本發(fā)明涉及巖土工程領(lǐng)域，具體涉及一種水泥土復(fù)合預(yù)制螺紋樁及其成樁方法。

背景技術(shù)：

復(fù)合樁是近年來(lái)巖土領(lǐng)域提出一種新的樁型，解決了傳統(tǒng)樁型的地層局限性、工藝落后、工程造價(jià)高等諸多問(wèn)題。其做法為，先施工水泥土外樁，水泥土外樁施工后的一定時(shí)間內(nèi)施工芯樁，形成外部柔性、內(nèi)部剛性的復(fù)合樁。水泥土外樁的施工方法常采用高壓旋噴、水泥攪拌或者攪拌旋噴等，在成樁后采用沉入、鉆孔或錘擊等方法將芯樁插入，形成復(fù)合樁。盡管復(fù)合樁的類型及施工方法種類諸多，但大多樁型受地層的差異性、水泥土的凝結(jié)時(shí)間、芯樁成樁工藝的影響施工難度較大，施工質(zhì)量及工期不易保證。經(jīng)過(guò)大量工程實(shí)踐及試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析如下：

1.當(dāng)芯樁采用鋼筋混凝土灌注樁時(shí)，成樁方法常為沉管灌注樁法。若在水泥土樁初凝前施工芯樁：樁身混凝土澆筑完成后，提拔套管的同時(shí)，受混凝土自重影響，芯樁會(huì)產(chǎn)生擴(kuò)大變形(“大肚樁”)，增加混凝土用量。若在水泥土外樁終凝后施工芯樁：受地層差異性影響，在較厚的砂層中形成的水泥土樁強(qiáng)度較高，沉管鉆進(jìn)難度大，群樁作業(yè)時(shí)對(duì)后樁施工的影響較大，對(duì)施工質(zhì)量及工期控制不利。

2.當(dāng)芯樁采用普通預(yù)制樁時(shí)，沉樁方法有振動(dòng)沉入、錘擊、靜壓等。若施工時(shí)間在水泥土樁成樁后即刻進(jìn)行，因水泥土較軟，芯樁下沉過(guò)程垂直度無(wú)法保證，因樁身光滑，與水泥土之間的結(jié)合力不高；若施工時(shí)間在水泥土樁初凝后終凝前進(jìn)行，下沉的同時(shí)，部分水泥土?xí)目卓跀D出，無(wú)法對(duì)樁身產(chǎn)生有效的擠密作用且凝固過(guò)程樁身收縮較大；若芯樁在水泥土終凝后施工，則面臨下沉難度大的問(wèn)題，當(dāng)水泥土樁達(dá)到一定強(qiáng)度后，芯樁下沉過(guò)程會(huì)對(duì)水泥土樁造成破壞，產(chǎn)生樁體裂縫或斷樁情況。同時(shí)若采用振動(dòng)沉入或錘擊法沉樁，則存在振動(dòng)、噪音等污染環(huán)境問(wèn)題。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中存在以下問(wèn)題：現(xiàn)有的復(fù)合樁樁身強(qiáng)度及承載力低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種水泥土復(fù)合預(yù)制螺紋樁及其成樁方法，以解決現(xiàn)有的復(fù)合樁樁身強(qiáng)度及承載力低的問(wèn)題。

為此，本發(fā)明提出一種水泥土復(fù)合預(yù)制螺紋樁，所述水泥土復(fù)合預(yù)制螺紋樁包括：水泥土樁和設(shè)置在所述水泥土樁內(nèi)的預(yù)制螺紋樁；所述預(yù)制螺紋樁在所述水泥土樁成樁后，通過(guò)鉆機(jī)置入所述水泥土樁內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述預(yù)制螺紋樁包括：樁身、以及纏繞在所述樁身外的螺牙，所述預(yù)制螺紋樁的底部為錐狀，所述樁身的橫截面為等截面。

