CN108265709A - 一种软土地基防工程桩偏位结构的施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种软土地基防工程桩偏位结构的施工工艺，属于建筑领域。它解决了现有的偏位结构抗冲击能力不佳的问题。一种软土地基防工程桩偏位结构的施工工艺包括以下步骤：A、制作钢管；B、组装钢管和塑料块；C、安装弹性柱；D、定位水泥土搅拌桩位；E、制作水泥土搅拌桩；F、加工缓冲孔；G、将C步骤所获得的组合体插入到缓冲孔内。本发明具有能提高偏位结构抗冲击能力的优点。

Description

一种软土地基防工程桩偏位结构的施工工艺

技术领域

本发明属于建筑领域，涉及一种软土地基防工程桩偏位结构和施工工艺。

背景技术

沿海地区软土地基一般以淤泥或淤泥质土为主，该类土液性指数大，处于流塑状态，抗剪强度低、压缩性较高、渗透性较小。实践表明，一般地基工程桩的施工质量和偏位是比较容易控制的。但是在软土地基中，施工的工程桩常常会出现偏位施工质量问题，即沉桩时位置无误，且送桩前的中间验收也没有问题，但开挖出来后却发现部分工程桩位置偏位，有时甚至是大面积的偏位。

对于上述的问题，人们已经意识到了不足，并加以了改进，如中国专利库公开的一种软土地基防工程桩偏位结构及预处理法[申请号：201010168018.4；申请公布号CN102235008 A]，在工程桩的周围设置加固结构，所述的加固结构包括多个围绕承台呈格栅结构连续排列的水泥土搅拌桩，所述搅拌桩的桩顶标高与基坑底标高平齐，搅拌桩的深度为基坑深度的1.2-1.4倍，并且所述的加固结构位于以所述基坑中央为中心的2/3-3/4基坑范围内；所述的搅拌桩以承台为井口呈大致“井”字型结构排列；所述承台呈大致的三角形，所述的工程桩有三个，均设置在所述承台的各角落位置，各工程桩之间还设有将各工程桩俩俩间隔开的搅拌桩；或者所述的承台呈正方形，所述的工程桩有四个，均设置在所述承台的各角落位置，相邻近的工程桩之间设有将两者间隔开的搅拌桩；或者所述的承台呈长方形，工程桩有二个，设置在所述承台的两侧位置。

由于本桩偏位结构是用在沿海地区的，当遇到强台风或者是工程机械勿碰撞时，由于水泥土搅拌桩露出软土的部分是单独设置的，致使这一部分很容易受力断裂，继而影响整个桩偏位结构的使用。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种软土地基防工程桩偏位结构，解决的技术问题是如何提高加固结构的抗冲击能力。

本发明的另一个目的是：提供一种制作方便的软土地基防工程桩偏位结构的施工工艺。

本发明的第一个目的可通过下列技术方案来实现：一种软土地基防工程桩偏位结构，包括设于工程桩周围的加固结构，加固结构包括水泥土搅拌桩，水泥土搅拌桩有多个并以用于放置工程桩的承台为井口呈大致“井”字型结构连续排列，相邻近的二个水泥土搅拌桩部分叠合，其特征在于，每处叠合的部分均沿水泥土搅拌桩的轴向设有呈长条状的缓冲孔，且缓冲孔为盲孔，所述的缓冲孔的孔口位于水泥土搅拌桩的顶壁上，且缓冲孔的底壁位于水泥土搅拌桩的下部，每个缓冲孔内均竖直固定有呈直管状的钢管，钢管和缓冲孔两者的长度相同且钢管的下端与缓冲孔的底壁相抵，所述的钢管内竖直固定有由塑料材料制成的弹性柱，且弹性柱呈实心状，钢管的内、外两侧壁分别与弹性柱的侧壁和缓冲孔的孔壁相贴靠。

在钢管和由塑料材料制成的弹性柱的共同作用下，使两水泥土搅拌桩的叠合处既具有刚性，又具有韧性，从而有效增加了叠合部分的抗缓冲能力，这样便可有效阻碍作用力往下一级水泥土搅拌桩方向传递，继而有效降低传递到下一级水泥土搅拌桩的作用力的量，以降低水泥土搅拌桩受力断裂的概率，从而有效提高了整个加固结构的抗冲击能力。

在上述的软土地基防工程桩偏位结构中，所述的钢管的外侧壁沿该钢管的径向设有限位孔，限位孔有多个且密布在钢管的侧壁上，每个所述的限位孔内均嵌有与限位孔相匹配的塑料块。

