現澆勁芯攪拌樁及其施工方法技術

本發明專利技術涉及一種現澆勁芯攪拌樁，包括空心鉆桿和與其卡接以形成密閉空腔的倒錐形預制樁頭，預制樁頭上端臺階固定管狀剛勁網，管狀鋼筋網外徑小于空心鉆桿內徑，空心鉆桿的外壁上沿其軸向設有具有噴口的注料管，空心鉆桿底部的外壁上設有多層沿其徑向分布的攪拌葉片。本發明專利技術還公開了現澆勁芯攪拌樁施工方法，將空心鉆桿和預制樁頭卡接，對準樁位使現澆勁芯攪拌樁空心鉆桿逆時針旋轉鉆進并同時向注料管中注入添加料，到達設計深度后，重復上下提升3～4次(重復次數根據設計要求和地層條件確定)，最后一次到達設計深度時，在空心鉆桿內灌注混凝土，制作成外部為水泥土或水泥砂漿粗骨料混合土、內部為鋼筋混泥土的樁體。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術專利屬于土木工程
，特別涉及一種現澆勁芯攪拌樁及其施工方法。
技術介紹
在地基處理施工過程中，采用樁加固的施工方法較多，其中鉆孔灌注樁能獲得較大的地基承載力，但其施工造價高，耗能高；采用攪拌樁技術能夠快速的處理加固地基，且施工噪聲小，施工工藝簡單，但地基承載力提高的效果低于同等條件下的鉆孔灌注樁。為了提高樁身強度以及地基承載力，需要選擇一種造價低廉，工藝簡單，節能環保的綠色施工方法。在本專利技術之前，中國專利(公告號：ZL021326525)公開了“長螺旋鉆旋噴擴孔樁”，將高壓旋噴樁和中心壓灌混凝土樁有效結合，但是由于高壓旋噴樁固有的土體適用范圍導致該樁仍不能應用于含有較多的大粒徑塊石、堅硬黏性土、含大量植物根莖或有過多的有機質土體的成樁。在傳統攪拌樁的基礎上進一步改良，出現一種勁芯樁，其關鍵是通過插入芯樁的方法提高樁的承載能力。但是，傳統的勁芯樁存在幾點不足，一方面是難以確保芯樁的垂直度，容易造成復合樁材質不均，將會削弱樁體的承載能力；另一方面是在芯樁插入到攪拌的新水泥土成樁后，芯樁會下沉或上浮，位置難以固定，其搭接厚度無法保證。后插芯樁雖然能提高地基承載力，但其質量無法得到保障。在結合攪拌樁、灌注樁優點的同時，如何有效的對傳統的勁芯樁進行改良是一個非常具有實際工程應用價值而又亟待解決的工程技術問題。
技術實現思路
為解決上述技術問題，本專利技術的目的是提供一種現澆勁芯攪拌樁及其施工方法，水泥攪拌樁的樁體與土體結合度較高、對場地土質要求不高，具有較高的應用性等優點，并結合了鉆孔灌注樁承載力較高的優點，有效的解決了工程應用中對樁的造價和質量要求相統一的矛盾。本專利技術的現澆勁芯攪拌樁，包括空心鉆桿和與其卡接以形成密閉空腔的倒錐形預制樁頭，預制樁頭端部臺階處固定有置于空心鉆桿內的管狀鋼筋網，管狀鋼筋網外徑小于空心鉆桿內徑，所述空心鉆桿的外壁上沿其軸向設有具有噴口的注料管，所述空心鉆桿底部的外壁上設有多層沿其徑向分布的攪拌葉片。進一步的，所述空心鉆桿的底端上設有兩卡頭，所述預制樁頭上設有兩卡塊，所述卡塊上設有卡槽，兩所述卡頭隨所述空心鉆桿轉動后能夠分別卡入兩所述卡塊上的卡槽內，或者隨著所述空心鉆桿反向轉動分別脫離兩所述卡塊上的卡槽。進一步的，相鄰兩層所述攪拌葉片之間的夾角為90°。進一步的，所述注料管為兩個，與所述空心鉆桿一體成型。進一步的，所述攪拌葉片的長度為30～60cm。進一步的，所述注料管的直徑為2～20cm。進一步的，所述注料管的末端距離空心鉆桿末端15～20cm。進一步的，所述空心鉆桿的直徑小于預制樁頭最寬處的直徑。