進(jìn)一步地，所述樁身的橫截面為方形、圓形或其他多邊形。

進(jìn)一步地，所述預(yù)制螺紋樁是鋼筋混凝土或鋼材。

進(jìn)一步地，所述預(yù)制螺紋樁是預(yù)應(yīng)力、非預(yù)應(yīng)力、或預(yù)應(yīng)力與非預(yù)應(yīng)力復(fù)式配筋的并沿樁身間隔設(shè)置所述螺牙。

進(jìn)一步地，所述預(yù)制螺紋樁全螺紋樁或半螺紋樁，內(nèi)部為空心或?qū)嵭牡摹?/p>

進(jìn)一步地，所述樁身的直徑是等直徑或變直徑。

本發(fā)明還提出一種水泥土復(fù)合預(yù)制螺紋樁成樁方法，包括以下步驟：

步驟a：先形成水泥土樁；

步驟b：采用鉆機(jī)將預(yù)制螺紋樁置入水泥土樁內(nèi)，形成水泥土復(fù)合預(yù)制螺紋樁。

進(jìn)一步地，水泥土樁成樁工藝包含攪拌、噴射、攪拌噴射、預(yù)攪拌后灌注、和/或置換工藝。

進(jìn)一步地，通過(guò)擴(kuò)徑或擴(kuò)底形成所述水泥土樁。

通過(guò)預(yù)制螺紋樁在置入過(guò)程中對(duì)水泥土樁產(chǎn)生的擠密作用，本發(fā)明增強(qiáng)預(yù)制螺紋樁周土及水泥土的側(cè)限作用，提升預(yù)制螺紋樁的樁側(cè)摩阻力，從而形成具有更高豎向抗壓、抗拔及水平承載力的水泥土復(fù)合預(yù)制螺紋樁。該方法可實(shí)現(xiàn)水泥土樁和預(yù)制螺紋樁的流水施工，提高復(fù)合樁施工質(zhì)量及施工效率；既解決了沉樁困難的問(wèn)題，同時(shí)避免了振動(dòng)和噪音的環(huán)境污染。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的水泥土復(fù)合預(yù)制螺紋樁成樁方法中水泥土樁時(shí)的示意圖；

圖2為本發(fā)明的水泥土復(fù)合預(yù)制螺紋樁成樁方法中水泥土樁置入預(yù)制螺紋樁時(shí)的示意圖；

圖3為本發(fā)明的水泥土復(fù)合預(yù)制螺紋樁成樁方法中預(yù)制螺紋樁置入至設(shè)計(jì)深度時(shí)的示意圖；

圖4為本發(fā)明的水泥土復(fù)合預(yù)制螺紋樁成樁方法中復(fù)合樁成樁時(shí)的示意圖；

圖5為本發(fā)明的水泥土復(fù)合預(yù)制螺紋樁成樁方法中復(fù)合樁成樁時(shí)的示意圖，其中，水泥土樁進(jìn)行了擴(kuò)徑或擴(kuò)底。

附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明：

11-水泥土樁；2-預(yù)制螺紋樁；3-水泥土樁擴(kuò)徑

具體實(shí)施方式

為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖說(shuō)明本發(fā)明。

如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本發(fā)明提出一種水泥土復(fù)合預(yù)制螺紋樁，所述水泥土復(fù)合預(yù)制螺紋樁包括：水泥土樁1和設(shè)置在所述水泥土樁內(nèi)的預(yù)制螺紋樁2；所述預(yù)制螺紋樁2在所述水泥土樁成樁1后，通過(guò)鉆機(jī)置入所述水泥土樁1內(nèi)(預(yù)制螺紋樁2被鉆機(jī)旋入水泥土樁1內(nèi))。通過(guò)預(yù)制螺紋樁在置入過(guò)程中對(duì)水泥土樁產(chǎn)生的擠密作用，增強(qiáng)預(yù)制螺紋樁周土及水泥土的側(cè)限作用，提升預(yù)制螺紋樁的樁側(cè)摩阻力，從而形成具有更高豎向抗壓、抗拔及水平承載力的水泥土復(fù)合預(yù)制螺紋樁。該方法可實(shí)現(xiàn)水泥土樁和預(yù)制螺紋樁的流水施工，提高復(fù)合樁施工質(zhì)量及施工效率；既解決了沉樁困難的問(wèn)題，同時(shí)避免了振動(dòng)和噪音的環(huán)境污染。

