專(zhuān)利名稱(chēng)：高頻液振水泥土插芯組合樁施工工法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑工程中的地基加固方法，具體地說(shuō)，涉及一種高頻液振水泥土插芯組合樁的地基加固方法。
背景技術(shù)：
目前建筑工程中常用樁的類(lèi)型根據(jù)施工方法的不同，主要分為預(yù)制樁和灌注樁兩大類(lèi)，常采用鉆孔灌注樁、沉管灌注樁和預(yù)制樁等樁型。鉆孔灌注樁一般采用泥漿護(hù)壁成孔，在水下澆灌混凝土技術(shù)，其施工工法存在施工速度慢、污染環(huán)境和造價(jià)高等缺點(diǎn)。沉管灌注樁利用錘擊打樁設(shè)備或振動(dòng)沉樁設(shè)備，將帶有鋼筋混凝土的樁尖(或鋼 板靴)或帶有活瓣式樁靴的鋼管沉入土中(鋼管直徑應(yīng)與樁的設(shè)計(jì)尺寸一致)，造成樁孔的技術(shù)。其具有施工速度快、成本低的優(yōu)點(diǎn)，但是沉管灌注樁容易產(chǎn)生頸縮、斷樁、局部夾上和強(qiáng)度不足等質(zhì)量問(wèn)題。鋼筋混凝土預(yù)制樁為國(guó)內(nèi)使用最多的一種樁型，近年來(lái)主要采用的是預(yù)應(yīng)力薄壁管樁。預(yù)制樁具有質(zhì)量可靠、施工速度快、造價(jià)相對(duì)低等優(yōu)點(diǎn)，但是其屬于擠土樁，在沉樁過(guò)程中會(huì)不可避免地對(duì)土體產(chǎn)生擠壓進(jìn)而影響周邊建筑、地下管道。公開(kāi)號(hào)為CN1259604A的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種將樁芯插入水泥土樁的加強(qiáng)組合樁施工工法，在未固化的水泥土樁身中先利用護(hù)筒擠壓出樁芯孔，然后取出護(hù)筒，在樁芯孔內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行樁芯的施工。雖然這種附加了樁芯的水泥土加強(qiáng)組合樁的相對(duì)于單純的水泥土樁在承載力上有所提高，但是這種施工方法需要先利用護(hù)筒擠壓形成樁芯孔，然后取出護(hù)筒后才能繼續(xù)進(jìn)行植入樁芯鋼芯、澆筑混凝土、搗實(shí)、養(yǎng)護(hù)樁芯等施工流程，其繁瑣的施工工藝使得施工的工期延長(zhǎng)，施工效率降低，并且施工的噪音大、造價(jià)高。所以，有必要對(duì)地基加固方法進(jìn)一步的改進(jìn)，以避免上述施工工藝繁瑣、施工速度慢、造價(jià)高和噪聲大的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有地基加固方法中存在的問(wèn)題而做出，其目的在于提出一種利用高頻液振的水泥土插芯組合樁的地基加固方法。本發(fā)明提供的高頻液振水泥土插芯組合樁施工工法，包括水泥土樁施工；在水泥土樁成樁后、固化前，利用高頻液壓振動(dòng)錘的高頻振動(dòng)將預(yù)制的勁性芯樁沉入所述未固化的水泥土樁體內(nèi)；在所述勁性芯樁沉入所述未固化的水泥土樁體內(nèi)預(yù)定位置形成水泥土插芯組合樁后，養(yǎng)護(hù)所述水泥土插芯組合樁。此外，優(yōu)選的是，在所述水泥土插芯組合樁中的水泥土樁固化后，所述勁性芯樁和所述水泥土樁共同承受載荷。
此外，優(yōu)選的是，所述水泥土樁為水泥土攪拌樁或者粉噴樁或者高壓旋噴樁。此外，優(yōu)選的是，所述芯樁為混凝土預(yù)制樁或者鋼筋混凝土預(yù)制樁或者鋼管樁或者型鋼。另外，優(yōu)選的是，所述芯粧為聞強(qiáng)度、聞|旲量芯粧。本發(fā)明提供的高頻液壓振動(dòng)錘插入芯樁的組合型水泥土樁地基加固方法，通過(guò)高頻液壓振動(dòng)錘使水泥土樁和芯樁兩種互補(bǔ)材料合為一體共同承受載荷，充分發(fā)揮了水泥土樁的側(cè)摩阻力和勁芯樁的截面強(qiáng)度，從而用低于混凝土樁的造價(jià)獲得高于同比混凝土樁的承載力。該發(fā)明同時(shí)克服了沉樁噪聲大、擠土問(wèn)題和污染環(huán)境等問(wèn)題，也克服了水泥土攪拌 樁攪拌不均、質(zhì)量不穩(wěn)定的問(wèn)題。因此本發(fā)明具有施工速度快、噪聲小、無(wú)污染、造價(jià)低、質(zhì)量穩(wěn)定和承載力高地優(yōu)點(diǎn)。


