鋼筋混凝土樁焊接工藝及鋼筋混凝土樁的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種樁端在巖層(或砂卵石層)中的鋼筋混凝土樁焊接工藝。本發(fā)明一種鋼筋混凝土樁焊接工藝，其特征在于包括下列步驟：a.用泥漿護壁鉆機成孔，鉆到設計深度后清除沉渣；b.壓灌混凝土到設定標高；c.在泥漿和混凝土中安裝鋼筋籠；d.繼續(xù)壓灌混凝土到鋼筋混凝土樁的設計標高。本發(fā)明還提供一種鋼筋混凝土樁，包括樁身和樁端，樁端嵌入巖層或砂卵石層中，樁端底部的樁底呈倒錐臺形。本發(fā)明能夠將樁孔底部的“軟墊”清除干凈，并且使樁端和巖層(或砂卵石層)焊接在一起，提高了單樁的承載力40%以上，如果將樁端做成倒錐臺形，效果更佳，如果樁端落在砂卵石層中，可以提高單樁承載力2-3倍，采用此工藝施工單樁變形很小。
【專利說明】鋼筋混凝土粧焊接工藝及鋼筋混凝土粧【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼筋混凝土樁，特別是涉及一種樁端在巖層或砂卵石層中的鋼筋混凝土樁焊接工藝及鋼筋混凝土樁。
【背景技術】
[0002]在改革開放的浪潮中建筑業(yè)有了飛速發(fā)展，建筑越來越高，地基越來越深，建筑業(yè)對地基的工程的設計施工有了更高的要求，因此混凝土樁在高層建筑、橋梁、港口等建筑工程中越來越廣泛應用，當前大直徑泥漿護壁鉆孔灌注樁在施工方法上，存在的主要問題是:在下鋼筋籠過程中時間較長，使浮游在泥漿中的細顆粒沉積到樁孔底，同時在安裝鋼筋籠過程中與開挖的孔壁之間摩擦而塌落的堆積土、砂等需要二次清孔，而下鋼筋籠后很難清除，只能直接灌注混凝土，所以會在樁端持力層和澆注的混凝土之間形成“軟墊”，國內(nèi)外采用各種方法均很難清干凈，它即降低樁的承載力，沉降變形大，又使樁身混凝土質量惡化。
[0003]當鋼筋混凝土樁單樁軸心受壓時，樁身單樁能夠承受的最大承載力采用樁端巖石承載力與樁身鋼筋混凝土承載力中較小的一個，如果鋼筋混凝土樁單樁的樁端巖石承載力小于樁身鋼筋混凝土承載力，則需要計算樁端巖石的垂直承載力，才能夠得到樁身單樁能夠承受的最大承載力，如果樁底有“軟墊”清除不干凈，樁身變形大，造成大多數(shù)樁端巖石承載力小于樁身鋼筋混凝承載力，所以本專利發(fā)明了“樁巖焊接工藝”和“倒錐臺形樁端”，去掉樁底與巖層中間的“軟墊”，提高了樁端巖石的承載力，大大超過樁身鋼筋混凝土承載力，因此只需計算樁身鋼筋混凝土承載力，就能夠得到樁身單樁能夠承受的最大承載力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的一個技術問題是提供一種鋼筋混凝土樁焊接工藝，能夠有效清除樁孔底部的“軟墊”，大大提高了單樁的承載力，并且單樁變形小。
[0005]本發(fā)明要解決的另一個技術問題是提供一種鋼筋混凝土樁，并樁端落在巖石(或砂卵石)層中，樁端呈倒錐臺形，能夠很大程度增加其承載力。
[0006]本發(fā)明一種鋼筋混凝土樁焊接工藝，包括下列步驟:a、用泥漿護壁鉆機成孔，鉆到設計深度后清除沉渣；b、壓灌混凝土到設定標高；c、在泥漿和混凝土中安裝鋼筋籠；d、繼續(xù)壓灌混凝土到鋼筋混凝土樁的設計標高。
