一種水泥土勁性復(fù)合樁及其成樁方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑領(lǐng)域的承載粧，尤其是一種可以提高地基承載力的承載粧及其成粧的方法，具體的說一種水泥土勁性復(fù)合粧及其成粧方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在建筑領(lǐng)域中，地基的各種性能直接關(guān)系到上部建筑物整體的穩(wěn)定性和安全性，以及在使用時(shí)的方便性，在一些地基土質(zhì)不良的地區(qū)，尤其是軟土地區(qū)，經(jīng)常需要進(jìn)行地基土的改良或置換等處理方式，或在進(jìn)行基坑開挖時(shí)，需要對(duì)基坑周圍土進(jìn)行支護(hù)作用?，F(xiàn)常用于地基處理及基坑支護(hù)中的技術(shù)有:深層水泥土攪拌粧，碎石粧，鋼筋混凝土微型粧以及鉆孔灌注粧等。
[0003]常規(guī)的水泥土攪拌粧盡管施工簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，且可以提供較大的側(cè)摩阻力和端阻力，但粧身強(qiáng)度較低，豎向極限承載力一般在250千牛以下，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作性能發(fā)揮不理想，受壓時(shí)容易產(chǎn)生變形及破壞，從而會(huì)影響到周圍建筑及地下管線等設(shè)施。由此造成的地基土加固不完全，也會(huì)影響建筑物的整體穩(wěn)定性和安全性。
[0004]碎石粧具有加速軟土排水固結(jié)，加快地基土沉降穩(wěn)定，使地基土強(qiáng)度提高等優(yōu)點(diǎn)，且取材方便，成本不高。但碎石粧由于本身結(jié)構(gòu)為散粒體，荷載傳遞深度較小，傳遞效果差，粧體下部結(jié)構(gòu)性能無(wú)法有效發(fā)揮出來(lái)，不僅承載力提高較小，且大大浪費(fèi)材料。在綜合考慮工程中各方面因素的情況下，碎石粧具有一定的局限性，且作用效果不明顯。
[0005]鋼筋混凝土微型粧具有較高的剛性，且施工簡(jiǎn)單，但因粧體表面積較小，從而提供的側(cè)摩阻力和端阻力較小，無(wú)法將上部荷載充分分擔(dān)給粧周土，造成粧身強(qiáng)度過大但承載力不高，無(wú)法將粧體性能充分發(fā)揮出來(lái)，從而性價(jià)比不高，造成材料浪費(fèi)，在需要充分考慮工程造價(jià)的條件下，此技術(shù)方法不適宜。
[0006]鉆孔灌注粧具有較高的承載能力，粧身強(qiáng)度也很高，是目前工程中常用的粧型。由于鉆孔灌注粧施工過程中混凝土是在泥水中灌注，施工質(zhì)量難以控制，施工質(zhì)量的好壞對(duì)粧的承載力影響很大。此外，鉆孔灌注粧在施工過程中由于使用泥漿護(hù)壁等措施會(huì)產(chǎn)生大量的泥漿垃圾，對(duì)環(huán)境影響很大，尤其是在市區(qū)等環(huán)保要求很高的地區(qū)進(jìn)行施工時(shí)，處理難度很大。鉆孔灌注粧盡管承載力較大，但施工過程費(fèi)工費(fèi)時(shí)，成孔速度慢，且承載能力一般難以成分發(fā)揮，導(dǎo)致浪費(fèi)材料，其粧頂后續(xù)處理工作量也很大。
[0007]因此，當(dāng)前急需設(shè)計(jì)一種既具有較高的強(qiáng)度和承載力，又具低成本，并施工方便的的承載粧。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種水泥土勁性復(fù)合粧及其成粧方法，能有效提尚粧的強(qiáng)度和豎向承載力，具有$父尚的抗彎、抗拉和抗剪強(qiáng)度，從而大大提尚了其加固地基及基坑支護(hù)的能力。同時(shí)，還可降低成本，方便施工。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案是: 一種水泥土勁性復(fù)合粧，包括由水泥土攪拌而成的圓柱形粧體，所述粧體由同心的粧芯部和粧周部構(gòu)成，并在粧周部?jī)?nèi)設(shè)有同心的縱向骨架以及可提高粧體強(qiáng)度的填充骨料。
