CN108442365A - 一种防堵塞强化透水桩及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防堵塞强化透水桩及施工方法，将透水土工布进行强化处理，添加双向土工格栅，形成土工布筒，既能增加桩体的成型能力，又能提高透水桩的桩体强度。然后将其与透水混凝土桩包裹，形成袋装透水混凝土桩，既能保证良好的渗透性，能降低土颗粒进入，避免透水混凝土桩堵塞；而且土工格栅本身的较大张拉强度,将桩体紧密地围护着,使桩体具有较大的强度和模量,提高了其抵抗变形和破坏的能力。

Description

一种防堵塞强化透水桩及施工方法

技术领域

本发明涉及土木工程领域，尤其涉及一种防堵塞强化透水桩及施工方法。

背景技术

随着透水材料在土木工程中的广泛应用，人们逐渐提出了透水桩的设计理念。该新型桩桩体强度较高，能形成桩体作用，可以提高地基承载力。透水混凝土桩具有较大的孔隙率，渗透性较强，能够形成良好的竖向排水通道，可以加速路堤施工期和预压期的地基固结速率，减小工后沉降。但是，透水桩在施工过程中会遇到堵塞问题，导致其透水性能降低；在地基固结过程中，在足够大的渗透力作用下管涌性土中的可移动颗粒也会进入桩体材料孔隙，造成堵塞。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明公开了一种防堵塞强化透水桩施工方法，将透水土工布进行强化处理，添加双向土工格栅，形成土工布筒，既能增加桩体的成型能力，又能提高透水桩的桩体强度。然后将其与透水混凝土桩包裹，形成袋装透水混凝土桩，既能保证良好的渗透性，能降低土颗粒进入，避免透水混凝土桩堵塞；而且土工格栅本身的较大张拉强度,将桩体紧密地围护着,使桩体具有较大的强度和模量,提高了其抵抗变形和破坏的能力。

本发明采用的具体实施方案如下：

一种防堵塞强化透水桩，包括混凝土桩，在所述的混凝土桩的外圈设有土工布筒，且所述的土工布筒由土工格栅和透水土工布组成，位于桩体最下方的土工布筒下部与混凝土桩的桩尖顶部相连。

进一步的，位于桩体最下方的土工布筒的侧面上设有连接环，在混凝土桩的桩尖上方设有挂钩，所述的挂钩挂接在所述的连接环上。

进一步的，所述的连接环包括多个，多个连接环沿着土工布筒下部侧面环状分布。

进一步的，所述的挂钩包括多个，多个挂钩沿着桩尖的上断面环状分布。

进一步的，所述的桩尖的顶部设有凹槽，凹槽高度为5-8cm，直径比套管直径大1-2cm。

进一步的，所述的土工布筒的高度比混凝土桩高0.5-1m，多余长度在桩顶做绑扎固定。

进一步的，所述的土工布筒包括多个，多个土工布筒沿着混凝土桩的轴线方向上下分布，且相邻土工布筒之间要搭接一定的长度，且粘结在一起。

上述所述的透水桩的施工方法如下：

步骤1.桩机进入现场，根据设计长、沉管土深度确定架高和沉管长度，并进行组装；

步骤2按照设计放置桩尖，桩尖为混凝土预制或者钢材预制；

步骤3依据桩径和桩长设计制作土工布筒；

所述土工布筒分为透水土工布和双向土工格栅两部分。将双向土工格栅弯成筒状，然后外面套上透水土工布，透水土工布和双向土工格栅形成一个整体，然后将套管套住，可根据桩径和桩长确定土工布筒的直径及长度；

步骤4将土工布筒先包裹在套管外侧，套管再与桩尖连接，土工布筒镶嵌铁环，然后铁环再与桩尖顶面的挂钩相连接，使土工布筒在振动沉管过程中不易脱落；

步骤5采用振动沉管机造孔；布筒套于管外，用起吊机吊起，造孔过程中布筒随管下沉，管到达设计标高后开始进行透水桩灌注；边灌透水混凝土边拔管至自然地面，然后再沉桩至桩底；套管内灌满透水混凝土后，先振动一定时间，然后再开始拔管，边振动边拔管，每拔一定的距离就停拔振动一定时间；如此反复，直至桩管全部拔出，状体成型；

