竹節式砂漿樁的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及樁基礎，具體涉及一種竹節式砂漿樁，所述砂漿樁具有樁身，其特征在于所述樁身上至少有一位置處具有輪廓外徑大于樁身直徑的擴大頭。本實用新型的優點是，竹節式砂漿樁結構簡單，抗彎剛度高，成樁效率高，造價低，適用范圍廣，適合大規模推廣；當作為圍護結構使用時，可加強圍護范圍內土體的抗滑、抵抗變形能力；當作為上部建筑的樁基礎使用時，可加強樁基礎的抗拔抗傾覆及承載能力。
【專利說明】竹節式砂楽粧
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及樁基礎，具體涉及一種竹節式砂漿樁。
【背景技術】
[0002]在基坑開挖時需要沿基坑開挖邊線外側一定距離設置一圈圍護樁結構，通過利用圍護樁結構本身的剛度和穩定性來保證坑壁土體的穩定性，有效約束土體的側向變形，滿足基坑直立開挖的需要。當場地土體軟弱、基坑開挖深度或面積較大時，目前較多的采用雙排樁的支護形式，通過樁、壓頂梁和連梁形成空間門架式支護結構體系，可大大增加其側向剛度，能有效控制基坑的側向變形。
[0003]在門架式支護結構體系中起關鍵作用的是圍護樁，目前常用的圍護樁型主要包括預制樁及灌注樁。
[0004]預制樁呈圓柱形，相對造價較低，但抗彎剛度較差，受樁身質量及壓樁施工工藝影響較大，在大范圍施工時擠土效應明顯，一般在土質較好，基坑開挖深度不大，周邊環境相對簡單的情況下采用。
[0005]而灌注樁的應用則相對更加廣泛，其成樁工藝較成熟，成樁直徑選擇范圍較大，樁身抗彎剛度可通過配筋調節，配合斜撐或拉錨工法使用時，對于大部分基坑工程均適用，但缺點是灌注樁本身造價較高，尤其在大范圍應用雙排灌注樁門架式圍護結構時，其經濟性是不得不考慮的重要因素，此外，灌注樁成樁須經成孔及養護等工序，其施工周期較長，對于基坑工程整體工期有一定影響。
【發明內容】
[0006]本實用新型的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種竹節式砂漿樁，該竹節式砂漿樁通過沿其樁身間隔設置若干擴大頭，使樁身呈竹節狀，以增強砂漿樁的橫向抗剪、抗彎能力。
[0007]本實用新型目的實現由以下技術方案完成:
[0008]一種竹節式砂漿樁，所述砂漿樁具有樁身，其特征在于所述樁身上至少有一位置處具有輪廓外徑大于樁身直徑的擴大頭。
[0009]所述擴大頭包裹于所述樁身外表面。
[0010]所述擴大頭與所述樁身為一體結構。
[0011]所述樁身上具有若干所述擴大頭，若干所述擴大頭沿所述樁身間隔分布，使所述樁身呈竹節狀。
[0012]所述擴大頭的外徑不小于所述樁身直徑的1.5倍。
[0013]本實用新型的優點是，竹節式砂漿樁結構簡單，抗彎剛度高，成樁效率高，造價低，適用范圍廣，適合大規模推廣；當作為圍護結構使用時，可加強圍護范圍內土體的抗滑、抵抗變形能力；當作為上部建筑的樁基礎使用時，可加強樁基礎的抗拔抗傾覆及承載能力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型中竹節式砂漿樁結構示意圖；
[0015]圖2為本實用新型中竹節式砂漿樁作為圍護結構的示意圖；
[0016]圖3為本實用新型中圖2的平面示意圖；
[0017]圖4為本實用新型中竹節式砂漿樁搭配灌注樁作為圍護結構的示意圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結合附圖通過實施例對本實用新型的特征及其它相關特征作進一步詳細說明，以便于同行業技術人員的理解:
[0019]如圖1-4，圖中標記1-9分別為:竹節式砂漿樁1、樁身2、擴大頭3、壓頂板4、連梁
5、外排砂漿樁6、內排砂漿樁7、基坑8、灌注樁9。
[0020]如圖1所示，本實用新型具體涉及一種竹節式砂漿樁，該竹節式砂漿樁I直立設置于土體中，其樁身2上具有若干個擴大頭3，若干個擴大頭3沿樁身2豎向間隔分布，以使樁身2呈竹節狀，其中樁身2呈圓柱體型，擴大頭3呈圓環狀并環向包裹于樁身2的外表面，擴大頭3的外徑不小于樁身2直徑的1.5倍，此外，相鄰的擴大頭3之間的間隔距離及擴大頭3的數量由樁身的長度和施工現場的實際情況計算確定，需要說明的是，擴大頭3與樁身2為一體結構,均由水泥漿灌注而成。
[0021]如圖1所示，上述的竹節式砂漿樁通過在孔內加壓注漿的方式形成，其具體施工步驟如下:
[0022](一)根據竹節式砂漿樁的設計坐標在地面放孔定位，定位誤差一般不得超過50mm，同時令鉆機就位，該鉆機上具有鉆桿以及位于鉆桿頭部的螺旋鉆頭，鉆機的尾部還與注漿管相連，而注漿管則與一泵機相連，可進行泵送水泥漿作業；
[0023](二)啟動鉆機上的鉆桿，在鉆桿的帶動下螺旋鉆頭螺旋鉆進至竹節式砂漿樁的設計深度以成孔，根據成孔深度、土性及鉆機設備情況選擇一次或多次鉆進，成孔直徑則根據設計需要及施工機械不同可達到300mm?600mm ；
[0024](三)成孔完成后，開啟注漿管的注漿閥門，水泥漿液從注漿管經鉆桿注至孔內底部，在孔底水泥漿液的壓力作用下，螺旋鉆頭、鉆桿及其上部土體隨之上抬，待上抬至一定高度后通過固定裝置鎖定鉆桿，以使其不被上浮的水泥漿液繼續頂起，隨即螺旋鉆頭及其上部土體形成固定活塞，此時增大注漿管的注漿壓力以使水泥漿液擠壓土體向孔底四周擴散，從而形成呈類似于球狀的第一個擴大頭3 ;其中所述的水泥漿主要由水、水泥、砂、粉煤灰及外加劑按一定配比現場配置而成，水灰比一般在0.5-0.6，水泥漿比重一般在1.6-1.9 ；
[0025](四)待第一個擴大頭3形成后，終止注漿，注漿終止一般以注漿壓力控制，在粘性土中注漿終止壓力控制在0.7-1.5MPa，粉土及砂土中注漿終止壓力一般控制在大于2MPa ；終止注漿后，解除固定裝置對鉆桿的鎖定，繼續注漿，在水泥漿液的壓力作用下鉆桿及其上的螺旋鉆頭得以繼續抬升，當抬升至下一個擴大頭3的設計高度時，形成位于擴大頭3之上的第一段樁身2 ；
[0026](五)當鉆桿頭部的螺旋鉆頭抬升至第二個擴大頭3的設計高度后，再次通過固定裝置鎖定鉆桿，按照步驟(三)所述之方法，即增大注漿管的注漿壓力以使水泥漿液擠壓樁身2頂部的土體向樁周擴散，從而在樁身2的頂部形成呈類似于球狀的第二個擴大頭3 ；
[0027](六)待形成第二個擴大頭3后，終止注漿，并再次解除固定裝置對于鉆桿的鎖定，之后繼續注漿，在水泥漿液的壓力作用下鉆桿及其上的螺旋鉆頭得以繼續抬升，當抬升至下一個擴大頭3的設計高度時，形成位于擴大頭3之上的第二段樁身2 ;如此重復上述步驟(三)?(五)，直至成樁完成，鉆桿提起。
[0028]本竹節式砂漿樁相對于傳統的灌注樁，通過加壓注漿工藝，在樁身多處形成由水泥漿包裹的擴大頭，大大提高了樁身剛度、橫向抗剪、抗彎能力，克服了傳統預制樁沉樁質量不易控制、擠土效應明顯和灌注樁造價高、施工周期長的缺點，其施工簡單，設計靈活，經濟性大大增強。
[0029]實施例一:如圖2、3所示,本實施例涉及上述竹節式砂楽:樁的應用方法,具體涉及一種門架式竹節砂漿樁圍護結構，該圍護結構位于基坑8的開挖邊線外側一定距離，用于有效約束基坑8 土體的側向變形。
[0030]如圖2所示，圍護結構呈門架式構造，具體由雙排圍護樁(即外排砂漿樁6和內排砂漿樁7)、連梁5以及壓頂板4組合構成。
