一種水泥土勁性復合樁及其成樁方法技術

本發明專利技術涉及一種水泥土勁性復合樁，包括由水泥土攪拌而成的圓柱形樁體，所述樁體由同心的樁芯部和樁周部構成，并在樁周部內設有同心的縱向骨架以及可提高樁體強度的填充骨料。施工時，先制作水泥土樁體，然后插入縱向骨架和套管，并在套管外樁周部投入填充骨料，待樁體凝結到一定程度時，將套管拔出，并用水泥漿液灌入縫隙，是兩者充分粘結。本發明專利技術設計合理，施工方便，不僅有效增加了樁身強度和承載力，還能減少砂石用量，節約了成本，提高了經濟效益。

【技術實現步驟摘要】
一種水泥土勁性復合樁及其成樁方法
本專利技術涉及建筑領域的承載樁，尤其是一種可以提高地基承載力的承載樁及其成樁的方法，具體的說一種水泥土勁性復合樁及其成樁方法。
技術介紹
目前，在建筑領域中，地基的各種性能直接關系到上部建筑物整體的穩定性和安全性，以及在使用時的方便性，在一些地基土質不良的地區，尤其是軟土地區，經常需要進行地基土的改良或置換等處理方式，或在進行基坑開挖時，需要對基坑周圍土進行支護作用。現常用于地基處理及基坑支護中的技術有：深層水泥土攪拌樁，碎石樁，鋼筋混凝土微型樁以及鉆孔灌注樁等。常規的水泥土攪拌樁盡管施工簡單，造價較低，且可以提供較大的側摩阻力和端阻力，但樁身強度較低，豎向極限承載力一般在250千牛以下，且結構簡單，工作性能發揮不理想，受壓時容易產生變形及破壞，從而會影響到周圍建筑及地下管線等設施。由此造成的地基土加固不完全，也會影響建筑物的整體穩定性和安全性。碎石樁具有加速軟土排水固結，加快地基土沉降穩定，使地基土強度提高等優點，且取材方便，成本不高。但碎石樁由于本身結構為散粒體，荷載傳遞深度較小，傳遞效果差，樁體下部結構性能無法有效發揮出來，不僅承載力提高較小，且大大浪費材料。在綜合考慮工程中各方面因素的情況下，碎石樁具有一定的局限性，且作用效果不明顯。鋼筋混凝土微型樁具有較高的剛性，且施工簡單，但因樁體表面積較小，從而提供的側摩阻力和端阻力較小，無法將上部荷載充分分擔給樁周土，造成樁身強度過大但承載力不高，無法將樁體性能充分發揮出來，從而性價比不高，造成材料浪費，在需要充分考慮工程造價的條件下，此技術方法不適宜。鉆孔灌注樁具有較高的承載能力，樁身強度也很高，是目前工程中常用的樁型。由于鉆孔灌注樁施工過程中混凝土是在泥水中灌注，施工質量難以控制，施工質量的好壞對樁的承載力影響很大。此外，鉆孔灌注樁在施工過程中由于使用泥漿護壁等措施會產生大量的泥漿垃圾，對環境影響很大，尤其是在市區等環保要求很高的地區進行施工時，處理難度很大。鉆孔灌注樁盡管承載力較大，但施工過程費工費時，成孔速度慢，且承載能力一般難以成分發揮，導致浪費材料，其樁頂后續處理工作量也很大。因此，當前急需設計一種既具有較高的強度和承載力，又具低成本，并施工方便的的承載樁。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有技術的不足，提供一種水泥土勁性復合樁及其成樁方法，能有效提高樁的強度和豎向承載力，具有較高的抗彎、抗拉和抗剪強度，從而大大提高了其加固地基及基坑支護的能力。同時，還可降低成本，方便施工。本專利技術的技術方案是：一種水泥土勁性復合樁，包括由水泥土攪拌而成的圓柱形樁體，所述樁體由同心的樁芯部和樁周部構成，并在樁周部內設有同心的縱向骨架以及可提高樁體強度的填充骨料。進一步的，所述水泥土水灰比為0.5-1.0。進一步的，所述縱向骨架為鋼筋骨架，截面為圓形，且位于樁周部的中間。進一步的，所述填充骨料包括粗骨料和細骨料。進一步的，所述粗骨料為碎石或工業礦渣及爐渣；細骨料為砂子或其他可提高強度及粘結度的填充材料。一種權利要求1所述水泥土勁性復合樁的成樁方法，包含以下步驟：步驟1：樁機定位，采用常規的水泥土攪拌成樁方法制作樁體；步驟2：在樁體硬凝前，先后將骨架和一與樁芯直徑相同的圓柱形鋼套管垂直插入樁體中，并使其定位；步驟3：將填充骨料投入鋼套管外的樁周部內，并使其均勻分布；步驟4：在樁體初步凝結且具備自穩能力后，將鋼套管拔出，并在樁芯部和樁周部之間的空隙處灌入水泥漿液，使兩者充分粘結。