采用上述的设计，既可以提高钢管的韧性，又可以使钢管具备一定的弹性，这样便可减少钢管受力时的变形程度，从而进一步减少上述的作用力传递到下一级水泥土搅拌桩上的量，继而使提高加固结构的抗冲击能力的目的更加稳定实现。

在上述的软土地基防工程桩偏位结构中，所述的限位孔为盲孔，该限位孔的前部呈锥形且其直径由钢管外向钢管内的方向逐渐减小，限位孔的中部和后部均呈圆形且孔径与限位孔的前部的最小孔径相同。

即塑料块的形状也是前部锥形、中后部圆形。通过将塑料块的前部设计成锥形，可以增大塑料块的受力面积；其次，通过将塑料块的中后部设计成圆形，对塑料块的前部起到较好的支撑作用，从而使整个塑料块较好地发挥缓冲性能，使提高加固结构的抗冲击能力的目的更加稳定实现。

在上述的软土地基防工程桩偏位结构中，所述的钢管的上端为封闭端，且弹性柱的两端面分别与缓冲孔底壁和钢管的内顶壁相抵。

在钢管的上端封闭以及钢管的外侧壁和缓冲孔的孔壁相贴靠这两者的共同作用下，可以有效降低弹性柱与外部环境接触的几率，以延缓弹性柱老化的速度，使弹性柱始终保持较强的缓冲性能，使提高加固结构的抗冲击能力的目的更加稳定实现。

在上述的软土地基防工程桩偏位结构中，所述的钢管通过紧配合的方式与所述的水泥土搅拌桩相固定；所述的弹性柱通过紧配合的方式与所述的钢管相固定。

即钢管和水泥土搅拌桩的连接以及钢管与弹性柱的连接均不需要借助其他零部件，这样既方便了安装，又降低了上面四个安装的成本。其次，采用上述的结构，会使钢管的外侧壁和缓冲孔的孔壁更为紧密地接触形成更为可靠的密封，从而避免弹性柱与外部环境接触，以大大降低弹性柱老化的速度，使提高加固结构的抗冲击能力的目的更加稳定实现。

达到本发明另一个目的的技术方案为：一种软土地基防工程桩偏位结构的施工工艺，包括以下步骤：

A、制作钢管：从原料管材上切割下符合长度的管段，将管段夹在车床上后，通过钻头在管段的外侧壁上钻出圆形盲孔，再通过锥铰刀将圆形盲孔的前端铰成锥形以形成限位孔；

B、组装钢管和塑料块：将塑料颗粒填入限位孔内，加热钢管使塑料颗粒熔化成液体并填满整个限位孔，待钢管自然冷却后，上述的液体固化成塑料块并与钢管粘合在一起形成毛坯件，再通过打磨抛光机对毛坯件的外表面进行打磨抛光；

C、安装弹性柱：将原料塑料柱的一端插入到钢管内直到与钢管的封闭端的内端面相抵时停止插入，再通过刀具截断原料塑料柱；

D、定位水泥土搅拌桩位：挖去工程桩沉桩时的宕渣填层,在基坑中央为中心的2/3-3/4基坑范围内确定水泥土搅拌桩位，多个水泥土搅拌桩位围绕在承台周围并以承台为井口呈大致“井”字型结构连续排列；

E、制作水泥土搅拌桩：水泥搅拌桩机对中指定的水泥土搅拌桩位，在基坑深度1.2-1.4倍的位置处开始灌制水泥土搅拌桩，且水泥土搅拌桩的桩顶标高与基坑底标高平齐，重复上述的步骤，直至将所有水泥土搅拌桩位灌制完毕；

F、加工缓冲孔：通过混凝土取芯机从水泥土搅拌桩的顶壁向下钻孔以加工出缓冲孔；

G、将C步骤所获得的组合体插入到缓冲孔内。

其中，步骤D和步骤E中涉及的定位以及制作水泥土搅拌桩的方法均是现有的，具体可以参考中国专利库公开的一种软土地基防工程桩偏位结构及预处理法[申请号：201010168018.4；申请公布号CN 102235008 A]。

在上述的软土地基防工程桩偏位结构的施工工艺中，在A步骤中，先通过粗锥铰刀对圆形盲孔的前端进行粗铰，再通过精锥铰刀对圆形盲孔的前端进行精铰。

通过粗铰使圆形盲孔前端成型，再通过精铰对圆形盲孔前端进行打磨以达到指定的尺寸。

在精铰之前先进行一道粗铰，可以降低精铰刀的切削力，以确保成型的精度以及降低加工的难度。

在上述的软土地基防工程桩偏位结构的施工工艺中，所述的水泥土搅拌桩为Φ700@600水泥搅拌桩，水泥掺量为10％-20％，外掺剂生石膏粉的掺量为水泥掺量的2.0％，空搅部分水泥掺量为8％，水灰比为0.5-0.6。

