CN101544022B - 一种预留孔围护桩的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明预留孔围护桩，属于建筑领域，尤其是一种应用在深基坑工程中挡土挡水的围护桩。本发明的一种预留孔围护桩的制备方法，其中，所述的围护桩断面型式为相对侧面去掉两半圆形的方形。本发明围护桩是预制桩，其密实性、抗渗性、抗侧压力和抗剪能力都更好，无需维修。本发明施工简单，只要打入一排桩即可，省时省力，施工周期短，挡水作用好。
Description
技术领域
本发明预留孔围护桩，尤其是一种预留孔围护桩的制备方法，属于建筑领域。
背景技术
随着城市地下交通和高层建筑物的发展，深基坑工程施工逐渐增多，在施工中难免遭遇各种病害事故，如基坑围护结构漏水、翻砂等。近些年在围护结构工程的工法上进步较快，而在改良地层、实施疏水、止水的工法上起色不大，有些工法由于使用条件难以掌握，风险很大，稍有不慎便会酿成大祸。传统的深层基坑处理在工程中已经应用了很多年，随着应用的越来越广泛，有许多缺点暴露出来。施工周期长，抗渗性不好，维修麻烦等，且工程造价较高。对不同的地层，一般的基坑围护结构主要有地下连续墙、人工挖孔桩、钻孔灌注桩、SMW工法桩、深层搅拌水泥土围护墙和钢板桩等[校月钿，SWM围护桩的研究和应用，岩土工程技术，2003，2]。
地下连续墙，该结构适合于饱水软弱地层，如饱水沙层、饱和的淤泥土层等。在此类土层中地下连续墙可以有效地阻隔地下水，但是其造价非常高，适用于市政重点工程，而不适用于一般的高层建筑等工程。人工挖孔桩和钻孔灌注桩均是采用排桩桩墙来挡土和防水，实现基坑的围护，其不适用于深层基坑工程，质量控制不稳定，且桩间缝隙易造成水土流失，特别是在高水位软粘土质地区，需根据工程条件采取适当施工措施以解决挡水问题，且桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体，因而相对整体性较差，虽然可以通过注浆对桩间土进行固定，但是施工相对复杂[赵守智，注浆预处理发解决围护桩桩间稳定，土工基础，2007，6]。SMW工法桩是在水泥土搅拌桩内插入H型钢或其它种类的劲性材料，来增强水泥土搅拌桩抗弯、抗剪能力。该种方法虽然比地下连续墙施工速度快，占地少，但是其工程造价相对围护桩偏高，用钢量大，施工复杂。深层搅拌水泥土围护墙，一般坑内无支撑，便于机械化快速挖土，具有挡土、止水的双重功能，但是其位移相对较大，尤其在基坑长度大时，而且在水泥土搅拌桩施工时要注意防止影响周围环境。钢板桩是常用的一种地下围护结构桩，虽然承载力高，但桩径较小，不适用于深基层工程，且其工程造价高，工程量大，挡土承压性能和止水作用没有围护桩好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预留孔拼合灌接围护桩的制备方法，制备得到的围护桩为预制桩，其密实性、抗渗性、抗侧压力和抗剪能力都更好，无需维修。
本发明的预留孔围护桩，其中，所述的围护桩断面型式为相对侧面去掉两半圆形的方形；
上述的围护桩为空心桩，其加工方法为：
a、制备钢筋笼骨架；
b、制备高性能混凝土及相匹配的模具，并在模具上涂隔离润滑剂；
c、把钢筋笼安装在模具上并上紧拉装置；
d、将配好的高性能混凝土喂入钢模中，按产品的抗弯性能对钢筋实行预张拉，达到要求值后锁紧、锚固；
e、放入离心机上进行离心并倒出余浆；
f、蒸汽养护后脱模；
g、成品按水泥硬化要求进行堆放，并按水泥硬化要求进行自然养护或者水养护。
上述的围护桩为实心桩，其加工方法为：
a、制备钢筋笼骨架；
