本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種雙層塑料套管散體材料與混凝土勁芯組合樁，組合樁由樁頂帶孔混凝土蓋板、雙層中空塑料套管、散體材料樁體、鋼筋混凝土樁芯、預(yù)制鋼筋混凝土樁尖、雙層中空塑料套管接頭組成；雙層中空塑料套管的頂部插入樁頂帶孔混凝土蓋板內(nèi)，底部與預(yù)制樁尖的套管插頭連接，相鄰塑料套管之間用套管接頭連接；在雙層中空塑料套管形成的環(huán)形空間內(nèi)填充有散體材料，在內(nèi)層塑料套管的圓形空腔內(nèi)澆筑有鋼筋混凝土樁芯。本發(fā)明專利技術(shù)可集排水固結(jié)與復(fù)合地基法兩者之長，不但可借助鋼筋混凝土樁芯大幅提升地基的豎向承載能力，而且通過混凝土樁兩側(cè)的豎向排水體加速樁間土體的固結(jié)，還可利用套管將樁身混凝土與外界環(huán)境隔離，增強(qiáng)了樁體的抗腐蝕性能。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種可同時具備加速樁周土體排水固結(jié)、增強(qiáng)地基豎向抗變形能力、提高鋼筋混凝土耐久性等功能的雙層塑料套管散體材料與混凝土勁芯組合樁，屬于地基工程領(lǐng)域，可用于公路、市政等工程的軟基處理。
技術(shù)介紹
我國幅員遼闊，地質(zhì)條件復(fù)雜且各地差別較大，軟弱地基類別多、分布廣，特別是在沿海地區(qū)及內(nèi)地湖河沉積相地區(qū)存在著眾多復(fù)雜的中等深厚的軟土地基。如何有效提高深厚軟土地基的承載能力、控制土體變形，一直是巖土工程中需著重解決的難題之一。目前，對軟土地基的處理措施主要有兩類，一類為排水固結(jié)法，另一類為復(fù)合地基法。排水固結(jié)法主要用于解決地基的沉降和穩(wěn)定問題，為了加速軟土固結(jié)，最有效的辦法是在天然土層中增加排水通道，縮短排水距離，以加速軟基的固結(jié)。排水固結(jié)法由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩個主要部分組成。根據(jù)加壓和排水兩個系統(tǒng)的不同，派生出多種固結(jié)加固地基的方法，如堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法、電滲法等。由于排水固結(jié)法具有造價低、施工工藝成熟等特點，在我國得到廣泛應(yīng)用，但這種方法需要充分的預(yù)壓和排水固結(jié)時間，施工工期很長，且無法解決軟土地基次固結(jié)引起的工后沉降問題。復(fù)合地基法即在軟土地基中打入各種形式的樁，與樁間土體一起形成復(fù)合地基達(dá)到提高地基承載力、減少地基沉降的目的。對地基承載力要求較高或施工工期短的工程建設(shè)區(qū)域，往往采用水泥攪拌樁、預(yù)應(yīng)力管樁、粉噴樁、灰土擠密樁、鋼筋混凝土灌注樁等等復(fù)合地基方法進(jìn)行處理。由于各種地基處理方法的加固機(jī)理不同，其適用范圍、加固效果、處理費(fèi)用存在一定差異。其中，鋼筋混凝土灌注樁由于質(zhì)量較易控制和檢測，且加固效果好，不會出現(xiàn)斷樁等質(zhì)量問題，目前在深厚軟基處理工程中得到非常普遍應(yīng)用，但其造價較高，同時高強(qiáng)度的樁作為路堤樁使用時其樁體承載能力不能充分發(fā)揮。目前已有在水泥攪拌 樁、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁等樁間土中打設(shè)砂井、塑料排水板等組合施工方法，實現(xiàn)了排水固結(jié)法與復(fù)合地基法的組合應(yīng)用，如排水粉噴樁(2D工法)等，在適宜的工程背景和地質(zhì)條件下也取得了相對較好的工程效果，但該類方法需分別進(jìn)行復(fù)合地基法施工和排水固結(jié)法施工，施工工序復(fù)雜，施工組織難度大，而且在預(yù)壓期結(jié)束后豎向排水體仍具有排水、誘使軟土固結(jié)沉降的效果，易導(dǎo)致建筑物施工完成后的工后沉降量過大。綜上所述，目前用于軟土地基的處理措施主要有排水固結(jié)法和復(fù)合地基方法。排水固結(jié)法的施工時間較長，加固完成后地基的整體強(qiáng)度提升幅度有限，后期變形量較大；單一復(fù)合地基法的造價較高，樁體施工會對樁間土體產(chǎn)生較大擾動，并產(chǎn)生超靜孔隙水壓力，且樁間土體的承載能力難以充分利用等。現(xiàn)有的組合應(yīng)用排水固結(jié)與復(fù)合地基組合的方法，雖可在一定程度上兼顧排水固結(jié)法與復(fù)合地基法的優(yōu)點，但多存在施工組織難度較大、后期沉降變形不易控制等技術(shù)問題。