進一步的，所述預制樁頭由鋼制成或者鋼筋混凝土制成。本專利技術的現澆勁芯攪拌樁的施工方法，使用上述的現澆勁芯攪拌樁，包括以下施工步驟：(1)施工前準備：整平場地、確定樁位、架設施工樁機；(2)裝配所述現澆勁芯攪拌樁：將管狀鋼筋網固定在預制樁頭臺階上，預并和空心鉆桿裝配為一體，具體為使樁機逆時針旋轉，使卡頭與卡塊上的卡槽緊密卡接；(3)移動樁機，使預制樁頭對準樁位；(4)啟動樁機旋轉下沉，將所述現澆勁芯攪拌樁鉆至設定深度，并在所述現澆勁芯攪拌樁下沉時開啟注料泵或高壓噴射泵，將水泥或者水泥砂漿粗骨料等添加料通過注料管注入地基中；(5)提升注料攪拌：所述現澆勁芯攪拌樁下沉到設定深度后，繼續開啟注料泵或高壓噴射泵將添加料壓入地基中，一邊注料一邊旋轉攪拌并提升所述現澆勁芯攪拌樁；(6)再次下樁：當所述現澆勁芯攪拌樁提升至設定深度的頂面標高時，再次將所述現澆勁芯攪拌樁邊旋轉邊沉入地基中至設定深度，重復該過程1～3次；(7)成樁：向空心鉆桿中灌注混凝土，并且反向開啟樁機旋轉，使預制樁頭脫落，逐步提升所述現澆勁芯攪拌樁至設定深度的頂面標高，完成現澆勁芯攪拌樁的施工。借由上述方案，本專利技術至少具有以下優點：本專利技術提供的現澆勁芯攪拌樁將樁分為內外交融的兩個部分，樁體的外圍部分由攪拌樁形成，其具備攪拌樁的優點，能夠使水泥或水泥砂漿粗骨料等添加料與土體結合緊密，具有施工使用范圍廣泛、造價低廉的優點；而樁體內部部分具備鉆孔灌注樁的優點，其成樁質量好、承載力較高，本專利技術將兩種樁體的優點相結合，在滿足承載力需求的情況下極大降低了成樁成本；同時本專利技術克服了傳統勁芯樁成樁的缺點，即能夠使樁體的內部和外部有效結合，一體成樁，不易出現后插芯樁的上浮或下沉現象，以及能夠很好的確保樁體的垂直度；先行完成的外圍添加料攪拌樁樁身，有效提高了土體的強度，有效地處理了可能的塌孔現象，為后來的中心部分澆灌混凝土提供了有效的保障。上述說明僅是本專利技術技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本專利技術的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本專利技術的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。附圖說明圖1為本專利技術提供的現澆勁芯攪拌樁的立體結構示意圖；圖2為本專利技術提供的現澆勁芯攪拌樁的結構主視圖；圖3是本專利技術中管狀鋼筋網的結構示意圖。其中：1、空心鉆桿，2、注料管，3、攪拌葉片，4、卡頭，5、卡塊，51、卡槽，6、預制樁頭。具體實施方式下面結合附圖和實施例，對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。參見圖1至圖3，本專利技術一較佳實施例所述的一種現澆勁芯攪拌樁，包括空心鉆桿1和與其卡接以形成密閉空腔的倒錐形預制樁頭6，預制樁頭6端部臺階處固定有置于空心鉆桿內的管狀鋼筋網，管狀鋼筋網外徑小于空心鉆桿1內徑，空心鉆桿1的外壁上沿其軸向設有具有噴口的注料管2，空心鉆桿1底部的外壁上設有多層沿其徑向分布的攪拌葉片3。本專利技術利用卡接的結構，可以在灌注芯樁之前，先將預制樁頭6與空心鉆桿1脫離，預制樁頭6留在土體中，為灌注芯樁提供支撐，避免芯樁的上浮或下沉。