与现有技术相比，本软土地基防工程桩偏位结构和施工工艺具有以下优点：

1、在钢管和由塑料材料制成的弹性柱的共同作用下，使两水泥土搅拌桩的叠合处既具有刚性，又具有韧性，从而有效增加了叠合部分的抗缓冲能力，这样便可有效阻碍作用力往下一级水泥土搅拌桩方向传递，继而有效降低传递到下一级水泥土搅拌桩的作用力的量，以降低水泥土搅拌桩受力断裂的概率，从而有效提高了整个加固结构的抗冲击能力。

2、通过在钢管的侧壁上嵌入塑料块，既可以提高钢管的韧性，又可以使钢管具备一定的弹性，这样便可减少钢管受力时的变形程度，从而进一步减少上述的作用力传递到下一级水泥土搅拌桩上的量，继而使提高加固结构的抗冲击能力的目的更加稳定实现。

3、通过将塑料块的前部设计成锥形，可以增大塑料块的受力面积；其次，通过将塑料块的中后部设计成圆形，对塑料块的前部起到较好的支撑作用，从而使整个塑料块较好地发挥缓冲性能，使提高加固结构的抗冲击能力的目的更加稳定实现。

4、在钢管的上端封闭以及钢管的外侧壁和缓冲孔的孔壁紧密贴靠这两者的共同作用下，可以有效降低弹性柱与外部环境接触的几率，以延缓弹性柱老化的速度，使弹性柱始终保持较强的缓冲性能，使提高加固结构的抗冲击能力的目的更加稳定实现。

附图说明

图1是本软土地基防工程桩偏位结构的结构示意图。

图2是图1在A-A方向上的剖视结构示意图。

图3是钢管的剖视结构示意图。

图中，1、水泥土搅拌桩；2、工程桩；3、承台；4、钢管；4a、限位孔；5、弹性柱；6、塑料块。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示，本软土地基防工程桩偏位结构包括设于工程桩2周围的加固结构，具体来说，加固结构是位于以基坑中央为中心的2/3-3/4基坑范围内。该加固结构由多根水泥土搅拌桩1组成，多根水泥土搅拌桩1以用于放置工程桩2的承台3为井口呈大致“井”字型结构连续排列，且相邻近的二个水泥土搅拌桩1部分叠合。

其中，水泥土搅拌桩1的深度为基坑深度的1.2倍，且水泥土搅拌桩1的桩顶标高与基坑底标高平齐。承台3的形状可以为正方形或长方形又或是大致三角形，在本实施例中，优选承台3为长方形进行介绍；工程桩2设置在承台3的边角上。

每处叠合的部分均沿水泥土搅拌桩1的轴向设有呈长条状的缓冲孔，且缓冲孔为盲孔。如图1所示，缓冲孔的孔口位于水泥土搅拌桩1的顶壁上，即此时，缓冲孔的孔口朝上；缓冲孔的底壁位于水泥土搅拌桩1的下部，且该缓冲孔的底壁为平面。

每个缓冲孔内均竖直固定有呈直管状的钢管4，且在本实施例中，优选钢管4呈圆管状，缓冲孔呈圆形，且钢管4通过紧配合的方式与水泥土搅拌桩1固定，这样不仅能确保钢管4和水泥土搅拌桩1连接的稳定性，而且使钢管4的外侧壁和缓冲孔的孔壁紧密抵靠形成密封。进一步说明，钢管4的上端为封闭端；钢管4和缓冲孔两者的长度相同，且钢管4的下端与缓冲孔的底壁相抵，以对缓冲孔起到较好的支撑作用。

如图2所示，每根钢管4内均竖直固定有呈实心状的弹性柱5，且弹性柱5由塑料材料制成。在本实施例中，优选弹性柱5呈圆柱状，弹性柱5通过紧配合的方式与钢管4固定，即此时，弹性柱5的侧壁和钢管4的内侧壁紧密贴靠。进一步说明，弹性柱5的两端面分别与缓冲孔底壁和钢管4的内顶壁相抵。