鑒于此，根據(jù)目前的實際情況和技術(shù)條件，尚需專利技術(shù)一種能兼具排水固結(jié)法和復(fù)合地基法兩者之長，可有效改善抗腐蝕性能，并能對地基后期沉降動態(tài)控制的地基處理方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于將排水固結(jié)法與復(fù)合地基法組合應(yīng)用，提供一種可同時具備加速樁周土體排水固結(jié)、增強(qiáng)地基豎向抗變形能力、提高鋼筋混凝土耐久性等功能，并能有效降低軟基處理造價及縮短預(yù)壓期的。為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本專利技術(shù)采用了以下技術(shù)方案 一種雙層塑料套管散體材料與混凝土勁芯組合樁，其特征在于組合樁由樁頂帶孔混凝土蓋板、雙層中空塑料套管、散體材料樁體、鋼筋混凝土樁芯、預(yù)制鋼筋混凝土樁尖、雙層中空塑料套管接頭組成；雙層中空塑料套管的頂部插入樁頂帶孔混凝土蓋板內(nèi)，底部與預(yù)制樁尖的套管插頭連接，相鄰塑料套管之間用套管接頭連接；在雙層中空塑料套管形成的環(huán)形空間內(nèi)填充有散體材料，在內(nèi)層塑料套管的圓形空腔內(nèi)澆筑有鋼筋混凝土樁芯。雙層中空塑料套管可采用單壁螺紋PVC管、PE管或HDPE管，套管底端和頂端均不封閉；每節(jié)套管與套管接頭之間用PVC粘結(jié)膠、強(qiáng)力膠水粘結(jié)，或錨釘固定連接。雙層中空塑料套管的外管管壁上均勻開孔，并外包反濾土工布。沉管打入地基后，在雙層中空塑料套管形成的環(huán)形空間內(nèi)填充散體材料，該散體材料優(yōu)選為砂礫或碎石或瓜子片。樁頂帶孔混凝土蓋板為現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，呈圓形或方形，其內(nèi)部的橫向主筋與鋼筋籠主筋固定連接，雙層中空塑料套管插入蓋板內(nèi)一定深度。樁頂帶孔混凝土蓋板內(nèi)設(shè)有4飛個排水孔和2個注漿管，排水孔的位置與雙層中空塑料套管相對應(yīng)，呈環(huán)形均勻間隔布設(shè)，孔徑略小于雙層中空塑料套管的中空縫隙寬度。樁頂帶孔混凝土蓋板內(nèi)還對稱布設(shè)2個注漿管，注漿管一端插入雙層中空塑料套管的散體材料內(nèi)，另一端與注漿主管連接。預(yù)制樁尖的底部呈圓錐形，樁尖頂面設(shè)有與雙層中空塑料套管連接的套管插頭和套管連接管，在套管插頭的外側(cè)設(shè)有環(huán)形的沉管限位凹槽，樁尖采用防腐蝕混凝土預(yù)制。雙層中空塑料套管的散體材料通過樁頂帶孔混凝土蓋板與樁頂周邊的砂墊層貫通。本專利技術(shù)的另一個目的在于提供一種雙層塑料套管散體材料與混凝土勁芯組合樁的施工方法。雙層塑料套管雙層中空塑料套管散體材料與混凝土勁芯組合樁，包括以下施工步驟 步驟一、平整場地，鋪設(shè)厚度為200mnT300mm的砂墊層； 步驟二、預(yù)制混凝土樁尖，樁尖頂面直徑較外側(cè)塑料套管大150mnT250mm，在混凝土中預(yù)設(shè)與雙層中空塑料套管連接的套管插頭，與外側(cè)鋼管沉管連接的沉管限位凹槽； 步驟三、用套管接頭連接各節(jié)雙層中空塑料套管，套管總長度超過設(shè)計樁長150mm 250mm ； 步驟四、將雙層中空塑料套管與預(yù)制樁尖套管插頭連接密封，并用PVC粘結(jié)劑膠粘，然后將帶有樁尖的套管從外側(cè)鋼管沉管的底部伸入外側(cè)鋼管沉管中；在沉管頂部插入給料漏斗，給料漏斗的散體材料給料口和混凝土樁芯給料口分別與雙層中空塑料套管的對應(yīng)位置； 步驟五、采用樁打設(shè)機(jī)將外側(cè)鋼管沉管、底部預(yù)制樁尖及雙層中空塑料套管豎直、均勻打入地基中，然后向套管的圓形空腔內(nèi)注水； 步驟六、上拔外側(cè)鋼制沉管，并在砂墊層內(nèi)沿雙層中空塑料套管的中心開挖直徑較外側(cè)塑料套管大300mnT400mm,高200mnT300mm的圓形平臺，并支設(shè)模板； 步驟七、將內(nèi)層套管內(nèi)的水抽除后，將鋼筋籠放入內(nèi)層塑料套管的圓形空腔內(nèi)，鋼筋籠主筋應(yīng)伸入樁頂帶孔混凝土蓋板內(nèi)150mnT250mm,并與樁頂帶孔混凝土蓋板內(nèi)的橫向鋼筋焊接連接； 步驟八、往雙層中空塑料套管形成的環(huán)形空間內(nèi)灌入散體材料； 步驟九、在內(nèi)層塑料套管的圓形空腔內(nèi)澆筑混凝土，以及樁頂部的混凝土，并振實，形成鋼筋混凝土樁芯和樁頂帶孔混凝土蓋板； 步驟十、待混凝土養(yǎng)護(hù)期滿28天后，在樁頂鋪設(shè)厚300mnT500mm的砂墊層； 步驟十一、根據(jù)路基沉降變形控制要求，適時注漿封閉蓋板中排水通道，實現(xiàn)對路基沉降的動態(tài)控制。