[實(shí)用新型]鋼管混凝土芯柱嵌巖樁

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120249738.3
• 申請日: 2011-07-15
• 公開（公告）號: CN202187340U
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張志明;楊國平;李新國;任增金;周豐
• 申請（專利權(quán)）人: 中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計院有限公司
• 主分類號: E02D5/54
• 分類號: E02D5/54;E02D5/38
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11385
• 代理人: 高萍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及鋼管混凝土芯柱嵌巖技術(shù)，具體的說是鋼管混凝土芯柱嵌巖樁。?

背景技術(shù)

工程中嵌巖樁通常指樁端嵌固于硬質(zhì)中風(fēng)化以上巖石的樁體，嵌巖樁可按樁身材料、樁的施工方法及結(jié)構(gòu)等進(jìn)行分類，常見的分類方法包括按照樁身材料進(jìn)行分類或按照施工方法進(jìn)行分類：?

1)按樁身材料分類?

嵌巖樁按樁身材料可分為嵌巖預(yù)應(yīng)力混凝土樁和嵌巖鋼樁。預(yù)應(yīng)力混凝土樁又可分為預(yù)應(yīng)力混凝土方樁和大直徑預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。該種類型的樁由于受本身強(qiáng)度的限制，通常只用于中型以下碼頭。鋼管樁具有受水流、波浪力小等優(yōu)點(diǎn)，故嵌巖鋼樁均采用鋼管樁。鋼樁所用材質(zhì)一般為普通碳素鋼，普通低合金鋼及高強(qiáng)度細(xì)晶可焊結(jié)構(gòu)鋼，碼頭水深越大，也就越有必要采用高強(qiáng)度材質(zhì)鋼材。?

2)按施工方法分類?

嵌巖樁按施工方法可分為常規(guī)打入樁、鉆孔栽入樁及鉆打結(jié)合樁等。?

所謂鉆孔栽入樁，即采用合適的成孔技術(shù)，先鉆一個比樁尺寸大的孔至規(guī)定深度，樁下放到孔內(nèi)，再在樁與孔壁之間的環(huán)形空間中澆筑水泥砂漿。?

所謂鉆打結(jié)合樁，即使用常規(guī)方法沉樁至一定深度(以貫入度控制)后，用合適成孔技術(shù)從管樁內(nèi)鉆孔至設(shè)計深度。再將樁復(fù)打至設(shè)計標(biāo)高(仍以貫入度控制)。此種類型的嵌巖樁適合于巖基上有一定覆蓋層或遇有大漂石的地質(zhì)條件。?

已有的技術(shù)方案通常為灌注型嵌巖樁結(jié)構(gòu)或鋼管樁植入型嵌巖樁結(jié)構(gòu)：?

灌注型嵌巖樁結(jié)構(gòu)采用灌注混凝土連接樁基與巖石結(jié)構(gòu)的嵌巖結(jié)構(gòu)型式。其具體設(shè)計見附圖1，其中1為巖層面，2為鋼筋籠，3為鋼管樁，4為覆蓋層。?

盡管灌注型嵌巖樁一般能夠滿足豎向承載力的要求，但對于承受較大水平力的鋼管樁結(jié)構(gòu)，巖層面位置彎矩較大，但是此位置恰恰是鋼管樁向嵌巖灌注混凝土樁結(jié)構(gòu)過渡的薄弱節(jié)點(diǎn)，灌注混凝土結(jié)構(gòu)承受水平荷載能力較弱。?

預(yù)制型植入嵌巖樁是指在樁位上現(xiàn)鉆巖成孔，然后在孔內(nèi)沉入預(yù)制樁，采用灌注混凝土或壓漿方法固結(jié)樁身而形成的樁。在制備時，采用打樁設(shè)備將預(yù)制?的鋼管樁打至巖面或部分打入巖面，采用鉆機(jī)在樁內(nèi)成孔，并鉆入巖層一定深度，再采用打樁設(shè)備將鋼管樁復(fù)打至樁底，采用吸渣設(shè)備清除孔底巖渣，最后澆筑樁芯混凝土，該法適用于有一定覆蓋層的軟巖。具體的工藝流程參考附圖2，其中步驟如下：a)穩(wěn)樁；b)鉆孔；c)復(fù)打；d)清孔、灌注水下混凝土錨固；附圖標(biāo)記：1-預(yù)制鋼管樁；2-覆蓋層頂面；3-巖面層；4-樁芯混凝土。?

鋼管樁植入型嵌巖樁結(jié)構(gòu)主要有兩個缺點(diǎn)：?

1)需要反復(fù)打樁，施工工序組織困難，樁基施工進(jìn)度難以保證，對于樁基數(shù)量較少的橋墩可以通過流水施工克服反復(fù)打樁對工期的影響，但是對于樁基數(shù)量大且密集的碼頭結(jié)構(gòu)，這種困難是難以克服的。?

2)對施工期間的鉆巖精度要求較高，需要根據(jù)巖石的硬度確定鉆巖鉆孔的大小，既要能滿足施工期間樁基穩(wěn)定要求，又要方便后續(xù)樁基打入，稍有不當(dāng)，都會增加很大的施工麻煩。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型公開的鋼管混凝土芯柱嵌巖樁，旨在解決如下技術(shù)問題：?

1)解決灌注型嵌巖樁的水平承載力問題；?

2)解決植入型嵌巖樁的施工困難問題；?

3)解決嵌巖樁的經(jīng)濟(jì)性問題。?

本實(shí)用新型的鋼管混凝土芯柱嵌巖樁，其特征在于其自外向內(nèi)依次由以下組件構(gòu)成：輕型結(jié)構(gòu)碼頭主管，膨脹混凝土，短鋼管以及灌注混凝土。?

進(jìn)一步地，所述短鋼管直徑為2.60m，壁厚為32mm，短管外灌注膨脹混凝土，短管內(nèi)灌注混凝土。?

進(jìn)一步地，該嵌巖樁采用連片式高樁梁板結(jié)構(gòu)，樁基為直徑2.80m的大直徑鋼管樁，下部地基淤泥、粘土、全風(fēng)化巖、強(qiáng)風(fēng)化巖覆蓋層厚度約10m，嵌巖持力層為微風(fēng)化花崗巖。?

進(jìn)一步地，所述嵌巖樁的嵌巖深度取8m，短鋼管總長16m，其嵌巖部分長度為8m。?

在優(yōu)選的情況下，樁端最大內(nèi)力設(shè)計值如下表所示：?