CN102002942A - 空芯钻桩及钢管水泥土复合桩成桩施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的空芯钻桩，包括杆体、螺旋板和桩尖，所述杆体由普通钢管制成，在杆体的圆弧面上焊接有数个螺旋板，所述桩尖设置在杆体的下端，在桩尖和杆体上设置有数个注浆孔；所述每个螺旋板由两个位于同一高度的半圆弧型钢板构成；杆体上设置有数个环肋；复合桩成桩施工工艺，通过小型施工机械旋将空芯钻桩旋入土中，并在螺旋板的作用下，土体上下刨松，杆体易于进入土中，经过空芯钻桩和杆体上的注浆孔将水泥浆注入到松散土体中，水泥浆和松散土体形成水泥土外包桩体；对施工空间要求较小、施工快速方便、无现场湿作业，预制加工，施工时间非常短、可为建筑结构提供较大承载力，可广泛用于已有建筑的改扩建或加固中，以达到承担建筑结构荷载、控制新老建筑的不均匀沉降的目的，也可用于新建项目中。

Description

空芯钻桩及钢管水泥土复合桩成桩施工工艺

技术领域

本发明涉及一种建筑基础桩，特别是涉及一种空芯钻桩及钢管水泥土复合桩成桩施工工艺。

背景技术

在建筑改扩建工程中，新增部分贴建于原有建筑一侧时，由于建筑原有部分已完成沉降工作，新增部分建筑外围地基的沉降往往会同时影响到原建筑地基，导致原建筑地基的不均匀沉降，致使建筑原有部分出现开裂，从而影响到建筑的正常使用，而产生严重的安全问题。

为了确保原有建筑物安全和正常使用，建筑改扩建工程的结构设计要考虑地基土承载力及其变形特征，在地基承载力或沉降变形不满足设计要求的情况下，需对贴建部分的地基进行人工加固；对这种贴建部分的地基加固，多是采桩基础或桩土复合基础的办法，桩基础或桩土复合基础的类型有很多，例如有人工挖孔桩、冲击成桩的钢管桩、旋挖成桩的钢管柱、水泥土搅拌桩、人工挖孔桩、人工成孔桩等；1.对于冲击成桩的钢管桩由于冲击和噪音太大，对原建筑影响太大而无法使用；2.由于在建筑改扩建工程中，施工场地一般都非常狭小，无法使用大型机械，因此旋挖成桩的钢管柱由于受旋挖机械的限制，钢管直径均较小，桩承载力也较小，在建筑改扩建工程应用也很少；3.水泥土搅拌桩属于复合地基，采用水泥土搅拌桩处理后的地基无法将压缩变形传递到较深处的土体，在新增建筑重量作用下新增建筑基础位置的地表仍会有一定量的压缩变形，从而会导致相邻的原有建筑开裂，并且水泥土搅拌桩需要有大型施工机械完成，因此该类型桩在建筑改扩建工程也很少采用。

由于建筑改扩建工程的不均匀沉降控制要求高、施工场地狭小、原建筑内居民照常居住，现场文明施工要求高，建筑改扩建工程的地基加固一直是一个急待解决的技术难题。

发明内容

为解决建筑改扩建工程地基加固的这一急待解决的问题，本发明提出一种空芯钻桩及钢管水泥土复合桩成桩施工工艺，通过本技术方案，可以采用扭矩较小的小型施工机械作业，施工中基本无弃土，从而弥补了现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：一种空芯钻桩，包括杆体、螺旋板和桩尖，所述杆体由普通钢管制成，在杆体的圆弧面上焊接有数个螺旋板，所述桩尖设置在杆体的下端，在桩尖和杆体的圆弧面上设置有数个注浆孔。

所述每个螺旋板由两个位于同一高度的半圆弧型钢板构成。

杆体上设置有数个环肋。

一种钢管水泥土复合桩成桩施工工艺，按以下步骤进行：

(1)通过小型施工机械旋将空芯钻桩旋入土中，在空芯钻桩的杆体旋入土体的过程中，在螺旋板的作用下，土体上下刨松，并使杆体易于进入土中。

(2)经过空芯钻桩和杆体上的注浆孔将水泥浆注入到松散土体中，水泥浆和松散土体形成水泥土外包桩体。

(3)待水泥浆在松散土体中初步固化后，进行二次注浆，以提高水泥土外包桩体的密实度和完整性，再将混凝土注入到空芯钻桩的杆体中，形成混凝土芯柱，水泥土外包桩体通过注浆工艺形成扩大头，可明显提高水泥土外包桩身的端阻力，实现深层土体沉降模式。

(4)通过杆体外表设置的环肋，以保证水泥土外包桩体与杆体共同工作，通过水泥土外包桩体及水泥土外包桩体的端阻力和侧阻力构成了基桩承载力。

本发明空芯钻桩及钢管水泥土复合桩成桩施工工艺有益效果是：对施工空间要求较小、施工快速方便、绿色环保，无现场湿作业，预制加工、现场施工时间非常短、可为建筑结构提供较大承载力，可广泛用于已有建筑的改扩建或加固中，以达到承担建筑结构荷载、控制新老建筑的不均匀沉降的目的，也可用于新建项目中。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为图1的A-A向剖视结构示意图；

