復合式組合樁及其施工方法
【專利摘要】本發明提供一種復合式組合樁，所述復合式組合樁包括多根矩形樁、多根非預應力樁、多根竹節式樁、多根預應力管樁的組合，而組合成多種不同樁型的復合式組合樁，每種樁型的復合式組合樁的每上下二根樁的連接方式為機械連接。同時提供一種復合式組合樁的施工方法。本發明的效果是單樁抗壓承載力高，樁身混凝土強度得到充分發揮，樁身抗拔性能得到大幅提高，樁身抗水平承載力大幅提高，施工對周圍設施無影響，無噪聲和空氣污染，適應樁端持力層變化較大的地質條件；樁頂標高可控，可避免因截樁而造成樁頭破壞或樁身預壓應力的變化，特別是樁身接頭部分受樁身內外水泥土的保護，樁身完整性更加可靠。接樁方式快速安全牢固，單樁承載力高、具有良好的社會效益和推廣價值。
【專利說明】復合式組合粧及其施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種樁及其施工過程，特別是一種復合式組合樁及其施工方法。
【背景技術】
[0002]隨著城市建設的迅猛發展，可用于建設的土地資源越來越少，因此房屋建筑向高層發展，各種高層及超高層建筑成為當前建設的主導。對于高層及超高層建筑的基礎工程，基礎承載力的要求越來越高，建筑物沉降變形要求也越來越高。為滿足承載力及變形要求，設計往往采用深長大直徑灌注樁樁基礎。
[0003]現有預制樁雖然施工中廣泛應用，但是還是存在不少缺點:例如:軟土地基中樁周側阻力發揮不完全；軟土地基中豎向抗壓荷載下樁身強度不能充分發揮；開挖施工不當時易發生樁身傾斜，造成對樁身的損害；焊接施工不當及樁頭結構處理不當時，產生抗拔承載力無法滿足要求；變形性能不夠高，易脆性破壞等問題。
[0004]現有預制樁一般以錘擊沉樁、靜壓沉樁施工為主，往往也存在著擠土，施工中對周圍設施(地下構造物、管線)有影響；施工耗能高、產生噪聲和空氣污染；穿透各種夾層時有難度施工不當時易對樁身造成宏觀或微觀的損害；樁頂標高難以控制，而截樁不當易造成樁頭破壞或樁身預應力的變化；樁長受限制，不能滿足高層或超高層承載力要求等問題。另夕卜，現有灌注樁也存在以下問題:縮頸，泥漿排放成為社會問題；樁底沉渣等時有發生，樁身質量波動大不夠穩定；樁頂標高易發生參差不齊現象，開挖施工時難度大；現場難以保持整潔；施工速度慢，效率低；單方混凝土換算承載力僅為PHC樁30%至40%，有限資源利用不充分等。
【發明內容】
[0005]針對上述存在的技術缺陷，本發明的目的是提供一種復合式組合樁及其施工方法，以利于達到節能減排無震動，低噪聲、無污染，成樁質量好，接樁方式快捷安全牢固、單樁承載力高、泥漿排放少，具有良好的社會效益和推廣價值的效果。
[0006]為實現上述目的，本發明采用的技術方案是提供一種復合式組合樁，其中:所述復合式組合樁包括多根矩形樁組合，多根非預應力管樁、方樁組合，多根竹節式管樁、方樁組合，多根預應力管樁的組合，而形成多種不同樁型的復合式組合樁，每種復合式組合樁的每上下二根樁的連接方式為機械連接。。
[0007]同時提供一種復合式組合樁的施工方法。
[0008]本發明的效果是與現有預制樁及其施工工法相比:
