[發明專利]樁基襯材及應用該襯材預制帶擴大端預應力管樁施工方法

在審

• 申請號: 201711188732.8
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107905222A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 徐立軍;侯彤巖;張國杰;李建軍;孫璐;張德志;劉紹文
• 申請（專利權）人: 中冶沈勘工程技術有限公司
• 主分類號: E02D5/50
• 分類號: E02D5/50;E02D5/52;E02D7/20;C04B28/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司21109
• 代理人: 寧佳

技術領域：

本發明屬于工業廢渣利用及建筑地基基礎領域技術領域，具體涉及一種樁基襯材及應用該襯材的預制帶擴大端預應力管樁施工方法。

背景技術：

現有的預應力管樁施工工藝一般采用打入法或靜壓法兩種方法。對于較堅硬的地層打入法或靜壓法兩種方法都存在難以貫穿堅硬地層并使樁尖坐落于適合的樁端持力層的困難；而且由于在現有預應力管樁的施工中，為滿足樁施工中貫入地層侵徹力的要求，樁身混凝土及樁的配筋都特別地進行了加強設計，一定程度上造成了材料的浪費。

采用螺旋鉆孔工藝是基礎樁的通用工藝，具有較廣泛的應用環境，可適用粘性土、砂類土、碎石類土及強風化巖層等地層條件。目前，螺旋成孔灌注樁的施工基本采用現澆樁身混凝土、后插入鋼筋籠的工藝。成樁混凝土質量易受地層擠壓及澆筑混凝土過程影響造成離析、縮頸，嚴重時會造成斷樁。

鐵尾砂是伴隨鐵礦采掘及選礦形成的礦石廢渣。一般采一噸鐵礦會形成約3～5m³的尾礦，我國每年的采礦活動形成了大量的鐵尾礦。尾礦的排放、堆積占用了大量的土地資源，同時形成的粉塵也對環境造成污染。尾礦的綜合利用一直以來都受到國家政策重點鼓勵和支持。目前在建筑方面較成熟的技術有諸如用于地面鋪設的預制砌塊、用于部分代替混凝土細集料等。將鐵尾砂砂漿用作螺旋鉆孔樁的樁基襯材尚屬于空白。

樁基礎按施工工藝分主要有預制樁及灌注樁兩類，其中預制樁有錘擊、靜壓、震動、螺旋四種工藝；灌注樁有機械成孔、人工成孔兩種工藝。現有技術中并沒有采用螺旋鉆孔泵送復合鐵尾砂砂漿后壓入預制帶擴大端的預應力管樁的設計和施工。

發明內容：

本發明的目的是克服上述現有技術存在的不足，提供一種樁基襯材及應用該襯材的預制帶擴大端預應力管樁施工方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種樁基襯材，包括組分及其重量配比為，鐵尾砂：水泥：粉煤灰：水＝(4～5)：(1～1.2)：(0.15)：(1.2～1.4)。

所述的樁基襯材，根據初凝時間，終凝時間以及低溫天氣防凍等工程需要，在相應水泥配比量的基礎上添加摻加劑，所述摻加劑為緩凝劑，早強劑或防凍劑中的一種或幾種。

應用所述樁基襯材的預制帶擴大端預應力管樁施工方法，包括以下步驟：

步驟1，樁孔施工：

在相應位置鉆樁孔，所述樁孔的直徑與深度按設計要求而定；

所述的步驟1中，采用螺旋鉆機進行鉆樁孔。

所述的步驟1中，所述的樁孔直徑為Dz，孔底深度達到設計樁端持力層。

步驟2，制備樁基襯材：

按配比，分別取，鐵尾砂：水泥：粉煤灰：水＝(4～5)：(1～1.2)：(0.15)：(1.2～1.4)；混合后進行攪拌，形成復合鐵尾砂砂漿，作為樁基襯材；

所述的步驟2中，所述的樁基襯材在制備過程中，根據初凝時間，終凝時間以及低溫天氣防凍等工程需要，在相應水泥配比量的基礎上添加摻加劑，所述摻加劑為緩凝劑，早強劑或防凍劑中的一種或幾種。

所述的步驟2中，鐵尾砂為經過輻射檢驗合格的鐵尾砂，所述的鐵尾砂為尾粉細砂、尾中砂與尾粗砂用作砂漿細集料。

步驟3，灌注樁基襯材：

將制備的樁基襯材注入鉆機鉆桿中，邊灌注樁基襯材邊提升鉆桿，將樁基襯材灌注至設計的灌注標高；

所述的步驟3中，樁基襯材的注入方式為：利用螺旋鉆中空導管，采用泵送方式灌注樁基襯材至設計的灌注標高。

步驟4，壓樁：

按設計位置，壓入預制帶擴大端預應力管樁至設計深度，同時擠密樁基襯材使其與管樁緊密結合并抬升其液面至樁頂0.5～1.0m，進行養護至設計強度，形成凝固體，完成應用所述樁基襯材的預制帶擴大端預應力管樁施工過程。

所述的步驟4中，樁基襯材經養護后，抗壓強度達到6～12MPa。

所述的步驟4中，預制帶擴大端預應力管樁采用混凝土預制制作，其中，擴大端與預制帶擴大端預應力管樁一次澆筑成型。

所述的步驟4中，預制帶擴大端預應力管樁采用單節或多節，除樁端管樁樁節帶擴大端，擴大端外直徑為D，其余管樁樁節樁身外直徑均為d，預制帶擴大端預應力管樁整體尺寸以能夠完整放入樁孔為準，其中，擴大端部分截面直徑為D，Dz＞D＞d。

所述的步驟4中，預制帶擴大端預應力管樁接樁部位設置樁套箍，所述的樁套箍與預制帶擴大端預應力管樁樁節一次澆筑成型。

所述的步驟4中，預制帶擴大端預應力管樁制作時，在各樁節側表面均做出抗剪棱條，所述的抗剪棱條在制作時與管樁一次澆筑成型。