本專利技術(shù)具有以下優(yōu)點和有益效果 (I)在帶孔雙層中空塑料套管形成的環(huán)形空間內(nèi)灌入中粗砂，可形成厚度均勻的豎向排水體，與上部的樁頂帶孔混凝土蓋板和樁頂排水墊層一起，形成地基排水體系，可加速軟基的排水固結(jié)。(2)內(nèi)側(cè)塑料套管既可作為混凝土樁芯成樁時的模板，提高了混凝土的澆筑質(zhì)量，還可將混凝土樁芯與外界環(huán)境隔離，提高了樁體混凝土的抗腐蝕性能；另外，塑料套管側(cè)壁呈螺紋狀，可與澆注的混凝土充分接觸，改善了樁體的受力性能。(3)預(yù)制樁尖采用防腐蝕混凝土預(yù)制，且樁尖預(yù)設(shè)了能與雙本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種雙層塑料套管散體材料與混凝土勁芯組合樁，其特征在于組合樁由樁頂帶孔混凝土蓋板、雙層中空塑料套管、散體材料樁體、鋼筋混凝土樁芯、預(yù)制鋼筋混凝土樁尖、雙層中空塑料套管接頭組成；雙層中空塑料套管的頂部插入樁頂帶孔混凝土蓋板內(nèi)，底部與預(yù)制樁尖的套管插頭連接，相鄰塑料套管之間用套管接頭連接；在雙層中空塑料套管形成的環(huán)形空間內(nèi)填充有散體材料，在內(nèi)層塑料套管的圓形空腔內(nèi)澆筑有鋼筋混凝土樁芯。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種雙層塑料套管散體材料與混凝土勁芯組合樁，其特征在于組合樁由樁頂帶孔混凝土蓋板、雙層中空塑料套管、散體材料樁體、鋼筋混凝土樁芯、預(yù)制鋼筋混凝土樁尖、雙層中空塑料套管接頭組成；雙層中空塑料套管的頂部插入樁頂帶孔混凝土蓋板內(nèi)，底部與預(yù)制樁尖的套管插頭連接，相鄰塑料套管之間用套管接頭連接；在雙層中空塑料套管形成的環(huán)形空間內(nèi)填充有散體材料，在內(nèi)層塑料套管的圓形空腔內(nèi)澆筑有鋼筋混凝土樁芯。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層塑料套管散體材料與混凝土勁芯組合樁，其特征在于所述的雙層中空塑料套管采用單壁螺紋PVC管、PE管或HDPE管，套管底端和頂端均不封閉；每節(jié)套管與套管接頭之間用PVC粘結(jié)膠、強(qiáng)力膠水粘結(jié)，或錨釘固定連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙層塑料套管散體材料與混凝土勁芯組合樁，其特征在于所述的雙層中空塑料套管的外管管壁上均勻開孔，并外包反濾土工布。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層塑料套管散體材料與混凝土勁芯組合樁，其特征在于所述散體材料為砂礫、碎石或瓜子片。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層塑料套管散體材料與混凝土勁芯組合樁，其特征在于所述的樁頂帶孔混凝土蓋板為現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，呈圓形或方形，其內(nèi)部的橫向主筋與鋼筋籠主筋固定連接，雙層中空塑料套管插入蓋板內(nèi)一定深度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層塑料套管散體材料與混凝土勁芯組合樁，其特征在于所述的樁頂帶孔混凝土蓋板內(nèi)設(shè)有4飛個排水孔和2個注漿管，排水孔的位置與雙層中空塑料套管相對應(yīng)，呈環(huán)形等間隔均勻布設(shè)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層塑料套管散體材料與混凝土勁芯組合樁，其特征在于所述的預(yù)制樁尖的底部呈圓錐形，樁尖頂面設(shè)有與雙層中空塑料套管連接的套管插頭及套管連接管，在套管插頭的外側(cè)設(shè)有環(huán)形的沉管限位凹槽，樁尖采用防腐蝕混凝土預(yù)制。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層塑料套管散體材料...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳建中，徐建光，段謨新，徐亮，楊勇，
申請(專利權(quán))人：浙江信博城市建設(shè)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。