[發(fā)明專利]高頻振沖擴底注漿管樁及其施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310688550.2
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN103835292A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設計）人: 沈國勤;歐國興;沈飛
• 申請（專利權(quán)）人: 建基建設集團有限公司
• 主分類號: E02D5/58
• 分類號: E02D5/58;E02D7/26
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11279
• 代理人: 蔣常雪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種建筑結(jié)構(gòu)和施工方法，具體涉及一種高頻振沖擴底注漿管樁及其施工方法。

背景技術(shù)

預應力砼管樁簡稱PC、PHC管樁，它具有工廠化生產(chǎn)，樁身預應力鋼筋張拉，砼蒸汽養(yǎng)護、高壓蒸養(yǎng)后砼強度高，質(zhì)量穩(wěn)定可靠、標準化生產(chǎn)程度高、吊裝運輸、現(xiàn)場施工方便等特點深受廣大業(yè)主、設計、施工單位歡迎。

預應力砼管樁自九十年代初期廣東引進該項技術(shù)到現(xiàn)在、管樁生產(chǎn)到管樁施工已遍布大江南北、全國各地，施工方法從自由落錘到柴油錘重錘輕擊過渡，靜壓施工也從鋼絲繩反壓到現(xiàn)在的大噸位全液壓靜力壓樁施工為主。

但是現(xiàn)在管樁施工不管采用錘擊還是靜壓施工方法，多是擠土樁，不可避免受樁擠壓而土體受到擾動，改變土體的應力狀態(tài)，對密實粘性土產(chǎn)生較大的擠土效應，容易對多樁承臺樁和樁間距較密的樁產(chǎn)生對已壓入的樁土體再擠壓而上浮，樁端被“懸空”使樁的承載力達不到設計要求采取補樁或加固處理方案，即費時間、又費經(jīng)濟的情況、而且由于地質(zhì)情況不同，設備選用不當，在施工開挖過程中發(fā)現(xiàn)樁林現(xiàn)象較為普遍，由于未達到設計深度、管樁超出樁頂標高1-3米。另外，由于在管樁施工過程中，一般設計都采用摩擦樁作為單樁承載力，單樁承載力與樁身砼強度對比較小，未發(fā)揮樁身高砼的優(yōu)勢，所以針對上述問題，需要設計高頻振沖擴底注漿管樁設備與施工工藝，克服現(xiàn)有管樁與施工的不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種高頻振沖擴底注漿管樁及其施工方法。高頻振沖擴底注漿管樁具有較大的支撐強度，底部的碎石砼復合體保證了管樁較強的承載能力；本發(fā)明的施工方法能夠有效穿透硬殼層，施工效率高，施工成本低，單樁承載力較大，提高了施工質(zhì)量。

為解決上述問題，本發(fā)明采用技術(shù)方案為：

高頻振沖擴底注漿管樁，高頻振沖擴底注漿管樁的下端設有火柴頭狀的水泥漿包裹的碎石砼復合體，碎石砼復合體由平均直徑為3～8㎝的磚塊、碎石、砼塊建筑垃圾與水泥漿凝結(jié)而成，碎石砼復合體為球形或橢球形，碎石砼復合體的直徑為0.8～2m，視管樁直徑及設計要求確定。管樁底端的碎石砼復合體能夠有效提高管樁的單樁承載力，保持管樁的穩(wěn)定性和質(zhì)量。

高頻振沖擴底注漿管樁的施工方法：

（1）根據(jù)設計要求把管樁錘擊、靜壓至設計標高，在管樁穿透粉砂、粉土的過程時使用高頻振沖設備在管樁孔中噴射高壓水柱，管樁孔內(nèi)的高頻振沖器經(jīng)上、下激振力沖刷、振擠，使原狀粉砂、粉土形成泥漿，在管樁的端部形成孔洞將管樁振沖至設計樁底標高；穿透粉砂、粉土、硬殼層后，高頻振沖器停止工作，由錘擊和靜壓方式將管樁下壓至設計樁端標高。

（2）開啟高頻振沖器對管樁底端土壤進行振沖；由振沖器頭部射出高壓水流，高壓水流經(jīng)高頻振沖器產(chǎn)生的上、下方向激振力沖刷、振擠地基土壤成孔，直至管樁端部，隨后投入平均直徑為3～8㎝的磚塊、碎石、砼塊、建筑垃圾后，開啟高頻振沖器用小泵量水泥漿經(jīng)高頻振沖器產(chǎn)生的激振力沖刷、振壓磚塊、碎石、砼塊，并壓實、擠密管樁端部的土壤形成擴大頭。

（3）不斷向管樁孔內(nèi)添加平均直徑為3～8㎝的建筑垃圾并將建筑垃圾振沖至樁底之下0.8～2m，然后大泵量向管樁下端注入稠水泥漿；

（4）使用高頻振沖器進行二次振沖和三次振沖在管樁下端部形成達到設計規(guī)格的擴大頭；高壓水泥漿充填擴大頭后，在樁底、樁周土體和管樁樁身周邊土體產(chǎn)生冒漿現(xiàn)象；在半磚、碎石、砼塊等建筑垃圾振擠下，振密了原狀土的結(jié)構(gòu)，而且經(jīng)高壓水泥漿充填后，對樁底、樁周土體和管樁樁身周邊土體產(chǎn)生冒漿現(xiàn)象，增強了樁周摩阻力，達到提高單樁承載力的效果，大大提高了管樁的單樁承載力。

（5）停止高頻振沖器與水泥漿充填作業(yè)，水泥漿與建筑垃圾在擴大頭處凝結(jié)形成火柴頭狀的水泥漿包裹的碎石砼復合體。

本發(fā)明為了提高碎石砼復合體的承載能力，較佳的技術(shù)方案有，管樁的下端位于碎石砼復合體內(nèi)，管樁下端距碎石砼復合體上端的距離不少于1～2倍的管樁直徑，擴大頭直徑視設計要求確定，計算投料量。

本發(fā)明為了提高振沖效果和管樁端部土壤結(jié)構(gòu)密度，較佳的技術(shù)方案還有，管樁孔內(nèi)投入的磚塊、碎石、砼塊建筑垃圾的平均直徑為3～8㎝。

本發(fā)明為了進一步提高振沖效果和管樁端部土壤結(jié)構(gòu)密度，較佳的技術(shù)方案還有，步驟（4）中使用高頻振沖器進行二次振沖和三次振沖的同時向管樁孔內(nèi)加入磚塊、碎石、砼塊建筑垃圾。

本發(fā)明為了提高碎石砼復合體的承載力，以提高管樁的承載能力，較佳的技術(shù)方案還有，橢球形碎石砼復合體的寬度為碎石砼復合體高度的4/5～3/5。