[0007]本發(fā)明鋼筋混凝土樁焊接工藝，其中所述步驟a中，成孔后的樁孔的底部的下孔呈倒錐臺形。將樁孔的底部的下孔呈倒錐臺形，清底效果更佳，并且形成的混凝土樁在砂卵石層中可提高承載力2-3倍。
[0008]本發(fā)明鋼筋混凝土樁焊接工藝，其中所述步驟a中， 樁孔的倒錐臺形的下孔的底部具有底孔，底孔的頂端直徑與下孔底端面的直徑相同。
[0009]本發(fā)明鋼筋混凝土樁焊接工藝，其中所述步驟b中，壓灌混凝土時，混凝土噴射、沖擊樁孔的底部，使樁端混凝土與巖層焊接在一起。
[0010]本發(fā)明鋼筋混凝土樁焊接工藝，其中所述步驟b中，壓灌的混凝土為超流態(tài)混凝土。
[0011]本發(fā)明鋼筋混凝土樁焊接工藝，其中所述步驟b中，壓灌的超流態(tài)混凝土的設定標聞為2?8米。
[0012]本發(fā)明鋼筋混凝土樁焊接工藝，其中所述步驟b中，使用鋼管插入到樁孔內(nèi)壓灌超流態(tài)混凝土，在鋼管的底部安裝有噴嘴，噴嘴包括依次相連的上段、中段和下段，所述上段和下段均呈圓管狀，下段的管徑小于上段的管徑。
[0013]本發(fā)明鋼筋混凝土樁焊接工藝與現(xiàn)有技術不同之處在于本發(fā)明在第一次壓灌混凝土時，樁端混凝土向上返的過程中，使樁端側面巖層得到?jīng)_擊和沖涮，掛上一層混凝土，由于灌注混凝土管的振動，使摻在混凝土中的泥渣浮在混凝土的表面，混凝土灌注到設定的標高后，在泥漿和混凝土中下鋼筋籠，這樣使浮游在泥漿中的細顆粒上浮沉積到灌注的混凝土表面，安裝鋼筋籠過程中塌落的堆積的土、砂等也浮在灌注的混凝土表面，不需要二次清孔，樁孔底部無“軟墊”，以孔底清理干凈計算，大大提高了單樁的承載力，并且變形小。
[0014]本發(fā)明另一種鋼筋混凝土樁焊接工藝，也可以采用下列步驟:a、用泥漿護壁鉆機成孔，鉆到設計深度后清除沉渣；b、壓灌混凝土到設計標高；c、在混凝土中安裝鋼筋籠。
[0015]本發(fā)明的另一種鋼筋混凝土樁焊接工藝與第一種工藝的不同之處在于在第一次壓灌時，直接將混凝土壓灌到設計標高，然后再安裝鋼筋籠，而不用二次壓灌混凝土，這種工藝與第一種工藝的原理一樣，也不會在樁孔底部形成“軟墊”，因此也能極大的提高形成的混凝土樁的承載力。
[0016]本發(fā)明鋼筋混凝土樁焊接工藝，其中所述步驟a中，成孔后的樁孔的底部的下孔呈倒錐臺形。將樁孔的底部的下孔呈倒錐臺形，形成的混凝土樁如果用在砂卵石層中可提高承載力2-3倍。
[0017]本發(fā)明鋼筋混凝土樁，包括樁身和樁端，樁端嵌入巖層或砂卵石層中。可提高承載力達40%以上；
[0018]本發(fā)明鋼筋混凝土樁焊接工藝，其中所述樁端底部的樁底呈倒錐臺形。本發(fā)明通過將樁端底部的樁底做成倒錐臺形狀，增加了受力面積、改變了受力方向，對樁體明顯的擠壓和楔入作用，當豎向力有足夠大時，這個反力接近被動土壓力，提高了樁端承載力I倍以上。如果用在砂卵石層中，則可提高承載力2-3倍。
[0019]本發(fā)明鋼筋混凝土樁，其中所述樁底下部還設置有底柱，底柱的頂端與樁底的底端連接，底柱的頂端直徑與樁底的底端面的直徑相同，樁底的錐臺斜面延長線與鋼筋混凝土樁的中心軸線夾角在10?90°之間。