進(jìn)一步地，所述預(yù)制螺紋樁包括：樁身、以及纏繞在所述樁身外的螺牙，如圖2所示，所述預(yù)制螺紋樁的底部為錐狀，便于置入所述水泥土樁1內(nèi)，所述樁身的橫截面為等截面，便于制作，便于安裝。

進(jìn)一步地，所述樁身的橫截面為方形、圓形或其他多邊形，例如為三角形，以便適合各種地形。

進(jìn)一步地，所述預(yù)制螺紋樁是鋼筋混凝土或鋼材，便于制作，強(qiáng)度高。

進(jìn)一步地，所述預(yù)制螺紋樁是預(yù)應(yīng)力、非預(yù)應(yīng)力、或預(yù)應(yīng)力與非預(yù)應(yīng)力復(fù)式配筋的并沿樁身間隔設(shè)置所述螺牙，增加了芯樁與水泥土樁的結(jié)合強(qiáng)度。

進(jìn)一步地，所述預(yù)制螺紋樁全螺紋樁或半螺紋樁，內(nèi)部為空心或?qū)嵭牡模A(yù)制螺紋樁可以為螺桿樁，以適應(yīng)實(shí)際需要。

進(jìn)一步地，所述樁身的直徑是等直徑或變直徑，以適應(yīng)各種地形。

如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本發(fā)明還提出一種水泥土復(fù)合預(yù)制螺紋樁成樁方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟a：先形成水泥土樁1；

步驟b：采用鉆機(jī)將預(yù)制螺紋樁2置入水泥土樁內(nèi)1，形成水泥土復(fù)合預(yù)制螺紋樁。預(yù)制螺紋樁在水泥土樁成樁后，采用大功率鉆機(jī)進(jìn)行施工，增加了預(yù)制螺紋樁的施工窗口時(shí)間，可與水泥土樁流水施工，施工效率高。

進(jìn)一步地，水泥土樁成樁工藝包含攪拌、噴射、攪拌噴射、預(yù)攪拌后灌注、和/或置換工藝。這樣，可以提高水泥土樁的質(zhì)量和強(qiáng)度以及與預(yù)制螺紋樁2的結(jié)合。

進(jìn)一步地，如圖5所示，通過(guò)擴(kuò)徑或擴(kuò)底形成所述水泥土樁，形成，水泥土樁擴(kuò)徑3或擴(kuò)底，以增加水泥土樁的強(qiáng)度，適應(yīng)實(shí)際需要。

本發(fā)明的具體工作過(guò)程例如為：

(1)樁位測(cè)放：按照設(shè)計(jì)樁位，采用傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器或高精度自動(dòng)定位測(cè)量技術(shù)進(jìn)行樁位測(cè)量及定位。

(2)水泥土樁作業(yè)：采用水泥土樁施工機(jī)械，先進(jìn)行成孔作業(yè)，達(dá)到設(shè)計(jì)直徑及深度后，開(kāi)始進(jìn)行水泥土樁1成樁作業(yè)，通過(guò)水泥漿液與土體的充分混合形成直徑較大的水泥土樁1，根據(jù)實(shí)際需要水泥土樁也可施工為變徑樁體，形成水泥土樁擴(kuò)徑3、或擴(kuò)底。

(3)預(yù)制螺紋樁作業(yè)：待水泥土樁1施工完成后，鉆機(jī)就位，將預(yù)制螺紋樁2對(duì)位至水泥土樁中心，調(diào)整垂直度，通過(guò)啟動(dòng)大功率鉆機(jī)，將預(yù)制螺紋樁2置入至設(shè)計(jì)深度，即形成水泥土復(fù)合預(yù)制螺紋樁。預(yù)制螺紋樁可以為螺桿樁，采用大功率旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)將螺桿樁旋入水泥土樁內(nèi)，形成螺桿復(fù)合樁。

以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明的范圍。為本發(fā)明的各組成部分在不沖突的條件下可以相互組合，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。