通過(guò)下面結(jié)合附圖對(duì)其實(shí)施例進(jìn)行描述，本發(fā)明的上述特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚和容易理解。圖I是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高頻液振水泥土插芯組合樁的施工工法示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的水泥土插芯組合樁的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。在下面的描述中，只通過(guò)說(shuō)明的方式對(duì)本發(fā)明的某些示范實(shí)施例進(jìn)行描述，毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同方式對(duì)所述的實(shí)施方案進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上只是說(shuō)明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。此外，在本說(shuō)明書(shū)中，相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示相同的部分。圖I是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高頻液振水泥土插芯組合樁的施工工法示意圖。如圖I所示，在水泥土插芯組合樁的施工過(guò)程中，在需要地基加固處理的位置選定加固樁施工樁位后，首先需要進(jìn)行水泥樁的施工(步驟S120)，然后在水泥土樁成樁后、固化前，利用高頻液壓振動(dòng)錘的高頻振動(dòng)將預(yù)制的勁性芯樁沉入未固化的水泥土樁體內(nèi)(步驟S140);最后在預(yù)制的勁性芯樁沉入未固化的水泥土樁體內(nèi)預(yù)定位置形成水泥土插芯組合樁后，養(yǎng)護(hù)該水泥土插芯組合樁(步驟S160)。其中，水泥土樁的施工過(guò)程可采用傳統(tǒng)的沉管擠土成孔或長(zhǎng)螺旋設(shè)備鉆孔，成孔后將經(jīng)攪拌好的水泥土混合物注入鉆孔成樁；也可應(yīng)用攪拌樁機(jī)直接形成水泥土樁；或者采用其他本領(lǐng)域常用的成樁方法。水泥土樁可以為水泥土攪拌樁、粉噴樁或者高壓旋噴樁。在水泥土樁成樁后、固化前，就可以將預(yù)制的勁性芯樁沉入未固化的水泥土樁中。由于本發(fā)明插芯組合粧的目的是為了在提聞粧體承載力的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化施工工藝、提聞施工效率，因此，在本發(fā)明的水泥土插芯組合樁的施工過(guò)程中，所采用的插芯為預(yù)制的勁性芯樁，該勁性芯樁的強(qiáng)度和模量均高于水泥土樁的強(qiáng)度和模量，這樣，水泥土樁和勁性芯樁所共同形成的組合樁結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)勻質(zhì)樁型不同，所能夠承受的載荷也隨之產(chǎn)生巨大變化。本發(fā)明所提供的這種組合結(jié)構(gòu)的水泥土插芯組合樁能夠?qū)扼w上部的載荷先傳遞給強(qiáng)度較大的勁性芯樁，勁性芯樁通過(guò)水泥土樁與勁性芯樁之間的作用力將載荷再進(jìn)一步傳遞給水泥土，最后將載荷擴(kuò)散給地基土。由于載荷在不同強(qiáng)度的支撐物之間傳遞時(shí)都會(huì)有所削減，因此，通過(guò)本發(fā)明的水泥土插芯組合樁，載荷是以強(qiáng)度逐漸變?nèi)醯男问竭M(jìn)行傳遞，從而大大提聞了該水泥土插芯組合粧的承受:載荷的能力。因?yàn)樵摻M合型水泥樁具有是中間強(qiáng)度高四周強(qiáng)度低的樁身結(jié)構(gòu)，所以組合型水泥土樁能夠充分發(fā)揮水泥土樁和芯樁組合體的性能優(yōu)勢(shì)。勁性芯樁可以是混凝土預(yù)制樁、鋼筋混凝土預(yù)制樁、鋼管樁或者型鋼等高強(qiáng)度、高模量的樁。利用芯樁本身的重量，即可以使將高強(qiáng)度、高模量芯樁在未固化的水泥土樁中緩緩下沉。但是為了提高施工效率，并有效控制其下沉位置，在本發(fā)明中采用高頻液壓振動(dòng)錘的高頻振動(dòng)幫助芯樁沉入未固化的水泥土樁中，并控制其下沉至預(yù)設(shè)的位置。這樣在水泥土樁固化后就可以形成一種水泥土樁和勁性芯樁共同承受載荷的新樁型。圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的水泥土插芯組合樁的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。如圖2所示，在施工完成后，勁性芯樁220被包裹在水泥土樁240中，逐步分解所 承受的載荷。利用高頻液壓振動(dòng)錘將水泥土樁和勁性芯樁兩種材性互補(bǔ)的材料合為一體協(xié)同工作，能夠充分發(fā)揮水泥土樁的側(cè)磨阻力和勁性芯樁的截面強(qiáng)度，而從而用低于混凝土樁的造價(jià)獲得等同于混凝土樁的承載力。