度；然 后在向旋喷钻头压浆的同时提升旋喷钻头，以边压浆、边旋喷、边切削和边搅拌的形式在地 基土层和脱空区内形成旋喷桩；采用同样的方法，在所述各钻孔中完成旋喷桩的施工；C、若混凝土地基板板底脱空区高度较大，在所有旋喷桩形成之后，浮浆材料或地基土 层的隆起未能将脱空区域填满，则更换所述旋喷钻头为压浆头，继续通过钻孔对脱空区进行 压浆，直至钻孔中有浆料冒出；初次压浆后的1 2小时进行二次补浆；d、在所述旋喷柱和压浆料初凝后，清理出钻孔中的浆料，使用与所述混凝土地基板相 同标号的混凝土封堵所有钻孔，并在混凝土地基板的顶面抹平。本专利技术混凝土地基板板底脱空处理方法的特点是所述根据地基土层的土质选用具有不 同喷头的旋喷钻头的方法是-a、 所述地基土层为淤泥或软土质，所述旋喷钻头选用单管喷粉头，以压縮空气夹带的 水泥粉在单管喷粉头中喷出，形成所述旋喷桩的是水泥粉与地基土层中的淤泥或软土的混合 体；b、 所述地基土层为粉土、砂土或砂砾类非粘性土质，旋喷钻头选用单管喷浆头，以水 泥浆料在单管喷浆头中喷出，形成所述旋喷桩的是水泥浆料与地基土层中的粉土、砂土或砂 砾类非粘性土的混合体；C、所述地基土层为粘土类粘性土质，所述旋喷钻头选用由中心管和外环管呈内外套管 结构的同轴双管喷头，在中心管中引入水泥浆料，在外环管中引入压縮空气，形成所述旋喷 桩的是水泥浆料与地基土层中被切削剥落破碎的粘性土的混合体。本专利技术混凝土地基板板底脱空处理用旋喷钻头的结构特点是具有依次连接并与空心钻 杆同轴设置的切削刀头、作为切削刀头支承体的切削刀架、与切削刀架尾部刀座连接的连接 杆，位于连接杆另一端的钻杆接头；喷头沿切削刀架的径向设置，喷头出口位于刀座的侧部， 连接杆为管体结构，喷头通过连接杆以及钻杆接头的中空管腔与空心钻杆的内腔形成通道， 喷头是以可拆装的形式连接在所述钻头上。所述混凝土地基板板底脱空处理旋喷钻头的结构特点也在于所述喷头设置为单管大孔 喷粉头，或单管小孔喷浆头；形成在所述喷头与空心钻杆之间的通道为单通道。所述混凝土地基板板底脱空处理旋喷钻头的结构特点也在于所述喷头设置为由中心管 和外围管构成的同轴双管喷头；所述中心管为浆料喷管，外围管为压縮空气喷管；形成在所 述喷头与空心钻杆之间的通道为同轴设置的双通道。所述混凝土地基板板底脱空处理旋喷钻头的结构特点也在于所述切削刀头呈"十"字设 置，"十"字切削刀头的刀刃相互垂直且一长一短。由于超载、地基土层的不密实或承载力低、板面渗水或地下水位变化等原因引起地基不 均匀沉陷，形成混凝土地基板板底与地基土层之间的脱空，并导致混凝土地基板的断裂或塌 陷。本专利技术采用旋喷桩来处理地基，改善地基土的变形性质，提高地基土的密实度、承载力 和水稳性。当地基土为淤泥时，淤泥的含水量较高，采用高速喷粉的方式， 一方面高速射出 水泥或石灰的干粉用于冲散地基土层中的淤泥土，另一方面以冲散的淤泥土为原材料搅拌成水泥或石灰土混合体，以达到较理想的混合料水灰比，待水泥或石灰土混合体凝固后可得到 1 3 Mpa无侧限抗压强度的旋喷桩；当地基土为结构较松散的粉土、砂土或砂烁时，该类 地基土含水量往往较低而空隙率较大，采用喷浆的方式，以旋喷钻头高速射出的水泥浆来切 削地基土层，在冲击力、离心力和重力的共同作用下，有规律地把地基土结构重新排列，以 粉土、砂土或砂砾等地基土为原材料，共同搅拌成水泥土混合体，待水泥土混合体凝固后可 得到5 20 Mpa无侧限抗压强度的旋喷桩；当地基土为粘土时，该土质的粘性会削弱切削、 破碎和搅拌地基土的旋喷能力。