[0009]單樁抗壓承載力高，樁身混凝土強度得到充分發揮，樁身抗拔性能得到大幅提高(可用機械連接)，樁身抗水平承載力大幅提高，無擠土，施工對周圍設施無影響，無噪聲和空氣污染，可穿過各種夾層，適應樁端持力層變化較大的地質條件；不會對樁身造成因沉樁而產生宏觀或微觀的損害，樁頂標高可控，可避免因截樁而造成樁頭破壞或樁身預壓應力的變化，樁身，特別是樁身接頭部分受樁身內外水泥土的保護，長期耐久性可靠，同時樁身完整性更加可靠。
[0010]本發明與現有灌注樁及其施工工法相比:
[0011]工廠化規模生產，混凝土強度可達到C80?C100，樁身質量穩定，技術先進，成樁過程全自動監控，施工質量可靠，無需現場澆注混凝土，不會出現縮頸現象，樁底無沉渣，確保端阻力滿足設計要求，同承載力條件下泥漿排放量可減少70%，社會效果明顯，臺班施工速度快4?5倍，單方混凝土承載力高2?3倍，資源得以充分利用，樁頂標高可控，便于機械開挖施工，文明施工，現場整潔，無需現場加工鋼筋等，成樁垂直度控制好，完整性更加可靠。【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明機械連接各部件示意圖；
[0013]圖2、圖2-1本發明機械連接裝配完成圖；
[0014]圖3-1—圖3-6是本發明各種樁型組合示意圖；
[0015]圖4是本發明施工過程示意圖。
[0016]圖中:
[0017]1、預留絲扣2、鋼板件3、連接孔4、螺栓5、樁頂螺栓
[0018]6、樁頂螺栓孔7、預應力管樁8、竹節式樁9、矩形樁
[0019]10、非預應力樁
【具體實施方式】
[0020]結合附圖及實施例對本發明的復合式組合樁及其施工方法加以說明。
[0021]如圖1、2、2_1所示，本發明的復合式組合樁，所述復合式組合樁包括多根矩形樁組合，多根非預應力管樁、方樁組合，多根竹節式管樁、方樁組合，多根預應力管樁的組合，而形成多種不同樁型的復合式組合樁，每種復合式組合樁的每上下二根樁的連接方式為機械連接。
[0022]所述每上下二根樁的機械連接結構為在每上下二根樁的樁端處外周設有均勻布置的預留絲扣孔1，上下二根樁的樁端處分別設有相互對應且均勻布置的樁頂螺栓和樁頂螺栓孔；上下二根樁的樁端處外部設有多塊相同的帶有連接孔的鋼板件2，通過螺栓插入鋼板件的連接孔3及相對應的預留絲扣孔I，將鋼板件2緊固環抱在所述上下二根樁的樁端處的外周，形成上下二根樁的樁端連接，不同樁型組合的復合樁保證上下兩節樁的接樁部分截面相同。
[0023]在組合樁的樁端處設有布置均勻的預留絲扣1，并配套加工設有連接孔的鋼板件
2。所述連接孔3的位置與預留絲扣孔I對應。在組合樁的樁頂設有樁頂螺栓5和樁頂螺栓孔6。上下節樁接樁時先將樁頂螺栓5插入相應樁頂螺栓孔6內，再利用螺栓4穿過鋼板件2上的連接孔3擰入預留絲扣孔I內，從而實現樁端的連接，如圖3-1—圖3-6所示的不同樁型組合的復合樁。
[0024]如圖4所示，本發明的施工過程為:
[0025]a.鉆孔:根據地質情況選擇合適的鉆孔速度，并注水或膨潤土混合液，對樁孔進行修整和護壁。鉆孔時應對鉆桿垂直度、平面位置、鉆孔速度、鉆機電流、用水或膨潤土混合液量監控。鉆孔孔徑較樁孔孔徑大于200mm。
[0026]b.樁端持力層確認:根據積分電流變化情況與靜力觸探變化趨向確定持力層。鉆孔速度應保持一致，監測電流的負荷變化。
[0027]c.擴底:按照設定的擴大直徑，分多次進行擴孔，擴孔過程通過常用自動油壓擴大管理裝置進行實時監測，保證擴孔直徑的準確性。
