[發(fā)明專利]后插鋼筋籠水泥粉煤灰碎石樁及其成樁方法

有效

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• 申請日: 2012-04-19
• 公開（公告）號: CN102619218A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉春林;何文春;周革;黃太武;王亞飛;袁建國;代云山;李傳寶;劉勇
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司
• 主分類號: E02D5/34
• 分類號: E02D5/34
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鐵路、公路、水利及民用建筑的地基加固技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種后插鋼筋籠水泥粉煤灰碎石樁及其成樁方法。

技術(shù)背景

高速鐵路路基工程對沉降尤其是不均勻沉降要求高，對于斜坡地基、半填半挖地基及淤泥、淤泥質(zhì)土等軟弱地基由于易產(chǎn)生較大的水平力而采用鉆孔灌注樁、管樁等處理技術(shù)，處理成本高。水泥粉煤灰碎石樁作為一種常規(guī)的復(fù)合地基處理手段，因其施工簡便、質(zhì)量易控、成本較低而在鐵路工程中廣泛運用，但受多種因素的影響在處理淤泥、淤泥質(zhì)土等軟弱地基時經(jīng)常發(fā)生質(zhì)量問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述技術(shù)問題，提供一種后插鋼筋籠水泥粉煤灰碎石樁及其成樁方法，該方法在對斜坡地基、淤泥、淤泥質(zhì)土等軟弱地基進行加固處理時能保持其加固強度，且成本相對較低。

為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計的后插鋼筋籠水泥粉煤灰碎石樁，包括水泥粉煤灰碎石混合料填充層，其特征在于：它還包括主要由若干主筋和箍筋固定連接構(gòu)成的籠形框架，所述水泥粉煤灰碎石混合料填充層密實填充在籠形框架內(nèi)部并延伸覆蓋在籠形框架外周。

所述籠形框架的長度≥6m，所述籠形框架的底部為錐形架，所述籠形框架內(nèi)設(shè)有若干徑向加強鋼筋，所述若干徑向加強鋼筋在籠形框架內(nèi)形成徑向鋼筋內(nèi)部預(yù)留空間，所述徑向鋼筋內(nèi)部預(yù)留空間位于籠形框架的中心。

所述籠形框架的長度≥12m，所述籠形框架的中部固定連接有定位器。

所述水泥粉煤灰碎石混合料填充層中碎石的最大粒徑≤2cm。

上述后插鋼筋籠水泥粉煤灰碎石樁的成樁方法，它包括如下步驟：

步驟1)在高速鐵路斜坡地基或軟弱地基待加固位置鉆出樁孔；

步驟2)在所述樁孔中灌入水泥粉煤灰碎石混合料，形成水泥粉煤灰碎石混合料填充層；

步驟3)在所述樁孔內(nèi)的水泥粉煤灰碎石混合料填充層尚未凝固時插入籠形框架，整個籠形框架的插入時間不超過30分鐘；

步驟4)待樁孔內(nèi)的水泥粉煤灰碎石混合料強度達到齡期強度的80％后，鑿除樁頭至設(shè)計標(biāo)高，即形成所需后插鋼筋籠水泥粉煤灰碎石樁。

所述步驟3中，當(dāng)籠形框架的長度＜4m時，采用1300～1600KN的壓力下壓籠形框架，并保證籠形框架的垂直度，當(dāng)籠形框架插入水泥粉煤灰碎石混合料填充層內(nèi)超過3m后，來回將籠形框架提放30cm左右，再調(diào)整好垂直度下放籠形框架。

所述步驟3中，當(dāng)籠形框架的長度為4～6m時，在籠形框架的頂部固定木板，采用4000～6000KN的壓力下壓木板，使籠形框架插入水泥粉煤灰碎石混合料填充層內(nèi)，下壓過程中控制好籠形框架的垂直度。

所述步驟3中，當(dāng)籠形框架的長度大于6m時，通過平板振動插入器將籠形框架插入水泥粉煤灰碎石混合料填充層內(nèi)，所述平板振動插入器包括平板振動器、頂板、卡梢和鋼管，其中，頂板上固定連接平板振動器，所述鋼管的一端與頂板固定連接；鋼管置于籠形框架內(nèi)，并通過卡梢與籠形框架固定連接，所述頂板置于籠形框架的頂部，所述鋼管的另一端為錐形結(jié)構(gòu)，鋼管的另一端與籠形框架的底部固定連接。

所述水泥粉煤灰碎石混合料填充層中水泥∶粉煤灰∶砂∶碎石∶外加劑∶水的比例為190∶118∶823∶1091∶3.08∶178。

所述水泥粉煤灰碎石混合料填充層中水泥粉煤灰碎石混合料的坍落度為180mm～200mm。

本發(fā)明通過在水泥粉煤灰碎石混合料填充層中設(shè)置籠形框架，使得本發(fā)明可用于斜坡地基、半填半挖地基及淤泥、淤泥質(zhì)土層等易產(chǎn)生較大的水平力而工后沉降又控制十分嚴格的高速鐵路地基的加固處理，大大增強了水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基水平抗剪強度，確保高速鐵路路基的沉降及穩(wěn)定滿足要求。另外，本發(fā)明具有明顯的社會效益和經(jīng)濟效益。相同條件下，后插鋼筋籠水泥粉煤灰碎石樁與小鉆孔樁(直徑60cm)相比，成本節(jié)約近1/3。

總體來說本發(fā)明相對普通水泥粉煤灰碎石樁具有如下優(yōu)勢：

(1)樁體上部整體強度增加。后插鋼筋籠水泥粉煤灰碎石樁相對普通水泥粉煤灰碎石樁而言，因上部插有鋼筋籠，樁的強度大大改觀，整體性更好。

(2)樁體水平抗剪能力增強

后插鋼筋籠水泥粉煤灰碎石樁樁在插入鋼筋籠以后，樁體上部水平抗剪能力增強，更適合于斜坡地基等水平剪力較大的地基處理中。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的I-I向剖視圖；

圖3為本發(fā)明中當(dāng)籠形框架4的長度≥6m時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3的A-A向剖視圖；