CN102900079A

CN102900079A - 高频液振水泥土插芯组合桩施工工法

Info

Publication number: CN102900079A
Application number: CN2011102086380A
Authority: CN
Inventors: 肖剑
Original assignee: MCC COMMUNICATION ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: MCC COMMUNICATION ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-07-25
Filing date: 2011-07-25
Publication date: 2013-01-30

Abstract

本发明提供的高频液振水泥土插芯组合桩施工工法是一种地基加固方法，首先采用传统的沉管挤土成孔或长螺旋设备钻孔，将搅拌好的水泥土混合物注入钻孔成桩；也可应用搅拌桩机直接形成水泥土桩，水泥土成桩后，再利用高频液压振动锤将刚性芯桩沉入未固化的水泥土桩中，形成一种水泥土桩和芯桩共同承受载荷的新桩型。相比于传统技术，本发明具有施工速度快、噪声小、无污染、造价低、形成的新桩型质量稳定和承受载荷高的优点，其施工效率是普通桩工机械的10倍，费用较预制桩节约30％～50％，较钻孔灌注桩节约40％～50％，有可观的社会经济效益。

Description

高频液振水泥土插芯组合桩施工工法

技术领域

本发明涉及建筑工程中的地基加固方法，具体地说，涉及一种高频液振水泥土插芯组合桩的地基加固方法。

背景技术

目前建筑工程中常用桩的类型根据施工方法的不同，主要分为预制桩和灌注桩两大类，常采用钻孔灌注桩、沉管灌注桩和预制桩等桩型。

钻孔灌注桩一般采用泥浆护壁成孔，在水下浇灌混凝土技术，其施工工法存在施工速度慢、污染环境和造价高等缺点。

沉管灌注桩利用锤击打桩设备或振动沉桩设备，将带有钢筋混凝土的桩尖(或钢板靴)或带有活瓣式桩靴的钢管沉入土中(钢管直径应与桩的设计尺寸一致)，造成桩孔的技术。其具有施工速度快、成本低的优点，但是沉管灌注桩容易产生颈缩、断桩、局部夹上和强度不足等质量问题。

钢筋混凝土预制桩为国内使用最多的一种桩型，近年来主要采用的是预应力薄壁管桩。预制桩具有质量可靠、施工速度快、造价相对低等优点，但是其属于挤土桩，在沉桩过程中会不可避免地对土体产生挤压进而影响周边建筑、地下管道。

公开号为CN1259604A的中国专利申请公开了一种将桩芯***水泥土桩的加强组合桩施工工法，在未固化的水泥土桩身中先利用护筒挤压出桩芯孔，然后取出护筒，在桩芯孔内继续进行桩芯的施工。虽然这种附加了桩芯的水泥土加强组合桩的相对于单纯的水泥土桩在承载力上有所提高，但是这种施工方法需要先利用护筒挤压形成桩芯孔，然后取出护筒后才能继续进行植入桩芯钢芯、浇筑混凝土、捣实、养护桩芯等施工流程，其繁琐的施工工艺使得施工的工期延长，施工效率降低，并且施工的噪音大、造价高。

所以，有必要对地基加固方法进一步的改进，以避免上述施工工艺繁琐、施工速度慢、造价高和噪声大的缺陷。

发明内容

本发明为了解决上述现有地基加固方法中存在的问题而做出，其目的在于提出一种利用高频液振的水泥土插芯组合桩的地基加固方法。

本发明提供的高频液振水泥土插芯组合桩施工工法，包括：

水泥土桩施工；

在水泥土桩成桩后、固化前，利用高频液压振动锤的高频振动将预制的劲性芯桩沉入所述未固化的水泥土桩体内；

在所述劲性芯桩沉入所述未固化的水泥土桩体内预定位置形成水泥土插芯组合桩后，养护所述水泥土插芯组合桩。

此外，优选的是，在所述水泥土插芯组合桩中的水泥土桩固化后，所述劲性芯桩和所述水泥土桩共同承受载荷。

此外，优选的是，所述水泥土桩为水泥土搅拌桩或者粉喷桩或者高压旋喷桩。

此外，优选的是，所述芯桩为混凝土预制桩或者钢筋混凝土预制桩或者钢管桩或者型钢。

另外，优选的是，所述芯桩为高强度、高模量芯桩。

本发明提供的高频液压振动锤***芯桩的组合型水泥土桩地基加固方法，通过高频液压振动锤使水泥土桩和芯桩两种互补材料合为一体共同承受载荷，充分发挥了水泥土桩的侧摩阻力和劲芯桩的截面强度，从而用低于混凝土桩的造价获得高于同比混凝土桩的承载力。该发明同时克服了沉桩噪声大、挤土问题和污染环境等问题，也克服了水泥土搅拌桩搅拌不均、质量不稳定的问题。因此本发明具有施工速度快、噪声小、无污染、造价低、质量稳定和承载力高地优点。

附图说明

通过下面结合附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是根据本发明实施例的高频液振水泥土插芯组合桩的施工工法示意图；

图2是根据本发明实施例的水泥土插芯组合桩的结构示意简图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的描述。

在下面的描述中，只通过说明的方式对本发明的某些示范实施例进行描述，毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同方式对所述的实施方案进行修正。因此，附图和描述在本质上只是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，相同的附图标记标示相同的部分。