b、制备高性能混凝土并准备好相匹配的模具，在模具上涂隔离润滑剂；
c、把钢筋笼安装在模具上并上紧拉装置；
d、按产品的抗弯性能对钢筋实行预张拉，达到要求后锁紧、锚固；对于没有预应力要求的不张拉；
e、将配好的高性能混凝土喂入钢模中，同时开动震动设备，振捣、密实；
f、蒸汽养护后脱模；
g、成品按水泥硬化要求进行堆放，并按水泥硬化要求进行自然养护或者水养护。
上述的空心桩和实心桩的制备方法中的单步技术的实现方法及其参数都是现有技术中的成熟技术，各种参数都按照国家的建筑标准执行即可。具体使用的标准为：GB50007-2002，GB/T 20344-2004，GB 50202-2002，GB/T50344-2004，GB 13474-1999，GB/T 554-2008。
上述的隔离润滑剂干重组分按重量份为：海藻酸钠10份，硬脂酸单甘油酯3份，脂肪酸单乙醇酰胺3份，石蜡5份，填充料滑石粉80份，按重量份加水5～6倍混合搅拌均匀；其中，所述的硬脂酸单甘油酯和脂肪酸单乙醇酰胺属于山梨糖醇脂肪酸脂，来源是直接从国内的各大厂家直接采购，工业品级即可达到本发明的要求，上述的隔离润滑剂中的其他组分均来自于商业购买获得。
上述的蒸汽养护按如下方式进行：浇注后的围护桩静置2-4小时(优选3小时)，升温速度为10～30℃/h(优选20℃/h)，恒温期温度范围为55～85℃(优选65℃)，恒温时间8～12小时(优选10小时)，降温速度为10～30℃/h(优选20℃/h)。
本发明人经过长期的实验，得到了隔离润滑剂的最优成份和配比比例，使得本发明的产品在制备的时候非常容易脱模，效果非常好。本发明的另外一个发明点就是蒸汽养护的方式，发明人经过了多次的实验，得到本发明的结果，可以增加本发明产品的强度。通过试验性生产施工记录和统计结果分析，只要持续不断向蒸养棚内输送蒸汽，保持棚内温度在55～85℃之间，混凝土的强度会迅速增长，24h后强度可达到90％以上(即C40混凝土达到36MPa左右，满足张拉要求)，效果非常明显。
隔离润滑剂的涂覆厚度应该以能够完全盖住表面为基本要求，涂覆的厚度不超过1厘米，优选的厚度为0.2-0.5厘米。
可以使用本领域中常规的安装施工方法，优选按照如下方式进行安装施工：
拼合封闭钢管打入法：将两桩拼在一起，中间两半圆拼成圆柱孔，孔中插入空心封闭的钢管，和两桩一起打入围护工段，同时在两桩外侧的半圆空处也分别打入空心封闭的钢管，当打入要求深度后把钢管从圆柱孔中拉出；
拼合挡土板打入法：将两桩拼在一起，中间两半圆拼成圆柱，孔中底部设挡土板，和两桩一起打入围护工段，同时在两桩外侧的半圆空处也分别设半圆挡土板，与桩一起打入；
打入或埋入的桩可用锤击法、振动法、压入法和射水法沉桩，当桩数量达到设计值后，在两桩中间空出的圆柱孔中灌注遇水即硬的胶结材料，包括：水泥、水泥水玻璃、改性水玻璃、化学浆、胶结材料；注浆方式包括分层注浆、小导管注浆、TSS管注浆、帷幕注浆、高压注浆。
上述的围护桩为素混凝土桩。
上述的围护桩为钢筋混凝土桩且所述的去掉半圆的相对侧面无配筋。
上述的围护桩为钢筋混凝土桩且所述的去掉半圆的相对侧面配筋较少。围护桩可以使用钢混或素混凝土，当使用钢混时主要的配筋区域在两个直边，两个有半圆的边少配筋或无配筋。
具体而言本发明具有如下优点：
1、本发明围护桩是预制桩，其密实性、抗渗性、抗侧压力和抗剪能力都更好，无需维修；
2、本发明施工简单，只要打入一排桩即可，省时省力，施工周期短，挡水作用好；
3、本发明规格统一，运输方便，运距长，无噪音，无污染，且施工组织便利。
附图说明
图1为本发明素混凝土实心桩的截面示意图；