如图2和图3所示，钢管4的外侧壁沿该钢管4的径向设有限位孔4a，限位孔4a有多个且密布在钢管4的侧壁上，每个限位孔4a内均嵌有与限位孔4a相匹配的塑料块6。进一步说明，限位孔4a为盲孔，该限位孔4a的前部呈锥形且其直径由钢管4外向钢管4内的方向逐渐减小，限位孔4a的中部和后部均呈圆形且孔径与限位孔4a的前部的最小孔径相同。即塑料块6的形状也是前部锥形、中后部圆形。通过将塑料块6的前部设计成锥形，可以增大塑料块6的受力面积；其次，通过将塑料块6的中后部设计成圆形，对塑料块6的前部起到较好的支撑作用，从而使整个塑料块6较好地发挥缓冲性能，使提高加固结构的抗冲击能力的目的更加稳定实现。

一种软土地基防工程桩偏位结构的施工工艺，包括以下步骤：

A、制作钢管4：从原料管材上切割下符合长度的管段，将管段夹在车床上后，通过钻头在管段的外侧壁上钻出圆形盲孔，然后通过粗锥铰刀对圆形盲孔的前端进行粗铰，再通过精锥铰刀对圆形盲孔的前端进行精铰以形成限位孔4a。

B、组装钢管4和塑料块6：将塑料颗粒填入限位孔4a内，加热钢管4使塑料颗粒熔化成液体并填满整个限位孔4a，待钢管4自然冷却后，上述的液体固化成塑料块6并与钢管4粘合在一起形成毛坯件，再通过打磨抛光机对毛坯件的外表面进行打磨抛光。

C、安装弹性柱5：将原料塑料柱的一端插入到钢管4内直到与钢管4的封闭端的内端面相抵时停止插入，再通过刀具截断原料塑料柱。

D、定位水泥土搅拌桩1位：挖去工程桩2沉桩时的宕渣填层,在基坑中央为中心的2/3-3/4基坑范围内确定水泥土搅拌桩1位，多个水泥土搅拌桩1位围绕在承台3周围并以承台3为井口呈大致“井”字型结构连续排列。

E、制作水泥土搅拌桩1：水泥搅拌桩机对中指定的水泥土搅拌桩1位，在基坑深度1.2倍的位置处开始灌制水泥土搅拌桩1，且水泥土搅拌桩1的桩顶标高与基坑底标高平齐，重复上述的步骤，直至将所有水泥土搅拌桩1位灌制完毕。

F、加工缓冲孔：通过混凝土取芯机从水泥土搅拌桩1的顶壁向下钻孔以加工出缓冲孔。

G、将C步骤所获得的组合体插入到缓冲孔内。

在上述的步骤中，步骤D和步骤E中涉及的定位以及制作水泥土搅拌桩1的方法均是现有的，具体可以参考中国专利库公开的一种软土地基防工程桩2偏位结构及预处理法[申请号：201010168018.4；申请公布号CN 102235008 A]；水泥土搅拌桩1为Φ700@600水泥搅拌桩，水泥掺量为10％-20％，外掺剂生石膏粉的掺量为水泥掺量的2.0％，空搅部分水泥掺量为8％，水灰比为0.5-0.6。

实施例二

本实施例二同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：水泥土搅拌桩1的深度为基坑深度的1.3倍。

一种软土地基防工程桩偏位结构的施工工艺，包括以下步骤：

A、制作钢管4：从原料管材上切割下符合长度的管段，将管段夹在车床上后，通过钻头在管段的外侧壁上钻出圆形盲孔，然后通过粗锥铰刀对圆形盲孔的前端进行粗铰，再通过精锥铰刀对圆形盲孔的前端进行精铰以形成限位孔4a。

B、组装钢管4和塑料块6：将塑料颗粒填入限位孔4a内，加热钢管4使塑料颗粒熔化成液体并填满整个限位孔4a，待钢管4自然冷却后，上述的液体固化成塑料块6并与钢管4粘合在一起形成毛坯件，再通过打磨抛光机对毛坯件的外表面进行打磨抛光。

C、安装弹性柱5：将原料塑料柱的一端插入到钢管4内直到与钢管4的封闭端的内端面相抵时停止插入，再通过刀具截断原料塑料柱。

D、定位水泥土搅拌桩1位：挖去工程桩2沉桩时的宕渣填层,在基坑中央为中心的2/3-3/4基坑范围内确定水泥土搅拌桩1位，多个水泥土搅拌桩1位围绕在承台3周围并以承台3为井口呈大致“井”字型结构连续排列。

E、制作水泥土搅拌桩1：水泥搅拌桩机对中指定的水泥土搅拌桩1位，在基坑深度1.3倍的位置处开始灌制水泥土搅拌桩1，且水泥土搅拌桩1的桩顶标高与基坑底标高平齐，重复上述的步骤，直至将所有水泥土搅拌桩1位灌制完毕。