图1是根据本发明实施例的高频液振水泥土插芯组合桩的施工工法示意图。

如图1所示，在水泥土插芯组合桩的施工过程中，在需要地基加固处理的位置选定加固桩施工桩位后，首先需要进行水泥桩的施工(步骤S120)，然后在水泥土桩成桩后、固化前，利用高频液压振动锤的高频振动将预制的劲性芯桩沉入未固化的水泥土桩体内(步骤S140)；最后在预制的劲性芯桩沉入未固化的水泥土桩体内预定位置形成水泥土插芯组合桩后，养护该水泥土插芯组合桩(步骤S160)。

其中，水泥土桩的施工过程可采用传统的沉管挤土成孔或长螺旋设备钻孔，成孔后将经搅拌好的水泥土混合物注入钻孔成桩；也可应用搅拌桩机直接形成水泥土桩；或者采用其他本领域常用的成桩方法。水泥土桩可以为水泥土搅拌桩、粉喷桩或者高压旋喷桩。

在水泥土桩成桩后、固化前，就可以将预制的劲性芯桩沉入未固化的水泥土桩中。由于本发明插芯组合桩的目的是为了在提高桩体承载力的基础上简化施工工艺、提高施工效率，因此，在本发明的水泥土插芯组合桩的施工过程中，所采用的插芯为预制的劲性芯桩，该劲性芯桩的强度和模量均高于水泥土桩的强度和模量，这样，水泥土桩和劲性芯桩所共同形成的组合桩结构与传统匀质桩型不同，所能够承受的载荷也随之产生巨大变化。

本发明所提供的这种组合结构的水泥土插芯组合桩能够将桩体上部的载荷先传递给强度较大的劲性芯桩，劲性芯桩通过水泥土桩与劲性芯桩之间的作用力将载荷再进一步传递给水泥土，最后将载荷扩散给地基土。由于载荷在不同强度的支撑物之间传递时都会有所削减，因此，通过本发明的水泥土插芯组合桩，载荷是以强度逐渐变弱的形式进行传递，从而大大提高了该水泥土插芯组合桩的承受载荷的能力。

因为该组合型水泥桩具有是中间强度高四周强度低的桩身结构，所以组合型水泥土桩能够充分发挥水泥土桩和芯桩组合体的性能优势。

劲性芯桩可以是混凝土预制桩、钢筋混凝土预制桩、钢管桩或者型钢等高强度、高模量的桩。利用芯桩本身的重量，即可以使将高强度、高模量芯桩在未固化的水泥土桩中缓缓下沉。但是为了提高施工效率，并有效控制其下沉位置，在本发明中采用高频液压振动锤的高频振动帮助芯桩沉入未固化的水泥土桩中，并控制其下沉至预设的位置。这样在水泥土桩固化后就可以形成一种水泥土桩和劲性芯桩共同承受载荷的新桩型。

图2为根据本发明实施例的水泥土插芯组合桩的结构示意简图。

如图2所示，在施工完成后，劲性芯桩220被包裹在水泥土桩240中，逐步分解所承受的载荷。

利用高频液压振动锤将水泥土桩和劲性芯桩两种材性互补的材料合为一体协同工作，能够充分发挥水泥土桩的侧磨阻力和劲性芯桩的截面强度，而从而用低于混凝土桩的造价获得等同于混凝土桩的承载力。同时高频液压振动的应用也克服了传统打入桩的噪音和挤土问题，以及钻孔灌注桩泥浆污染问题。同时，高频液压振动锤的振捣作用也能够克服水泥土搅拌桩搅拌不均匀、质量不稳定的缺陷。

通过实际的施工验证，本发明所提供的这种高频液振的水泥土插芯组合桩施工工法具有施工简便、速度快、噪声低、无污染、质量稳定、造价低、地基承载力高和变形小的优点。经施工数据测试比对，本发明这种高频液压振动锤***芯桩的组合型水泥土桩施工工法的施工效率是普通桩工机械的10倍，费用较预制桩节约30％～50％，较钻孔灌注桩节约40％～50％，有可观的社会经济效益，该施工工法是一种噪音低、无污染的环保型施工技术。

需要说明的是，高频液压振动锤***芯桩的组合型水泥土桩是在水泥土桩基础上开发的，应用范围广，只要适用水泥土桩(水泥土搅拌桩、粉喷桩、高压旋喷桩等)的工程都可以采用，也可广泛用于软土路基处理中。

在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进和变形，都落在本发明的保护范围内，本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好地解释本发明的目的，本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种高频液振水泥土插芯组合桩施工工法，包括：

水泥土桩施工；

2.如权利要求1所述的高频液振水泥土插芯组合桩施工工法，在所述水泥土插芯组合桩中的水泥土桩固化后，所述劲性芯桩和所述水泥土桩共同承受载荷。

3.按照权利要求1所述的高频液振水泥土插芯组合桩施工工法，其特征在于，

所述水泥土桩为水泥土搅拌桩、粉喷桩或者高压旋喷桩。

4.按照权利要求1所述的高频液振水泥土插芯组合桩施工工法，其特征在于，

所述劲性芯桩为混凝土预制桩、钢筋混凝土预制桩、钢管桩或者型钢。

5.按照权利要求1所述的高频液振水泥土插芯组合桩施工工法，其特征在于，

所述劲性芯桩的强度和模量大于所述水泥土桩的强度和模量。

6.权利要求1所述的高频液振水泥土插芯组合桩施工工法，其特征在于，所述水泥土桩施工的过程中包括：

采用沉管挤土成孔或者长螺旋设备钻孔的方法形成所述水泥土桩的灌注孔；

成孔后将经搅拌的水泥土混合物注入所述灌注孔。

7.权利要求1所述的高频液振水泥土插芯组合桩施工工法，其特征在于，在所述水泥土桩施工的过程中，应用搅拌桩机直接形成所述水泥土桩。