[0031]如圖1、2、3所示，外排砂漿樁6和內排砂漿樁7直立設置于土體中，且沿基坑8之邊緣均勻分布，靠近基坑8 —側的內排砂衆樁7與遠離基坑8 一側的外排砂衆樁6之間相隔一定距離；必要時可在外排砂漿樁6與內排砂漿樁7之間設置止水帷幕以隔斷地下水。在本實施例中，外排砂漿樁6或內排砂漿樁7均由若干均勻間隔分布的竹節式砂漿樁I構成，此外，內排砂漿樁7與外排砂漿樁6之間的竹節式砂漿樁是相互錯位設置的，以方便之后連梁5的設置安裝。值得注意的是，內排砂漿樁7與外排砂漿樁6的水平間距，深度及寬度均需根據土體性質確定，并滿足基坑8的安全穩定性計算要求。
[0032]如圖2、3所示，連梁5為橫向設置的鋼筋混凝土結構，且沿雙排圍護樁的延伸方向間隔設置，其兩端分別連接固定于外排砂漿樁6和內排砂漿樁7的頂部，以構成整體受力結構。
[0033]如圖2、3所示，壓頂板4為鋼筋混凝土結構，位于外排砂漿樁6、內排砂漿樁7以及連梁5的上方，具體的說是外排砂漿樁6和內排砂漿樁7的樁頂錨入壓頂板4內構成一體結構，以最終形成整體門架式圍護結構。
[0034]竹節式砂漿樁可有效增強其橫向抗剪、抗彎能力，并可提高墻體在基坑開挖階段抵抗變形的能力。其中樁身的深度及擴大頭的數量可根據開挖深度及土性不同而靈活調整，一般應用于土性較差的軟土中。
[0035]如圖1、2、3所示，上述門架式竹節砂漿圍護結構的施工方法具體步驟如下:
[0036]①基坑8開挖之前，在基坑8邊線退后一定距離分別進行外排砂漿樁6和內排砂漿樁7的施工；
[0037]②之后開槽澆筑壓頂板4和連梁5，并將其與外排砂漿樁6、內排砂漿樁7連成整體，組成門架式支護結構；
[0038]③由于上述結構整體剛度和穩定性較高，基坑8之后可直立式開挖。
[0039]從本實施例中可以看出，上述門架式竹節砂漿樁圍護結構，可利用前后排樁形成的門架式結構本身的剛度和穩定性來保證坑壁土體的穩定性，有效約束土體的側向變形，滿足基坑直立開挖的需要，解決了設置水平支撐時挖土不便、造價高的問題，同時通過采用竹節式砂漿樁解決了常規灌注樁門架式結構施工周期長，造價高等問題，具有施工便捷，設計靈活、經濟環保等優點。
[0040]實施例二:如圖4所示，本實施例涉及上述竹節式砂漿樁作為圍護結構使用時的另一應用方法，即采用砂漿樁+灌注樁的結構方式，將圖2中的內排砂漿樁7更換為灌注樁9，灌注樁9的樁身剛度大，抗彎能力強，與外排砂漿樁6配合使用，可增強圍護結構的整體剛度和穩定性，可滿足開挖深度較大或坑邊土體較差的基坑穩定性要求。當然，根據基坑8的實際工況，灌注樁9亦可采用預制樁的方案，除此之外，本實施例中的其余結構均同于實施例一中的結構。
【權利要求】
1.一種竹節式砂漿樁，所述砂漿樁具有樁身，其特征在于所述樁身上至少有一位置處具有輪廓外徑大于樁身直徑的擴大頭，所述擴大頭呈球狀。
2.根據權利要求1所述的一種竹節式砂漿樁，其特征在于所述擴大頭包裹于所述樁身外表面。
3.根據權利要求1所述的一種竹節式砂漿樁，其特征在于所述擴大頭與所述樁身為一體結構。
4.根據權利要求1所述的一種竹節式砂漿樁，其特征在于所述樁身上具有若干所述擴大頭，若干所述擴大頭沿所述樁身間隔分布，使所述樁身呈竹節狀。
5.根據權利要求1所述的一種竹節式砂漿樁，其特征在于所述擴大頭的外徑不小于所述樁身直徑的1.5倍。
【文檔編號】E02D5/48GK204059341SQ201320832244
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年12月17日 優先權日:2013年12月17日
【發明者】顧國榮, 楊石飛, 崔青, 蘇輝, 梁振寧 申請人:上海巖土工程勘察設計研究院有限公司