[0010]進(jìn)一步的，所述水泥土水灰比為0.5-1.0o
[0011]進(jìn)一步的，所述縱向骨架為鋼筋骨架，截面為圓形，且位于粧周部的中間。
[0012]進(jìn)一步的，所述填充骨料包括粗骨料和細(xì)骨料。
[0013]進(jìn)一步的，所述粗骨料為碎石或工業(yè)礦渣及爐渣；細(xì)骨料為砂子或其他可提高強(qiáng)度及粘結(jié)度的填充材料。
[0014]一種權(quán)利要求1所述水泥土勁性復(fù)合粧的成粧方法，包含以下步驟:
步驟1:粧機(jī)定位，采用常規(guī)的水泥土攪拌成粧方法制作粧體；
步驟2:在粧體硬凝前，先后將骨架和一與粧芯直徑相同的圓柱形鋼套管垂直插入粧體中，并使其定位；
步驟3:將填充骨料投入鋼套管外的粧周部?jī)?nèi)，并使其均勻分布；
步驟4:在粧體初步凝結(jié)且具備自穩(wěn)能力后，將鋼套管拔出，并在粧芯部和粧周部之間的空隙處灌入水泥漿液，使兩者充分粘結(jié)。
[0015]進(jìn)一步的，所述步驟3中，粗、細(xì)骨料按比例投入，并進(jìn)行逐層搗實(shí)或振密。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，施工方便，不僅有效增加了粧身強(qiáng)度和承載力，還能減少砂石用量，節(jié)約了成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明之粧體的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明之粧體的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中:1-粧芯部；2_粧周部；3_填充骨料；4_縱向骨架。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0021]如圖1和2所示。
[0022]一種水泥土勁性復(fù)合粧，包括由水泥土攪拌而成的圓柱形粧體，可取直徑為600mm。所述水泥土水灰比為0.5-1.0。所述粧體由同心的粧芯部I和粧周部2構(gòu)成，且粧芯部的直徑為300mm。在粧周部2內(nèi)設(shè)有與粧體同心的縱向骨架4以及可提高粧體強(qiáng)度的填充骨料3。其中，縱向骨架3為鋼筋骨架，截面為圓形，直徑為450mm，且位于粧周部的中間，使其距離粧周部的兩邊距離相同。所述填充骨料3包括粗骨料和細(xì)骨料，其中，粗骨料為碎石或工業(yè)礦渣及爐渣，細(xì)骨料為砂子或其他可提高強(qiáng)度及粘結(jié)度的填充材料。
[0023]本發(fā)明的成粧方法為:
步驟1:粧機(jī)定位，在水泥土攪拌粧機(jī)(單軸，二軸或三軸)的攪拌桿噴口以高壓噴入普通硅酸鹽水泥拌制漿液(漿噴法)并與土料攪拌形成粧體。其中，水灰比控制在0.5-1.0 ;
步驟2:在粧體硬凝前，于水泥土攪拌粧孔軸心位置，先用起吊機(jī)將綁扎好的鋼筋骨架吊起，垂直插入水泥土攪拌粧粧體中，定位準(zhǔn)確后，并將其固定；接著，用吊機(jī)將一與粧芯直徑相同的圓柱形鋼套管垂直插入粧體中，并使其定位； 步驟3:將細(xì)骨料和粗骨料按一定比例投入套管外粧體中，并逐層進(jìn)行搗實(shí)或振密，使細(xì)骨料和粗骨料均勻分布在套管外粧周部?jī)?nèi)，且能夠與周圍水泥土充分混合；
步驟4:在粧體初步凝結(jié)且具備自穩(wěn)能力后，將鋼套管拔出，并在粧芯部和粧周部之間的空隙處灌入水泥漿液，使兩者充分粘結(jié)。待水泥土結(jié)硬后，即可形成中間強(qiáng)度低，周圍強(qiáng)度高的水泥土勁性復(fù)合粧。
[0024]本發(fā)明具有如下特點(diǎn):
(1)承載力高:可比同造價(jià)的普通水泥土粧增大20%-30%；
(2)節(jié)約材料:由于只在局部區(qū)域投入填充骨料，因而大大減少了填充骨料的用量，且不影響粧的使用效果，降低了成本；