步骤6将多出桩体的土工布筒用铁丝扎口封闭，避免杂物污染桩体，并清理桩孔周围。

进一步的，所述土工格栅选用网格尺寸80mm×80mm，横肋与纵肋宽度为4-5mm，厚度为2-3mm；为保证土工布筒与桩壁与管壁严密接触，土工布筒直径宜大于套管5-8cm，长度宜长于设计桩长0.5-1m，多余长度在桩顶做绑扎固定。

由于桩体比较长，而土工布筒的结构相对比较短，因此一个桩体上会上下布置多个土工布筒，相邻布筒之间搭接宽度≥200mm，接缝严密、粘接充分。

进一步的，开机沉管前，必须根据本桩位地面标高及桩端设计标高确定该桩的桩尖沉入深度。桩管下沉过程及沉入到设计深度后，都要及时检查桩管垂直度，垂直度偏差不大于1％。

本发明的有益效果如下：

透水土工布具有让水分通过而阻挡砂土颗粒的流失的功能，将其与透水桩结合在一起可以很好的解决堵塞问题。透水桩在施工过程中，容易发生桩体成型不规则等问题，可以通过土工格栅对透水桩桩身进行加固。将透水土工布进行强化处理，添加双向土工格栅，形成土工布筒，既能增加桩体的成型能力，又能提高透水桩的桩体强度。然后将其与透水混凝土桩包裹，形成袋装透水混凝土桩，既能保证良好的渗透性，能降低土颗粒进入，避免透水混凝土桩堵塞；而且土工格栅本身的较大张拉强度,将桩体紧密地围护着,使桩体具有较大的强度和模量,提高了其抵抗变形和破坏的能力。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为桩尖的主视图；

图2为桩尖的俯视图；

图3为土工布袋平面展开图；

图4为施工过程图；

图中：1桩尖，2挂钩，3凹槽，4土工格栅，5透水土工布，6连接环，7土工布筒，8套管。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语解释部分:所述的双向土工格栅是由径向和纬向两个方向组成的格栅。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在透水桩在施工过程中会遇到堵塞问题，导致其透水性能降低；在地基固结过程中，在足够大的渗透力作用下管涌性土中的可移动颗粒也会进入桩体材料孔隙，造成堵塞，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种防堵塞强化透水桩施工方法，将透水土工布进行强化处理，添加双向土工格栅，形成土工布筒，既能增加桩体的成型能力，又能提高透水桩的桩体强度。然后将其与透水混凝土桩包裹，形成袋装透水混凝土桩，既能保证良好的渗透性，能降低土颗粒进入，避免透水混凝土桩堵塞；而且土工格栅本身的较大张拉强度,将桩体紧密地围护着,使桩体具有较大的强度和模量,提高了其抵抗变形和破坏的能力。

具体的技术方案如下：

防堵塞强化透水桩，包括混凝土桩，在所述的混凝土桩的外圈设有土工布筒7，且所述的土工布筒7由土工格栅和透水土工布组成，所述的土工布筒7下部的侧面上设有连接环4，在混凝土桩的桩尖设有挂钩2，所述的挂钩2挂接在所述的连接环4上。

所述的连接环4包括多个，多个连接环沿着土工布筒下部侧面环状分布，即设置一圈连接环；挂钩2包括多个，多个挂钩2沿着桩尖的上断面环状分布，即设置一圈连接环；挂钩和连接环的个数相等。

进一步的，优选的，所述的桩尖1的顶部设有凹槽3，凹槽高度为5-8cm，直径比套管直径大1-2cm；

进一步的，优选的，土工布筒的高度比混凝土桩高0.5-1m，多余长度在桩顶做绑扎固定。

进一步的，透水土工布5是一种新型建筑材料，原料是涤纶、丙纶、腈纶、锦纶等高分子聚合物的合成纤维。土工布具有优秀的过滤、隔离、加固防护作用、抗拉强度高、渗透性好、耐高温、抗冷冻、耐老化、耐腐蚀。土工格栅6是一种由纵肋和横肋构成的网状加筋土材料，用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物经热塑或模压而成的二维网格状或具有一定高度的三维立体网格屏栅。将土工格栅附在透水土工布筒内侧，不仅使整个土工布筒的抗拉强度增强，又兼顾了透水土工布的透水功能。整个桩体的强度得到提升，同时减少了土颗粒对透水桩的堵塞。