F、加工缓冲孔：通过混凝土取芯机从水泥土搅拌桩1的顶壁向下钻孔以加工出缓冲孔。

G、将C步骤所获得的组合体插入到缓冲孔内。

实施例三

本实施例三同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：

水泥土搅拌桩1的深度为基坑深度的1.4倍。

一种软土地基防工程桩偏位结构的施工工艺，包括以下步骤：

A、制作钢管4：从原料管材上切割下符合长度的管段，将管段夹在车床上后，通过钻头在管段的外侧壁上钻出圆形盲孔，然后通过粗锥铰刀对圆形盲孔的前端进行粗铰，再通过精锥铰刀对圆形盲孔的前端进行精铰以形成限位孔4a。

B、组装钢管4和塑料块6：将塑料颗粒填入限位孔4a内，加热钢管4使塑料颗粒熔化成液体并填满整个限位孔4a，待钢管4自然冷却后，上述的液体固化成塑料块6并与钢管4粘合在一起形成毛坯件，再通过打磨抛光机对毛坯件的外表面进行打磨抛光。

C、安装弹性柱5：将原料塑料柱的一端插入到钢管4内直到与钢管4的封闭端的内端面相抵时停止插入，再通过刀具截断原料塑料柱。

D、定位水泥土搅拌桩1位：挖去工程桩2沉桩时的宕渣填层,在基坑中央为中心的2/3-3/4基坑范围内确定水泥土搅拌桩1位，多个水泥土搅拌桩1位围绕在承台3周围并以承台3为井口呈大致“井”字型结构连续排列。

E、制作水泥土搅拌桩1：水泥搅拌桩机对中指定的水泥土搅拌桩1位，在基坑深度1.4倍的位置处开始灌制水泥土搅拌桩1，且水泥土搅拌桩1的桩顶标高与基坑底标高平齐，重复上述的步骤，直至将所有水泥土搅拌桩1位灌制完毕。

F、加工缓冲孔：通过混凝土取芯机从水泥土搅拌桩1的顶壁向下钻孔以加工出缓冲孔。

G、将C步骤所获得的组合体插入到缓冲孔内。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.一种软土地基防工程桩偏位结构的施工工艺，包括以下步骤：

A、制作钢管：从原料管材上切割下符合长度的管段，将管段夹在车床上后，通过钻头在管段的外侧壁上钻出圆形盲孔，再通过锥铰刀将圆形盲孔的前端铰成锥形以形成限位孔；

B、组装钢管和塑料块：将塑料颗粒填入限位孔内，加热钢管使塑料颗粒熔化成液体并填满整个限位孔，待钢管自然冷却后，上述的液体固化成塑料块并与钢管粘合在一起形成毛坯件，再通过打磨抛光机对毛坯件的外表面进行打磨抛光；

C、安装弹性柱：将原料塑料柱的一端插入到钢管内直到与钢管的封闭端的内端面相抵时停止插入，再通过刀具截断原料塑料柱；

D、定位水泥土搅拌桩位：挖去工程桩沉桩时的宕渣填层,在基坑中央为中心的2/3-3/4基坑范围内确定水泥土搅拌桩位，多个水泥土搅拌桩位围绕在承台周围并以承台为井口呈大致“井”字型结构连续排列,且相邻近的二个水泥土搅拌桩部分叠合；

E、制作水泥土搅拌桩：水泥搅拌桩机对中指定的水泥土搅拌桩位，在基坑深度1.2-1.4倍的位置处开始灌制水泥土搅拌桩，且水泥土搅拌桩的桩顶标高与基坑底标高平齐，重复上述的步骤，直至将所有水泥土搅拌桩位灌制完毕；

F、加工缓冲孔：通过混凝土取芯机从相邻近的二个水泥土搅拌桩的叠合部分的顶壁向下钻孔以加工出缓冲孔；

G、将C步骤所获得的组合体插入到缓冲孔内，并使组合体中的钢管的封闭端朝上放置。

2.根据权利要求1所述的软土地基防工程桩偏位结构的施工工艺，其特征在于，在A步骤中，先通过粗锥铰刀对圆形盲孔的前端进行粗铰，再通过精锥铰刀对圆形盲孔的前端进行精铰。

3.根据权利要求2所述的软土地基防工程桩偏位结构的施工工艺，其特征在于，所述的水泥土搅拌桩为Φ700@600水泥搅拌桩，水泥掺量为10％-20％，外掺剂生石膏粉的掺量为水泥掺量的2.0％，空搅部分水泥掺量为8％，水灰比为0.5-0.6。