(3)粧身強(qiáng)度高:在粧體內(nèi)插入鋼筋骨架，大大提高了粧體的抗拉，抗彎及抗剪強(qiáng)度；
(4)施工方便:克服了傳統(tǒng)預(yù)制粧長(zhǎng)度受限和運(yùn)輸困難等缺點(diǎn)，使施工更加方便；
(5)地基加固:可作為復(fù)合地基的增強(qiáng)體，對(duì)淤泥或淤泥質(zhì)土等軟土地基進(jìn)行地基加固；
(6)經(jīng)濟(jì)環(huán)保:在施工過程中產(chǎn)生噪音小，且無(wú)泥漿等污染，經(jīng)濟(jì)而環(huán)保。
[0025]本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水泥土勁性復(fù)合粧，包括由水泥土攪拌而成的圓柱形粧體，其特征是所述粧體由同心的粧芯部和粧周部構(gòu)成，并在粧周部?jī)?nèi)設(shè)有同心的縱向骨架以及可提高粧體強(qiáng)度的填充骨料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥土勁性復(fù)合粧，其特征是所述水泥土水灰比為0.5-1.0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥土勁性復(fù)合粧，其特征是所述縱向骨架為鋼筋骨架，截面為圓形，且位于粧周部的中間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥土勁性復(fù)合粧，其特征是所述填充骨料包括粗骨料和細(xì)骨料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水泥土勁性復(fù)合粧，其特征是所述粗骨料為碎石或工業(yè)礦渣及爐渣；細(xì)骨料為砂子。
6.一種權(quán)利要求1所述水泥土勁性復(fù)合粧的成粧方法，其特征是包含以下步驟: 步驟1:粧機(jī)定位，采用常規(guī)的水泥土攪拌成粧方法制作粧體； 步驟2:在粧體硬凝前，先后將縱向骨架和一與粧芯部直徑相同的圓柱形鋼套管垂直插入粧體中，并使其定位； 步驟3:將填充骨料投入鋼套管外的粧周部?jī)?nèi)，并使其均勻分布； 步驟4:在粧體初步凝結(jié)且具備自穩(wěn)能力后，將鋼套管拔出，并在粧芯部和粧周部之間的空隙處灌入水泥漿液，使兩者充分粘結(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水泥土勁性復(fù)合粧的成粧方法，其特征是所述步驟3中，粗、細(xì)骨料按比例投入，并進(jìn)行逐層搗實(shí)或振密。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水泥土勁性復(fù)合樁，包括由水泥土攪拌而成的圓柱形樁體，所述樁體由同心的樁芯部和樁周部構(gòu)成，并在樁周部?jī)?nèi)設(shè)有同心的縱向骨架以及可提高樁體強(qiáng)度的填充骨料。施工時(shí)，先制作水泥土樁體，然后插入縱向骨架和套管，并在套管外樁周部投入填充骨料，待樁體凝結(jié)到一定程度時(shí)，將套管拔出，并用水泥漿液灌入縫隙，是兩者充分粘結(jié)。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，施工方便，不僅有效增加了樁身強(qiáng)度和承載力，還能減少砂石用量，節(jié)約了成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
【IPC分類】E02D5-38, E02D5-46
【公開號(hào)】CN104746512
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510160790
【發(fā)明人】黃廣龍, 熊彬濤, 趙升峰
【申請(qǐng)人】南京工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年4月8日