[0028]d.注入樁端水泥漿:注漿時上下反復升降鉆桿，確保全部注入擴底部位并保證樁端水泥漿的均勻分布。
[0029]e.注入樁周水泥漿與拔鉆:注入樁端水泥漿后，開始拔出鉆桿，在拔鉆桿的同時注入樁周水泥漿并進行反復攪拌，注漿時根據提升鉆桿的速度確定相匹配的注漿流量，保證水泥漿在孔內上下整體均勻分布
[0030]f.預鉆孔接樁:在預鉆孔處將兩節樁機械連接，組成兩節組合樁
[0031]g.植樁:鉆桿拔出后用利用吊機將組合樁吊入樁孔，利用樁自重將樁植入鉆孔內至設計深度。對于兩節組合樁，利用吊機直接將事先連接好的兩節樁從預鉆孔吊出植入鉆孔內；對于三節組合樁，利用吊機直接將事先連接好的兩節樁從預鉆孔吊出植入孔內后，再在孔口接上第三節樁，組成三節組合樁。
[0032]兩節組合樁組合方式如下表:
[0033]
【權利要求】
1.一種復合式組合樁，其特征是:所述復合式組合樁包括多根矩形樁組合，多根非預應力管樁、方樁組合，多根竹節式管樁、方樁組合，多根預應力管樁的組合，而形成多種不同樁型的復合式組合樁，每種復合式組合樁的每上下二根樁的連接方式為機械連接。
2.根據權利要求1所述的復合式組合樁，其特征是:所述每上下二根樁的機械連接結構為在每上下二根樁的樁端處外周設有均勻布置的預留絲扣孔，上下二根樁的樁端處分別設有相互對應且均勻布置的樁頂螺栓和樁頂螺栓孔；上下二根樁的樁端處外部設有多塊相同的帶有連接孔的鋼板件，通過螺栓插入鋼板件的連接孔及相對應的預留絲扣孔，將鋼板件緊固環抱在所述上下二根樁的樁端處的外周，形成上下二根樁的樁端連接，不同樁型組合的復合樁保證上下兩節樁的接樁部分截面相同。
3.根據權利要求1所述復合式組合樁的施工方法，該方法的步驟為: a.鉆孔:根據地質情況選擇鉆機的鉆孔速度，并注水或膨潤土混合液，對樁孔進行修整和護壁，鉆孔時應對鉆桿垂直度、平面位置、鉆孔速度、鉆機電流、用水或膨潤土混合液的量進行監控，鉆孔孔徑大于樁孔孔徑200mm ； b.樁端持力層確認:根據積分電流變化情況與靜力觸探變化，確認持力層，鉆機鉆孔速度應保持一致，隨時監測電流的負荷變化； c.擴底:按照設定的擴大直徑，分多次進行擴孔，并對擴孔過程進行實時監測，保證擴孔直徑的準確性； d.注入樁端水泥漿:注漿時上下反復升降鉆機鉆桿，確保全部注入擴底部位并保證樁端水泥漿的均勻分布； e.注入樁周水泥漿與拔鉆:注入樁端水泥漿后，開始拔出鉆桿，在拔鉆桿的同時注入樁周水泥漿并進行反復攪拌，注漿時根據提升鉆機鉆桿的速度確定相匹配的注漿流量，保證水泥漿在孔內上下整體均勻分布； f.預鉆孔接樁:在預鉆孔處將兩節樁機械連接，組成兩節組合樁； g.植樁:鉆機鉆桿拔出后，利用吊機將組合樁吊入樁孔，利用樁自重將樁植入鉆孔內至設計深度，對于兩節組合樁，利用吊機直接將事先連接好的兩節樁從預鉆孔吊出植入鉆孔內；對于三節組合樁，利用吊機直接將事先連接好的兩節樁從預鉆孔吊出植入孔內后，再在孔口接上第三節樁，組成三節組合樁。
【文檔編號】E02D5/52GK103628473SQ201310511400
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年10月25日 優先權日:2013年10月25日
【發明者】崔鳳祥, 劉永超, 蘇永剛, 劉潔 申請人:天津建城基業集團有限公司