[發明專利]一種擠壓成形預制樁勁芯水泥土Y形樁及施工方法

有效

• 申請號: 201410382166.4
• 申請日: 2014-08-06
• 公開（公告）號: CN104141304A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 孫令前;金峰;聶學艷;蔣敬增;許軍;杜曙光;牛奔;張德亮;陳全嶺;孟現蘭
• 申請（專利權）人: 冠魯建設股份有限公司
• 主分類號: E02D5/50
• 分類號: E02D5/50;E02D5/48;E02D5/58
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

技術領域

本發明涉及一種勁芯水泥土復合樁及施工方法，特別涉及一種擠壓成形預制樁勁芯水泥土Y形樁及施工方法。屬于地基處理領域，適用于軟土地區、高大建筑物的地基處理工程。

背景技術

在城市中進行基礎施工的要求越來越高，不但要求有高的性價比要求，而且成樁工藝施工的環保要求也越來越高，現有的成樁工藝多為灌注樁和預制樁施工。鉆孔灌注樁的承載力高，力學性能也較好，但是鉆孔灌注樁造價貴，施工時間長，施工速度慢、存在泥漿外運污染環境等缺點；沉管灌注樁利用帶有活瓣式樁尖或預制鋼筋混凝土樁靴的鋼套管沉入土中，其內澆筑混凝土，拔管成樁，避免了一般鉆孔灌注樁樁尖浮土造成的樁身下沉，持力不足的問題，但施工過程中，產生較大噪音，振動會影響周圍建筑物，擠土效應明顯；預制樁具有較好的性價比和力學性能，但是成樁施工時具有噪音污染，對周邊房屋安全和居民造成極大影響，雖然可采用靜壓樁機施工，降低施工噪音，且同樣存在較大的擠土效應；另外，也有采用水泥土深層攪拌法、高壓旋噴注漿法加固地基，水泥漿等固化物與部分土體在土中形成一個固結體與樁間土一起構成復合地基，從而提高地基承載力，對周圍土體擾動較小，減少地基的變形，但存在單樁承載力低、施工質量難控制的缺點。

在傳統沉管灌注樁的基礎上，發展出了Y形砼灌注樁(CN?2510540Y)，利用截面異形周邊擴大原理，與同面積圓形樁相比，周長為其1.5倍左右，因此具有更大的樁側摩阻力，提高樁體承載性能，在處理軟地基上效果較好。該樁型雖具有良好的力學特性，但由于樁身部分區域相對較薄，其抗腐蝕性能較差，并且樁體受彎后易產生裂縫，加劇腐蝕破壞，換而言之，所述區域在樁體中后期使用階段極可能嚴重破損，雖然此異形樁仍可發揮較高側摩阻力的效果，但失去部分承載能力，相對而言浪費了一部分樁身材料。

水泥土勁芯組合樁是在水泥土內設置更高強度芯樁形成復合樁的新型地基處理技術，荷載從芯樁到土體通過水泥土的過渡形成了強-中-弱的漸變過程，形成一種中間強度高四周強度低的合理的樁身結構，充分發揮了芯樁和水泥土樁體的性能。該樁型具有單樁承載力高、施工噪聲低、擠土效應小，在環境保護意識日益增強的今天，該樁型基本吻合現代建設施工環保要求。已有一種填芯管樁水泥土復合基樁及施工方法(CN?101858079?A)，該樁型在高壓旋噴形成水泥土樁內插入預應力管樁，并在管樁上部空腔內填筑微膨脹混凝土，解決了水泥土樁、高強預應力管樁各自應用的局限性，可同時充分發揮樁周土對外層水泥土樁提供的側摩阻力及高強預應力管樁樁身結構承載力。但是采用高壓旋噴注漿法形成水泥土也存在著一定的不穩定性，主要體現在：施工機械的鉆進或旋轉速度、水泥漿供應速度控制需因地制宜，否則易造成水泥摻量不足或不均勻，造成斷樁或短缺；下部土體堅實旋噴范圍不足使樁徑不足，加固土體作用下降。

綜上所述，地基處理形式多樣，傳統樁基施工方式各有優缺點，新技術應用取得了較大的施工效益，但也具有各自的施工難點和局限性，如：Y形沉管灌注樁側摩阻力較大、承載性能優越，但擠土效應明顯，薄弱區域易破損失效；勁芯水泥土復合樁單樁承載力高，施工過程環保，但樁周水泥土成型不確定，基本呈圓形，相對側摩阻力較小。鑒于此，基于當前工程的實際需要，目前亟待發明一種利用外側包裹Y形水泥土以提高側摩阻力且施工時擠土效應較小的勁芯水泥土Y形樁。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種提高樁體側摩阻力且施工時擠土效應較小的擠壓成形預制樁勁芯水泥土Y形樁及施工方法。

為實現上述技術目的，本發明采用了以下技術方案：

一種擠壓成形預制樁勁芯水泥土Y形樁，包括外包水泥土、預制芯樁及預制開口樁尖；所述外包水泥土橫截面呈Y形，外包有土工布袋，由鋼沉管圍合約束成型；所述預制芯樁位于鋼沉管中心軸位置，其下端嵌入預制開口樁尖內。

作為優選：所述預制芯樁采用鋼筋混凝土實心樁、預應力管樁或鋼管樁，管樁底部設置有樁底封閉板。

作為優選：所述預制開口樁尖主體呈Y形，樁尖上部設有鋼沉管限位臺，樁尖中部留有貫通的孔道，孔道上、下部敞口呈喇叭狀，下部敞口直徑小于水泥攪拌樁直徑10～30mm，上部敞口直徑大于預制芯樁直徑20～50mm。

作為優選：所述鋼沉管橫截面為Y形，鋼沉管設計截面積為外包水泥土截面積與預制芯樁截面之和。

作為優選：所述土工布袋采用有紡土工布制成，底部與預制開口樁尖連接。

一種擠壓成形預制樁勁芯水泥土Y形樁的施工方法，主要包括以下步驟：