图2为本发明素混凝土实心桩两桩拼合的截面示意图；
图3为本发明素混凝土实心桩两桩拼合置入钢管的截面示意图；
图4；为本发明钢筋混凝土空心桩的截面示意图；
图5为本发明钢筋混凝土空心桩两桩拼合的截面示意图；
图6为本发明钢筋混凝土空心桩两桩拼合，拼合孔置入下垫水溶垫片以及两侧粘贴可溶性且有一定刚度的半圆柱体的截面示意图；
图7为本发明素混凝土实心桩的立体示意图；
图8为本发明钢筋混凝土空心桩的立体示意图。
具体实施方式
以下实施例只用来说明发明的特点和进一步解释如何实施本发明，并不用来限制本发明的保护范围。
实施例1
预留孔围护桩，如图1～图3所示。
上述的围护桩为实心桩，其加工方法为：
a、制备钢筋笼骨架；
b、制备高性能混凝土并准备好相匹配的模具，在模具上涂隔离润滑剂；
c、把钢筋笼安装在模具上并上紧拉装置；
d、按产品的抗弯性能对钢筋实行预张拉，达到要求后锁紧、锚固；对于没有预应力要求的不张拉；
e、将配好的高性能混凝土喂入钢模中，同时开动震动设备，振捣、密实；
f、蒸汽养护后脱模；
g、成品按水泥硬化要求进行堆放，并按水泥硬化要求进行自然养护或者水养护。
上述的隔离润滑剂干重组分按重量份为：海藻酸钠10，硬脂酸单甘油酯3，脂肪酸单乙醇酰胺3，石蜡5份，填充料滑石粉80，按重量份加水6倍混合搅拌均匀；
上述的蒸汽养护按如下方式进行：浇注后的围护桩静置3小时，升温速度为10℃/h，恒温期温度为55℃，恒温时间8小时，降温速度为10℃/h。
断面型式为相对侧面去掉两半圆形1的方形且其按照如下方式进行安装施工：
将两桩拼在一起，如图5所示。中间两半圆拼成圆柱孔2。如图5所示孔中插入空心封闭的钢管21，和两桩一起打入围护工段，同时在两桩外侧的半圆空处也分别打入空心封闭的钢管21，当打入要求深度后把钢管21从圆柱孔2中拉出；
打入的桩用锤击法沉桩，当桩数量达到设计值后，在两桩中间空出的圆柱孔2中灌注遇水即硬的胶结材料：水泥；注浆方式使用高压注浆。
实施例2
预留孔围护桩，如图4～图6所示。
上述的围护桩为空心桩，其加工方法为：
a、制备钢筋笼骨架；
b、制备高性能混凝土及相匹配的模具，并在模具上涂隔离润滑剂；
c、把钢筋笼安装在模具上并上紧拉装置；
d、将配好的高性能混凝土喂入钢模中，按产品的抗弯性能对钢筋实行预张拉，达到要求值后锁紧、锚固；
e、放入离心机上进行离心并倒出余浆；
f、蒸汽养护后脱模；
g、成品按水泥硬化要求进行堆放，并按水泥硬化要求进行自然养护或者水养护。
上述的隔离润滑剂干重组分按重量份为：海藻酸钠10，硬脂酸单甘油酯3，脂肪酸单乙醇酰胺3，石蜡5份，填充料滑石粉80，按重量份加水5倍混合搅拌均匀；
上述的蒸汽养护按如下方式进行：浇注后的围护桩静置4小时，升温速度为30℃/h，恒温期温度为85℃，恒温时间12小时，降温速度为30℃/h。
断面型式为相对侧面去掉两半圆形1的方形且其按照如下方式进行安装施工：
将两桩拼在一起，如图4所示。中间两半圆拼成圆柱孔2。如图5所示孔中底部设挡土板22，和两桩一起打入围护工段，同时在两桩外侧的半圆空处也分别设半圆挡土板23；
打入的桩用锤击法沉桩，当桩数量达到设计值后，在两桩中间空出的圆柱孔2中灌注遇水即硬的胶结材料：改性水玻璃；注浆方式使用TTS管注浆。
实施例3
预留孔围护桩，如图7所示。
上述的围护桩为实心桩，其加工方法为：
a、制备高性能混凝土及相匹配的模具，并在模具上涂隔离润滑剂；
b、将配好的高性能混凝土喂入钢模中；
c、放入离心机上进行离心并倒出余浆；
d、蒸汽养护后脱模；
e、成品按水泥硬化要求进行堆放，并按水泥硬化要求进行自然养护或者水养护。