進一步的，所述步驟3中，所述填充骨料包括粗骨料和細骨料，并按比例投入，同時進行逐層搗實或振密。本專利技術的有益效果：本專利技術設計合理，施工方便，不僅有效增加了樁身強度和承載力，還能減少砂石用量，節約了成本，提高了經濟效益。附圖說明圖1是本專利技術之樁體的縱剖面結構示意圖。圖2是本專利技術之樁體的橫剖面結構示意圖。其中：1-樁芯部；2-樁周部；3-填充骨料；4-縱向骨架。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步的說明。如圖1和2所示。一種水泥土勁性復合樁，包括由水泥土攪拌而成的圓柱形樁體，可取直徑為600mm。所述水泥土水灰比為0.5-1.0。所述樁體由同心的樁芯部1和樁周部2構成，且樁芯部的直徑為300mm。在樁周部2內設有與樁體同心的縱向骨架4以及可提高樁體強度的填充骨料3。其中，縱向骨架4為鋼筋骨架，截面為圓形，直徑為450mm，且位于樁周部的中間，使其距離樁周部的兩邊距離相同。所述填充骨料3包括粗骨料和細骨料，其中，粗骨料為碎石或工業礦渣及爐渣，細骨料為砂子或其他可提高強度及粘結度的填充材料。本專利技術的成樁方法為：步驟1：樁機定位，在水泥土攪拌樁機(單軸，二軸或三軸)的攪拌桿噴口以高壓噴入普通硅酸鹽水泥拌制漿液(漿噴法)并與土料攪拌形成樁體。其中，水灰比控制在0.5-1.0；步驟2：在樁體硬凝前，于水泥土攪拌樁孔軸心位置，先用起吊機將綁扎好的鋼筋骨架吊起，垂直插入水泥土攪拌樁樁體中，定位準確后，并將其固定；接著，用吊機將一與樁芯直徑相同的圓柱形鋼套管垂直插入樁體中，并使其定位；步驟3：將細骨料和粗骨料按一定比例投入套管外樁體中，并逐層進行搗實或振密，使細骨料和粗骨料均勻分布在套管外樁周部內，且能夠與周圍水泥土充分混合；步驟4：在樁體初步凝結且具備自穩能力后，將鋼套管拔出，并在樁芯部和樁周部之間的空隙處灌入水泥漿液，使兩者充分粘結。待水泥土結硬后，即可形成中間強度低，周圍強度高的水泥土勁性復合樁。本專利技術具有如下特點：(1)承載力高：可比同造價的普通水泥土樁增大20％-30％；(2)節約材料：由于只在局部區域投入填充骨料，因而大大減少了填充骨料的用量，且不影響樁的使用效果，降低了成本；(3)樁身強度高：在樁體內插入鋼筋骨架，大大提高了樁體的抗拉，抗彎及抗剪強度；(4)施工方便：克服了傳統預制樁長度受限和運輸困難等缺點，使施工更加方便；(5)地基加固：可作為復合地基的增強體，對淤泥或淤泥質土等軟土地基進行地基加固；(6)經濟環保：在施工過程中產生噪音小，且無泥漿等污染，經濟而環保。本專利技術未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種水泥土勁性復合樁，包括由水泥土攪拌而成的圓柱形樁體，其特征是所述樁體由同心的樁芯部和樁周部構成，并在樁周部內設有同心的縱向骨架以及可提高樁體強度的填充骨料。

【技術特征摘要】
1.一種水泥土勁性復合樁的成樁方法，包括由水泥土攪拌而成的圓柱形樁體，其特征是所述樁體由同心的樁芯部和樁周部構成，并在樁周部內設有同心的縱向骨架以及可提高樁體強度的填充骨料；所述成樁方法包含以下步驟：步驟1：樁機定位，采用常規的水泥土攪拌成樁方法制作樁體；步驟2：在樁體硬凝前，先后將縱向骨架和一與樁芯部直徑相同的圓柱形鋼套管垂直插入樁體中，并使其定位；步驟3：將填充骨料投入鋼套管外的樁周部內，并使其均勻分布；步驟4：在樁體初步凝結且具備自穩能力后，將鋼套管拔出，并在樁芯部和樁周部之間的空隙處灌入水泥漿液，使兩者充分粘結。2.根據權利要求1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃廣龍，熊彬濤，趙升峰，
申請(專利權)人：南京工業大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32