同時(shí)高頻液壓振動(dòng)的應(yīng)用也克服了傳統(tǒng)打入樁的噪音和擠土問(wèn)題，以及鉆孔灌注樁泥漿污染問(wèn)題。同時(shí)，高頻液壓振動(dòng)錘的振搗作用也能夠克服水泥土攪拌樁攪拌不均勻、質(zhì)量不穩(wěn)定的缺陷。通過(guò)實(shí)際的施工驗(yàn)證，本發(fā)明所提供的這種高頻液振的水泥土插芯組合樁施工工法具有施工簡(jiǎn)便、速度快、噪聲低、無(wú)污染、質(zhì)量穩(wěn)定、造價(jià)低、地基承載力高和變形小的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)施工數(shù)據(jù)測(cè)試比對(duì)，本發(fā)明這種高頻液壓振動(dòng)錘插入芯樁的組合型水泥土樁施工工法的施工效率是普通樁工機(jī)械的10倍，費(fèi)用較預(yù)制樁節(jié)約30% 50%，較鉆孔灌注樁節(jié)約40% 50%，有可觀的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，該施工工法是一種噪音低、無(wú)污染的環(huán)保型施工技術(shù)。需要說(shuō)明的是，高頻液壓振動(dòng)錘插入芯樁的組合型水泥土樁是在水泥土樁基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的，應(yīng)用范圍廣，只要適用水泥土樁(水泥土攪拌樁、粉噴樁、高壓旋噴樁等)的工程都可以采用，也可廣泛用于軟土路基處理中。在本發(fā)明的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)和變形，都落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的具體描述只是更好地解釋本發(fā)明的目的，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種高頻液振水泥土插芯組合樁施工工法，包括 水泥土樁施工； 在水泥土樁成樁后、固化前，利用高頻液壓振動(dòng)錘的高頻振動(dòng)將預(yù)制的勁性芯樁沉入所述未固化的水泥土樁體內(nèi)； 在所述勁性芯樁沉入所述未固化的水泥土樁體內(nèi)預(yù)定位置形成水泥土插芯組合樁后，養(yǎng)護(hù)所述水泥土插芯組合樁。
2.如權(quán)利要求I所述的高頻液振水泥土插芯組合樁施工工法，在所述水泥土插芯組合樁中的水泥土樁固化后，所述勁性芯樁和所述水泥土樁共同承受載荷。
3.按照權(quán)利要求I所述的高頻液振水泥土插芯組合樁施工工法，其特征在于， 所述水泥土樁為水泥土攪拌樁、粉噴樁或者高壓旋噴樁。
4.按照權(quán)利要求I所述的高頻液振水泥土插芯組合樁施工工法，其特征在于， 所述勁性芯樁為混凝土預(yù)制樁、鋼筋混凝土預(yù)制樁、鋼管樁或者型鋼。
5.按照權(quán)利要求I所述的高頻液振水泥土插芯組合樁施工工法，其特征在于， 所述勁性芯樁的強(qiáng)度和模量大于所述水泥土樁的強(qiáng)度和模量。
6.權(quán)利要求I所述的高頻液振水泥土插芯組合樁施工工法，其特征在于，所述水泥土樁施工的過(guò)程中包括 采用沉管擠土成孔或者長(zhǎng)螺旋設(shè)備鉆孔的方法形成所述水泥土樁的灌注孔； 成孔后將經(jīng)攪拌的水泥土混合物注入所述灌注孔。
7.權(quán)利要求I所述的高頻液振水泥土插芯組合樁施工工法，其特征在于，在所述水泥土樁施工的過(guò)程中，應(yīng)用攪拌樁機(jī)直接形成所述水泥土樁。
全文摘要
本發(fā)明提供的高頻液振水泥土插芯組合樁施工工法是一種地基加固方法，首先采用傳統(tǒng)的沉管擠土成孔或長(zhǎng)螺旋設(shè)備鉆孔，將攪拌好的水泥土混合物注入鉆孔成樁；也可應(yīng)用攪拌樁機(jī)直接形成水泥土樁，水泥土成樁后，再利用高頻液壓振動(dòng)錘將剛性芯樁沉入未固化的水泥土樁中，形成一種水泥土樁和芯樁共同承受載荷的新樁型。相比于傳統(tǒng)技術(shù)，本發(fā)明具有施工速度快、噪聲小、無(wú)污染、造價(jià)低、形成的新樁型質(zhì)量穩(wěn)定和承受載荷高的優(yōu)點(diǎn)，其施工效率是普通樁工機(jī)械的10倍，費(fèi)用較預(yù)制樁節(jié)約30％～50％，較鉆孔灌注樁節(jié)約40％～50％，有可觀的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)E02D7/18GK102900079SQ201110208638
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月25日
發(fā)明者肖劍 申請(qǐng)人:中冶交通工程技術(shù)有限公司