上述的隔离润滑剂干重组分按重量份为：海藻酸钠10，硬脂酸单甘油酯3，脂肪酸单乙醇酰胺3，石蜡5份，填充料滑石粉80，按重量份加水5倍混合搅拌均匀；
上述的蒸汽养护按如下方式进行：浇注后的围护桩静置2小时，升温速度为20℃/h，恒温期温度范围为65℃，恒温时间10小时，降温速度为20℃/h。
断面型式为相对侧面去掉两半圆形1的方形且其按照如下方式进行安装施工：
将两桩拼在一起，如图4所示。中间两半圆拼成圆柱孔2。如图5所示孔中底部设挡土板22，和两桩一起打入围护工段，同时在两桩外侧的半圆空处也分别设半圆挡土板23；
打入的桩用锤击法沉桩，当桩数量达到设计值后，在两桩中间空出的圆柱孔2中灌注遇水即硬的胶结材料：水泥水玻璃；注浆方式使用帷幕灌浆。
Claims (5)
1.一种预留孔围护桩的制备方法，其特征在于：所述的围护桩断面型式为相对侧面去掉两半圆形的长方形或方形，且其按照如下方式进行制备：对于空心桩，其制备方法为：
a、制备钢筋笼骨架；
b、制备高性能混凝土及相匹配的模具，并在模上涂隔离润滑剂；
c、把钢筋笼安装在模具上并上紧拉装置；
d、将配好的高性能混凝土喂入钢模中，按产品的抗弯性能对钢筋实行预张拉，达到要求值后锁紧、锚固；
e、放入离心机上进行离心并倒出余浆；
f、蒸汽养护后脱模；
g、成品按水泥硬化要求进行堆放，并按水泥硬化要求进行自然养护或者水养护；
对于实心桩，其制备方法为：
a、制备钢筋笼骨架；
b、制备高性能混凝土并准备好相匹配的模具，在模具上涂隔离润滑剂；
c、把钢筋笼安装在模具上并上紧拉装置；
d、按产品的抗弯性能对钢筋实行预张拉，达到要求后锁紧、锚固；对于没有预应力要求的不张拉；
e、将配好的高性能混凝土喂入钢模中，同时开动震动设备，振捣、密实；
f、蒸汽养护后脱模；
g、成品按水泥硬化要求进行堆放，并按水泥硬化要求进行自然养护或者水养护；
所述的隔离润滑剂干重组分按重量份为：海藻酸钠15份，硬脂酸单甘油酯3份，脂肪酸单乙醇酰胺3份，石蜡5份，填充料滑石粉80份，按重量份加水5～6倍混合搅拌均匀；
所述的蒸汽养护按如下方式进行：浇注后的围护桩静置2-4小时，升温速度为10～30℃/h，恒温期温度范围为55～85℃，恒温时间8～12小时，降温速度为10～30℃/h。
2.根据权利要求1所述的预留孔围护桩的制备方法，其特征在于：所述的围护桩的施工方法包括：
1)拼合封闭钢管打入法：将两桩拼在一起，中间两半圆拼成圆柱孔，孔中插入空心封闭的钢管，和两桩一起打入围护工段，同时在两桩外侧的半圆空处也分别打入空心封闭的钢管，当打入要求深度后把钢管从圆柱孔中拉出；
2)拼合挡土板打入法：将两桩拼在一起，中间两半圆拼成圆柱，孔中底部设挡土板，和两桩一起打入围护工段，同时在两桩外侧的半圆空处也分别设半圆挡土板，与桩一起打入；
3)打入或埋入的桩可用锤击法、振动法、压入法和射水法沉桩，当桩数量达到设计值后，在两桩中间空出的圆柱孔中灌注遇水即硬的胶结材料，包括：水泥、水泥水玻璃、改性水玻璃；注浆方式包括分层注浆、小导管注浆、TSS管注浆、帷幕注浆、高压注浆。
3.根据权利要求1所述的预留孔围护桩的制备方法，其特征在于：所述的围护桩为素混凝土桩。
4.根据权利要求1所述的预留孔围护桩的制备方法，其特征在于：所述的围护桩为钢筋混凝土桩且所述的去掉半圆的相对侧面配筋较少。
5.根据权利要求1所述的预留孔围护桩的制备方法，其特征在于：所述的围护桩为钢筋混凝土桩且所述的去掉半圆的相对侧面无配筋。
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