[0020]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明鋼筋混凝土樁的結構示意圖(平底)；
[0022]圖2為本發(fā)明鋼筋混凝土樁的結構示意圖(倒錐臺形)；
[0023]圖3為本發(fā)明鋼筋混凝土樁的結構示意圖(具有底柱)；
[0024]圖4為本發(fā)明鋼筋混凝土樁焊接工藝狀態(tài)圖；
[0025]圖5為本發(fā)明鋼筋混凝土樁焊接工藝中使用的噴嘴的結構示意圖?！揪唧w實施方式】
[0026]本發(fā)明鋼筋混凝土樁焊接工藝，包括下列步驟:
[0027]a、用泥漿護壁鉆機成孔，鉆到設計深度后清除沉渣，清除沉渣時把鉆機提起
0.5?0.8米空鉆，成孔后的樁孔的底部的下孔呈倒錐臺形，樁孔的倒錐臺形的下孔的底部具有底孔，底孔的頂端直徑與下孔底端面的直徑相同；
[0028]b、使用壓灌噴射混凝土設備，壓灌混凝土到設定標高，其中設定標高為2?8米，設定標高是指第一次壓灌混凝土的高度，并不是混凝土樁的設計標高。壓灌的混凝土為能夠下鋼筋籠的混凝土，該混凝土摩擦系數(shù)低、流動性好、自動密實、有一定的粘性，石子能在混凝土中懸浮，不泌水，緩凝。本步驟中使用的混凝土優(yōu)選超流態(tài)混凝土，超流態(tài)混凝土的石子粒徑小于30毫米。混凝土的出口壓力為0.1?lOMPa。
[0029]C、在泥漿和混凝土中安裝鋼筋籠；
[0030]d、繼續(xù)壓灌混凝土到鋼筋混凝土樁的設計標高。
[0031]在步驟b中，使用鋼管插入到樁孔內(nèi)壓灌超流態(tài)混凝土，在鋼管的底部安裝有噴嘴，如圖5所示，噴嘴包括依次相連的上段5、中段6和下段7，上段5和下段7均呈圓管狀，下段的管徑小于上段的管徑。
[0032]如圖4所示，本發(fā)明鋼筋混凝土樁焊接工藝，通過將混凝土 8以設定的壓力(如
7.5Kg/cm)向外噴射，沖擊孔底，通過混凝土將孔底的堆積土、砂等沉渣帶出，混凝土四周上返時沖涮孔壁，經(jīng)過較長時間的壓灌沖涮，混凝土與巖層焊接緊密，再加上壓灌管10的振動，由于混凝土的密度大于沉渣的密度，使混凝土中的沉渣浮在混凝土的表面。以40米的長樁為例，采用本發(fā)明的工藝成的樁的壓縮變形在10毫米以內(nèi)，而采用普通的成樁工藝成的樁，由于“軟墊”的存在，其變形量有40?50毫米。這對于基巖坡度大的地質條件尤為重要，由于基巖的坡度大，使得樁長短不易，有的可能長50米，而有的樁只有20米，如果采取普通的工藝方法，長樁承載力高，短樁承載力低，同時由于其變形量很大，就會造成樁的不均勻沉降。但是采用本發(fā)明的工藝后，將樁端直接焊接于巖石，沉降很小，計算樁身鋼筋混凝土承載力長樁和短樁承載力基本相同，從而消除了不安全隱患，即節(jié)省了造價，又提高了樁身質量。
[0033]下面舉例說明用本發(fā)明鋼筋混凝土樁焊接工藝成樁:
[0034]一、地層概況
[0035]1、回填塊石層，厚度約13米，中密度、松散。2、沉積的粘土層，厚度約6米，軟、可塑。3、花崗巖基巖,巖面坡角45度。
[0036]二、鉆機成孔及清理沉渣
