[發(fā)明專利]一種頂部加強(qiáng)型現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁及施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310444570.5
• 申請(qǐng)日: 2013-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN103510511A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張以國;陳祥節(jié);林豐;宋君勇;謝純良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鴻廈建設(shè)有限公司
• 主分類號(hào): E02D5/38
• 分類號(hào): E02D5/38;E02D5/66;E02D5/72
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 黎雙華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種現(xiàn)澆薄壁管樁，特別涉及一種樁身上部擴(kuò)大并外包豎向排水體、樁頂土體固化的頂部加強(qiáng)型現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁。屬于地基處理領(lǐng)域，適用于地基處理工程，尤其適用于軟土埋深淺、樁間距較小的軟土地基處理工程。

背景技術(shù)

我國幅員遼闊，地質(zhì)條件復(fù)雜且各地差別較大，軟弱地基類別多、分布廣，特別是在沿海地區(qū)及內(nèi)地湖河沉積相地區(qū)存在著眾多復(fù)雜的中等深厚的軟土地基。如何有效提高深厚軟土地基的承載能力、控制土體變形，一直是巖土工程中需著重解決的難題之一。目前，對(duì)軟土地基的處理措施主要有兩類，一類為排水固結(jié)法，另一類為復(fù)合地基法。

考慮到復(fù)合地基具有加固效果好、工期短、工后沉降小等優(yōu)點(diǎn)，在地基加固工程中得到了廣泛應(yīng)用。目前，常用的復(fù)合地基加固方法有沉管灌注樁、預(yù)制方樁、預(yù)應(yīng)力管樁、塑料套管混凝土樁等，其中，管樁具有單方混凝土承載力高、側(cè)摩阻力大及抗彎性能好等優(yōu)點(diǎn)，已被越來越多的軟土地基處理工程所選用。從施工工藝來看，管樁可分為預(yù)制管樁和現(xiàn)澆管樁兩種。預(yù)制管樁具有單樁承載力高、成樁質(zhì)量可靠、樁身耐錘擊和抗裂性好等優(yōu)點(diǎn)；但考慮到運(yùn)輸和施工等因素，需適當(dāng)加大鋼筋用量以增加強(qiáng)度，抵抗施工可能帶來的破壞性，從而增加了造價(jià)；現(xiàn)澆管樁具有施工速度快、樁長可自由調(diào)節(jié)、不存在接樁處的薄弱區(qū)段等優(yōu)點(diǎn)，其工程適用性更較好，但因其采用現(xiàn)有技術(shù)施工難度較大，在實(shí)際工程中并不被廣泛應(yīng)用。

新世紀(jì)初期，河海大學(xué)開發(fā)的的現(xiàn)場澆筑混凝土薄壁管樁軟土地基加固專利技術(shù)《用于軟基處治的套管成模大直徑現(xiàn)澆管樁機(jī)》（ZL?01273182.X）和施工工藝《軟基處治大直徑現(xiàn)澆管樁復(fù)合地基施工方法》（CN?1367296A），采用相應(yīng)技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)澆薄壁管樁施工達(dá)到了造價(jià)低、承載力高、地基的穩(wěn)定性增加和地基沉降降低等目的。?

然而，在實(shí)際施工過程中，由于現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁屬于擠土類樁型，相鄰樁沉管打設(shè)及樁機(jī)移動(dòng)會(huì)對(duì)尚未初凝的混凝土樁身產(chǎn)生不利影響，即便在打樁順序，裝置貫入度等方面進(jìn)行施工方案優(yōu)化，仍然會(huì)出現(xiàn)樁頂區(qū)域樁身偏位，或斷樁、樁體混凝土離析、薄弱夾層等病害，嚴(yán)重影響現(xiàn)澆薄壁管樁的成樁質(zhì)量及承載性能。

目前，已有一種薄壁管樁，包括橫截面為圓環(huán)形的混凝土樁身、設(shè)置在所述混凝土樁身內(nèi)的鋼筋籠，以及固定于所述混凝土樁身端部的端頭板和包箍，該樁型雖結(jié)構(gòu)簡單，也可在一定程度上約束樁端的變形，但由于約束僅設(shè)置于樁端頭位置，難以有效解決樁體間的相互擠壓變形和破壞問題。

綜上所述，現(xiàn)澆薄壁管樁具有適用性強(qiáng)、承載能力高、抗彎性能好等優(yōu)點(diǎn)，但由于管樁直徑較大、管壁薄，易在施工時(shí)出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，導(dǎo)致樁體的承載能力難以有效發(fā)揮，嚴(yán)重影響樁體質(zhì)量和地基處理效果。

鑒于當(dāng)前薄壁管樁設(shè)計(jì)及施工過程中的實(shí)際質(zhì)量問題，為有效提高樁體的承載能力，目前亟待發(fā)明一種鄰樁施工擾動(dòng)小，可充分發(fā)揮不同層位土體承載能力，并可兼具排水固結(jié)法優(yōu)點(diǎn)、減小上部樁體負(fù)摩阻力的新型頂部加強(qiáng)型現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種樁體施工質(zhì)量可靠、鄰樁施工擠土效應(yīng)小、可同時(shí)發(fā)揮不同層位土體承載能力、負(fù)摩阻力小、兼具排水固結(jié)處理效果的頂部加強(qiáng)型現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種頂部加強(qiáng)型現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁，其特征在于所述薄壁管樁主體樁身采用雙層鋼沉管現(xiàn)澆成樁，樁身上部樁徑擴(kuò)大，并在樁徑擴(kuò)大段混凝土樁身的外側(cè)由內(nèi)向外依次設(shè)置塑料套管和豎向排水體；樁徑擴(kuò)大段連接上部預(yù)制樁尖，樁身底部連接下部預(yù)制樁尖；薄壁管樁上部的樁周土體固化處理為固化土層；在薄壁管樁頂部和樁芯封閉段與樁頂蓋板之間設(shè)置有連接筋；樁頂蓋板內(nèi)設(shè)有與豎向排水體連通的排水通道。

固化土層由工程開挖土與水泥及固化劑拌合而成，均勻攤鋪于整個(gè)施工場地上，攤鋪厚度400~800mm，預(yù)留打設(shè)孔孔徑為薄壁管樁設(shè)計(jì)外徑的1.2~1.5倍。?雙層鋼沉管由鋼制的內(nèi)沉管和外沉管組成，其中外沉管在樁徑擴(kuò)大段的底部沿環(huán)向設(shè)置與上部預(yù)制樁尖連接的凸隼，通過振動(dòng)沉管法或靜壓法攜同預(yù)制樁尖下沉至設(shè)計(jì)底面標(biāo)高。

上部預(yù)制樁尖的上表面設(shè)有與外沉管連接凸隼、塑料套管、鋼護(hù)筒對(duì)應(yīng)的限位凹槽；在下部預(yù)制樁尖的上表面設(shè)有與雙層鋼沉管對(duì)應(yīng)的限位凹槽。

所述擴(kuò)大樁身為鋼沉管拔起后混凝土側(cè)向漫延至塑料套管形成，塑料套管可采用單壁螺紋的PVC管、PE管或HDPE管。

所述豎向排水體由中粗砂松散填充形成，分布于塑料套管外側(cè)的上部預(yù)制樁尖下壓形成的空間內(nèi)。