为了尽可能地扩大桩径，采用有同轴双重喷嘴的二重管旋喷 钻头，随着旋转的钻头高速射出水泥浆的同时射出高速气流，把地基土的土粒从土体上切削、 剥落和破碎，以粘土等地基土为原材料，搅拌成水泥土混合体，待水泥土混合体凝固后可得 到3 8 Mpa无侧限抗压强度的旋喷桩。由于高速气流协助高速水泥浆来冲散土体结构并搅 拌地基土，大大地提高了旋喷的功效和扩大了桩径。经旋喷桩处理地基板的的地基，由原弹 塑性的地基托换为群桩的地基，大大地提高了地基的变形模量和承载能力。 与己有技术相比，本专利技术有益效果体现在1、 本专利技术是在不挖开混凝土地基板、不破坏混凝土地基板的整体结构和受力条件情况 下，采用旋喷桩处理地基再进行板底脱空压浆填实的标本兼治的施工方法，较好地解决了板 底脱空的工程通病。2、 本专利技术方法在旋喷桩施工过程中将大量压浆材料高压射人地基土内，增加了地基的 密实程度。压人的压浆材料与地基土固化为体积大、重量轻、坚硬耐久和渗透系数小的固结 体，改善了地基土的变形性质。旋喷射出的压浆材料与地基土搅拌成水泥土混合体凝固后成 为较高强度的桩体基础，创造了良好的受力条件。旋喷桩从地基深处至地基板的底面支撑着 地基板，极大地提高了地基板的承载力。3、 本专利技术方法中旋喷桩水泥土混合体是具有水稳性好的无机材料，能抵御地下水位变 化和侵蚀。充分利用地基材料为桩的原材料，降低了工程的成本。在旋喷桩进行施工时产生 的浮浆材料和地基隆起，正好有利于板底脱空的填实，可取得一举两得的效果。 一旦板底的 脱空未填满，无须添置新设备，用旋喷桩的施工设备就可以进行板底的压浆。尤其是根据混 凝土地基板的构造和受力的特点，只在地基板上钻出约60mm直径的小圆孔，就能在板底获 得桩径约为500 1000mm和长度可大于10m的旋喷桩，这样的施工方法相当适用于已建的混 凝土地基板板底下对地基的加固处理。经对混凝土地基板的本文档来自技高网...

【技术保护点】
混凝土地基板板底脱空处理方法，其特征是按如下过程进行：　ａ、采用无损检测法检测出混凝土地基板板底脱空区（４０）所在位置；　ｂ、在脱空区（４０）所在位置处，自地表铅直朝向脱空区（４０）钻出至少两个钻孔（４９），所述钻孔（４９）穿透 混凝土地基板（５０）、基层（５１）和垫层（５２）；在钻孔（４９）的位置的地表放置钻机（４６），根据地基土层（４３）的土质选用具有不同喷头的旋喷钻头安装在钻机（４６）的空心钻杆（４４）上；旋喷钻头依靠钻孔（４９）钻入地基土层（４３）内达设计深度；然后在向旋喷钻头压浆的同时提升旋喷钻头，以边压浆、边旋喷、边切削和边搅拌的形式在地基土层（４３）和脱空区（４０）内形成旋喷桩（４１）；采用同样的方法，在所述各钻孔（４９）中完成旋喷桩的施工；　ｃ、若混凝土地基板板底脱空区（４０）高 度较大，在所有旋喷桩（４１）形成之后，浮浆材料或地基土层的隆起未能将脱空区域填满，则更换所述旋喷钻头为压浆头，继续通过钻孔（４９）对脱空区（４０）进行压浆，直至钻孔（４９）中有浆料冒出；初次压浆后的１～２小时进行二次补浆；　ｄ、在所述 旋喷柱和压浆料初凝后，清理出钻孔（４９）中的浆料，使用与所述混凝土地基板（５０）相同标号的混凝土封堵所有钻孔（４９），并在所述混凝土地基板（５０）的顶面抹平。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪哲荪，钱德玲，蒋新，魏松，陈清，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]