[0037]1、回填塊石層；2、沉積的粘土層；3、花崗巖基巖；都采用沖擊反循環(huán)設備施工。由于巖面傾角角度大，為防止斜孔，須填入碎石，慢速沖擊，保證垂直度滿足設計要求。鉆孔至設計要求，采用反循環(huán)工藝，把鉆桿提起0.5?0.Sm,空鉆清理沉渣。
[0038]三、安裝導管及地泵
[0039]1、鉆機成孔及清渣后，撤出鉆機。2、30分鐘內(nèi)完成撤出鉆機、安裝導管及地泵等工序。
[0040]四、泵送超流態(tài)混凝土
[0041]1、導管及地泵安裝完成后，及時向鉆孔內(nèi)泵送超流態(tài)混凝土，通過高壓泵壓灌超流態(tài)混凝土把花崗巖基表面沉渣沖刷干凈，使沉渣浮在超流態(tài)混凝土表面，沖擊噴射的超流態(tài)混凝土把巖基與超流態(tài)混凝土焊接在一起。2、超流態(tài)混凝土送入到樁體內(nèi)的高度為2?8米。
[0042]五、撤除地面導管
[0043]撤除地面導管。
[0044]六、吊放鋼筋籠
[0045]1、用吊車吊放鋼筋籠，根據(jù)鋼筋籠長度，可分節(jié)吊裝。2、超流態(tài)混凝土緩凝時間不小于8小時。
[0046]七、再次泵送混凝土
[0047]用混凝土泵，向樁孔內(nèi)泵送混凝土，在泵送混凝土的過程中，導管埋入混凝土內(nèi)的長度不小于2米。.[0048]八、成樁
[0049]1、混凝土栗送完成后，成粧。2、地面截粧頭至承臺底部。
[0050]本發(fā)明另一種鋼筋混凝土樁焊接工藝，與上述工藝的原理基本相同，包括下列步驟:
[0051]a、用泥漿護壁鉆機成孔，鉆到設計深度后清除沉渣，成孔后的樁孔的底部的下孔呈倒錐臺形，樁孔的倒錐臺形的下孔的底部具有底孔，底孔的頂端直徑與下孔底端面的直徑相同；
[0052]b、壓灌混凝土到設計標高，也就是鋼筋混凝土樁的設計標高；
[0053]C、在混凝土中安裝鋼筋籠。
[0054]本工藝與第一種工藝的不同之處僅在于，第一種工藝是兩次壓灌混凝土，本工藝只需一次壓灌混凝土，再下鋼筋籠即可。
[0055]如圖1為采用本發(fā)明的鋼筋混凝土樁焊接工藝形成的明鋼筋混凝土樁，包括樁身I和樁端2，樁端2嵌入巖層或砂卵石層11中，去掉了樁底與巖層中間的“軟墊”，使巖石和粧端焊接在一起，提聞了單粧的承載力40%以上。
[0056]如圖2所示，本發(fā)明的鋼筋混凝土樁的樁端2底部的樁底3呈倒錐臺形。把樁端2底部的樁底3做成倒錐臺形，效果更佳，當樁端嵌在砂卵石層中時，可以提高單樁承載力2-3倍采用此工藝施工單樁變形很小。并且，本發(fā)明的鋼筋混凝土樁由于設置了倒錐臺形的樁底，使其在抗震過程中所產(chǎn)生的地震反應比其他樁更輕微。
[0057]如圖3所示，在本發(fā)明的鋼筋混凝土樁的樁底3下部還可以設置底柱4，底柱4的頂端與樁底3的底端連接，底柱4的頂端面直徑與樁底3的底端面的直徑相同，底柱4可以采用圓柱形或上大下小的圓臺形。在樁底3設置底柱4，當采用本發(fā)明的鋼筋混凝土樁焊接工藝成樁時，能夠更加有效的實現(xiàn)清底。本發(fā)明中，樁底3的錐臺斜面延長線與鋼筋混凝土樁的中心軸線夾角在10?90°之間，優(yōu)選45°。
[0058]本專利發(fā)明了 “樁焊接工藝”和“倒錐臺形樁端”，去掉樁底與巖層中間的“軟墊”，使巖石和樁端焊接在一起，提高了單樁的承載力40%以上，如果將樁端做成倒錐臺形，效果更佳，如果樁端落在砂卵石層中，可以提高單樁承載力2-3倍，采用此工藝施工單樁變形很小。