图3为图1的B-B向剖视结构示意图；

图4为图1的C-C向剖视结构示意图；

图5为图4的D-D向剖视经构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

本发明涉及的一种空芯钻桩，包括杆体1、螺旋板2和桩尖3，所述杆体1由普通钢管制成，在杆体1的圆弧面上焊接有数个螺旋板2，所述桩尖3设置在杆体1的下端，在桩尖3和杆体1的圆弧面上设置有数个注浆孔4。

所述每个螺旋板2由两个位于同一高度的半圆弧型钢板构成。

杆体1上设置有数个环肋7。

一种钢管水泥土复合桩成桩施工工艺，按以下步骤进行：

(1)通过小型施工机械旋将空芯钻桩旋入土中，在空芯钻桩的杆体1旋入土体的过程中，在螺旋板2的作用下，土体上下刨松，并使杆体1易于进入土中。

(2)经过空芯钻桩上杆体1和桩尖3上的注浆孔4将水泥浆注入到松散土体中，水泥浆和松散土体形成水泥土外包桩体6。

(3)待水泥浆在松散土体中初步固化后，进行二次注浆，以提高水泥土外包桩体6的密实度和完整性，再将混凝土注入到空芯钻桩的杆体中，形成混凝土芯柱5，水泥土外包桩体6，通过注浆工艺形成扩大头，可明显提高水泥土外包桩体6的端阻力，实现深层土体沉降模式。

(4)通过杆体1外表设置的环肋7，以保证水泥土外包桩体6与杆体1共同工作，通过水泥土外包桩体6及水泥土外包桩体6的端阻力和侧阻力构成了基桩承载力。

本发明涉及的空芯钻桩的实施例中，所述杆体1为钢管制成，所述螺旋板2为弧形钢板，所述桩尖3为钢板加工成的圆锥面；螺旋板2和桩尖3与杆体1之间连接形式为焊接，注浆孔4位于桩尖3与杆体1上；混凝土芯柱5位于杆体1内；水泥土外包桩体6位于杆体1外，将杆体1包围；环肋7为环形钢筋或钢板，焊接于杆体1表面，。

本发明涉及的钢管水泥土复合桩成桩施工工艺，空芯钻桩的杆体1，通过螺旋钻机的扭力旋入土中，杆体1钻入土中的同时，螺旋板2将杆体1四周的土体刨松，形成松散土柱，再通过杆体1上预留的注浆孔4将水泥浆注入到松散土体中，水泥浆和松散土体形成水泥土外包桩体6，待水泥浆在松散土体中初步固化后进行二次注浆，提高水泥土外包桩体6的密实度和完整性；再将混凝土注入到杆体1中，形成混凝土芯柱5。水泥土外包桩体6对杆体1形成约束，可防止杆体1在竖向力下整体失稳；混凝土芯柱5在杆体1内部对杆体1形成约束，可防止杆体1在竖向力下的局部失稳；最终的桩本竖向承载力由水泥土外包桩体6、混凝土芯柱5、杆体1的竖向承载力共同构成，基桩竖向承载力由水泥土外包桩体6的端阻力和侧摩阻力组成。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种空芯钻桩，其特征在于，包括杆体、螺旋板和桩尖，所述杆体由普通钢管制成，在杆体的圆弧面上焊接有数个螺旋板，所述桩尖设置在杆体的下端，在桩尖和杆体的圆弧面上设置有数个注浆孔。

2.根据权利要求1所述的空芯钻桩，其特征在于，所述每个螺旋板由两个位于同一高度的半圆弧型钢板构成。

3.根据权利要求1或2所述的空芯钻桩，其特征在于，杆体上设置有数个环肋。

4.一种钢管水泥土复合桩成桩施工工艺，其特征在于，按以下步骤进行：

(1)通过小型施工机械旋将空芯钻桩旋入土中，在空芯钻桩的杆体旋入土体的过程中，在螺旋板的作用下，土体上下刨松，并使杆体易于进入土中。

(2)经过空芯钻桩上杆体和桩尖上的注浆孔将水泥浆注入到松散土体中，水泥浆和松散土体形成水泥土外包桩体。

(3)待水泥浆在松散土体中初步固化后，进行二次注浆，以提高水泥土外包桩体的密实度和完整性，再将混凝土注入到空芯钻桩的杆体中，形成混凝土芯柱，水泥土外包桩体通过注浆工艺形成扩大头，可明显提高水泥土外包桩身的端阻力，实现深层土体沉降模式。

(4)通过杆体外表设置的环肋，以保证水泥土外包桩体与杆体共同工作，通过水泥土外包桩体及水泥土外包桩体的端阻力和侧阻力构成了基桩承载力。

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