同時，預制樁頭6還起到鉆孔的作用，為確保鉆孔過程較順暢，本專利技術中空心鉆桿1的直徑小于預制樁頭6最寬處的直徑；為使預制樁頭6與施工后的樁體具有同樣或者更大的支撐力度，本專利技術中預制樁頭6由鋼制成或者鋼筋混凝土制成。為使空心鉆桿1與預制樁頭6卡接，本專利技術在空心鉆桿1的底端上設有兩卡頭4，預制樁頭6上設有兩卡塊5，卡塊5上設有卡槽51，兩卡頭4隨空心鉆桿1轉動后能夠分別卡入兩卡塊5上的卡槽51內，或者分別脫離兩卡塊5上的卡槽51。可見，卡接的結構在施工時比較容易操作，只要旋轉空心鉆桿1即可裝配預制樁頭6或將預制樁頭6從空心鉆桿1上脫離。本專利技術通過在空心鉆桿1上設置攪拌葉片3，可在施工樁體的外圍部分時，攪拌添加料形成攪拌樁，為確保攪拌效果，本專利技術中相鄰兩層攪拌葉片3之間的夾角為90°，能夠均勻地施加剪切力，將添加料攪拌均勻，形成的攪拌樁質量好。本專利技術中攪拌葉片的長度為30～60cm，可根據施工的要求進行設定。本專利技術在空心鉆桿1上設置兩注料管2，可以使得注料與攪拌同時進行，具體的，本專利技術中的注料管2與空心鉆桿1一體成型，注料管2的直徑為2～20cm，注料管2的末端距離空心鉆桿1末端15～20cm，具體可根據施工要求進行設計。本專利技術利用上述的現澆勁芯攪拌樁進行施工的方法，包括以下施工步驟：(1)施工前準備：整平場地、確定樁位、架設施工樁機，具體是根據設計圖紙，三通一平施工場地，測定樁體位置，繪制施工輪廓線，組織施工材料、機械、人員就位；(2)裝配所述現澆勁芯攪拌樁：將管狀鋼筋網固本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種現澆勁芯攪拌樁，其特征在于：包括空心鉆桿和與其卡接以形成密閉空腔的倒錐形預制樁頭，預制樁頭端部臺階處固定有置于空心鉆桿內的管狀鋼筋網，管狀鋼筋網外徑小于空心鉆桿內徑，所述空心鉆桿的外壁上沿其軸向設有具有噴口的注料管，所述空心鉆桿底部的外壁上設有多層沿其徑向分布的攪拌葉片。

【技術特征摘要】
1.一種現澆勁芯攪拌樁，其特征在于：包括空心鉆桿和與其卡接以形成密閉空腔的倒錐形預制樁頭，預制樁頭端部臺階處固定有置于空心鉆桿內的管狀鋼筋網，管狀鋼筋網外徑小于空心鉆桿內徑，所述空心鉆桿的外壁上沿其軸向設有具有噴口的注料管，所述空心鉆桿底部的外壁上設有多層沿其徑向分布的攪拌葉片。2.根據權利要求1所述的現澆勁芯攪拌樁，其特征在于：所述空心鉆桿的底端上設有兩卡頭，所述預制樁頭上設有兩卡塊，所述卡塊上設有卡槽，兩所述卡頭隨所述空心鉆桿轉動后能夠分別卡入兩所述卡塊上的卡槽內，或者隨著所述空心鉆桿反向轉動分別脫離兩所述卡塊上的卡槽。3.根據權利要求1所述的現澆勁芯攪拌樁，其特征在于：相鄰兩層所述攪拌葉片之間的夾角為90°。4.根據權利要求1所述的現澆勁芯攪拌樁，其特征在于：所述注料管為兩個，與所述空心鉆桿一體成型。5.根據權利要求3所述的現澆勁芯攪拌樁，其特征在于：所述攪拌葉片的長度為30～60cm。6.根據權利要求4所述的現澆勁芯攪拌樁，其特征在于：所述注料管的直徑為2～20cm。7.根據權利要求6所述的現澆勁芯攪拌樁，其特征在于：所述注料管的末端距離空心鉆桿末端15～20cm。8.根據權利要求1所述的現澆勁芯攪拌樁，其特征在于：所述空心鉆桿的直徑小...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李平，宮能和，耿傳超，
申請(專利權)人：李平，
類型：發明
國別省市：江蘇;32