[0059]以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明權利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種鋼筋混凝土樁焊接工藝，其特征在于包括下列步驟:a、用泥漿護壁鉆機成孔，鉆到設計深度后清除沉渣；b、壓灌混凝土到設定標高；C、在泥漿和混凝土中安裝鋼筋籠；d、繼續(xù)壓灌混凝土到鋼筋混凝土樁的設計標高。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋼筋混凝土樁焊接工藝，其特征在于:所述步驟a中，成孔后 的樁孔的底部的下孔呈倒錐臺形。
3.根據(jù)權利要求2所述的鋼筋混凝土樁焊接工藝，其特征在于:所述步驟a中，樁孔的 倒錐臺形的下孔的底部具有底孔，底孔的頂端直徑與下孔底端面的直徑相同。
4.根據(jù)權利要求2所述的鋼筋混凝土樁焊接工藝，其特征在于:所述步驟b中，壓灌混 凝土時，混凝土噴射、沖擊樁孔的底部，使樁端混凝土與巖層焊接在一起。
5.根據(jù)權利要求2或3或4所述的鋼筋混凝土樁焊接工藝，其特征在于:所述步驟b 中，壓灌的混凝土為超流態(tài)混凝土。
6.根據(jù)權利要求5所述的鋼筋混凝土樁焊接工藝，其特征在于:所述步驟b中，壓灌的 超流態(tài)混凝土的設定標聞為2?8米。
7.根據(jù)權利要求6所述的鋼筋混凝土樁焊接工藝，其特征在于:所述步驟b中，使用鋼 管插入到樁孔內(nèi)壓灌超流態(tài)混凝土，在鋼管的底部安裝有噴嘴，噴嘴包括依次相連的上段、 中段和下段，所述上段和下段均呈圓管狀，下段的管徑小于上段的管徑。
8.一種鋼筋混凝土樁焊接工藝，其特征在于包括下列步驟:a、用泥漿護壁鉆機成孔，鉆到設計深度后清除沉渣；b、壓灌混凝土到設計標高；C、在混凝土中安裝鋼筋籠。
9.根據(jù)權利要求8所述的鋼筋混凝土樁焊接工藝，其特征在于:所述步驟a中，成孔后 的樁孔的底部的下孔呈倒錐臺形。
10.一種使用如權利要求1或8的工藝形成的鋼筋混凝土樁，其特征在于:包括樁身 (I)和樁端(2 )，所述樁端(2 )嵌入巖層或砂卵石層中。
11.根據(jù)權利要求10所述的鋼筋混凝土樁，其特征在于:所述樁端(2)底部的樁底(3) 呈倒錐臺形。
12.根據(jù)權利要求11所述的鋼筋混凝土樁，其特征在于:所述樁底(3)下部還設置有底 柱(4)，所述底柱(4)的頂端與樁底(3)的底端連接，所述底柱(4)的頂端面直徑與樁底(3) 的底端面的直徑相同。
13.根據(jù)權利要求11或12所述的鋼筋混凝土樁，其特征在于:所述樁底(3)的錐臺斜 面延長線與鋼筋混凝土樁的中心軸線夾角在10?90°之間。
【文檔編號】E02D5/30GK103526745SQ201310478817
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月14日 優(yōu)先權日:2013年10月14日
【發(fā)明者】何霞 申請人:何霞