具体的施工方法如下：

1.桩机进入现场，根据设计长、沉管土深度确定架高和沉管长度，并进行组装。按照设计放置桩尖，桩尖为混凝土预制(也可用钢材预制)。桩尖造型如图所示。桩尖中间有凹槽，这样可以与套管结合牢靠，避免在沉管过程中脱落，影响桩体质量。凹槽高度为5-8cm，直径比套管直径大1-2cm，这样套管在拔管过程中能轻易拔出，拔管后桩尖留在孔底。桩尖顶面边缘预制一圈挂钩，用于和土工布筒相连。

2.土工布筒依据设计桩径和桩长制作，具提制作过程如下：

所述土工布筒分为透水土工布和双向土工格栅两部分。将双向土工格栅弯成筒状，然后外面套上透水土工布，透水土工布和双向土工格栅形成一个整体，然后将套管套住，可根据桩径和桩长确定土工布筒的直径及长度；

进一步的优选的，土工格栅选用网格尺寸80mm×80mm，横肋与纵肋宽度为4-5mm，厚度为2-3mm。为保证土工布筒与桩壁与管壁严密接触，土工布筒直径宜大于套管5-8cm，长度宜长于设计桩长0.5-1m，多余长度在桩顶做绑扎固定。土工布筒搭接宽度为200mm，接缝严密、粘接充分。土工布筒先包裹在套管外侧，套管再与桩尖连接，土工布筒底部镶嵌铁环(连接环)，然后铁环(连接环)再与桩尖顶面的挂钩相连接，使土工布筒在振动沉管过程中不易脱落。

3.采用振动沉管机造孔，开机沉管前，必须根据本桩位地面标高及桩端设计标高确定该桩的桩尖沉入深度。桩管下沉过程及沉入设计深度后，都要及时检查桩管垂直度，垂直度偏差不大于1％。布筒套于管外，用起吊机吊起，造孔过程中布筒随管下沉。沉管到达设计标高后开始进行透水桩灌注。

4.造孔过程中布筒随管下沉，当沉管至投料口位于地面以上约0.5m时，打开窗口将注浆管插入套管，开始灌注透水混凝土，边灌透水混凝土边拔管至自然地面，然后再沉桩至桩底。套管内灌满透水混凝土后，先振动5～10s,再开始拔管，边振动边拔管，每拔0.5-1.0m停拔振动5～10s；如此反复，直至桩管全部拔出，状体成型。将多出桩体的土工布筒用铁丝扎口封闭，避免杂物污染桩体，并清理桩孔周围。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防堵塞强化透水桩，其特征在于，包括混凝土桩，在所述的混凝土桩的外圈设有土工布筒，且所述的土工布筒由土工格栅和透水土工布组成，位于桩体最下方的土工布筒下部与混凝土桩的桩尖顶部相连。

2.如权利要求1所述的一种防堵塞强化透水桩，其特征在于，位于桩体最下方的土工布筒的侧面上设有连接环，在混凝土桩的桩尖上方设有挂钩，所述的挂钩挂接在所述的连接环上。

3.如权利要求2所述的一种防堵塞强化透水桩，其特征在于，所述的连接环包括多个，多个连接环沿着土工布筒下部侧面环状分布。

4.如权利要求2所述的一种防堵塞强化透水桩，其特征在于，所述的挂钩包括多个，多个挂钩沿着桩尖的上断面环状分布。

5.如权利要求1所述的一种防堵塞强化透水桩，其特征在于，所述的桩尖的顶部设有凹槽，凹槽高度为5-8cm，直径比套管直径＞1-2cm。

6.如权利要求1所述的一种防堵塞强化透水桩，其特征在于，所述的土工布筒的高度比混凝土桩高0.5-1m，多余长度在桩顶做绑扎固定。

7.如权利要求1所述的一种防堵塞强化透水桩，其特征在于，所述的土工布筒包括多个，多个土工布筒沿着混凝土桩的轴线方向上下分布，且相邻土工布筒之间要搭接一定的长度，且粘结在一起。

8.如权利要求1所述的一种防堵塞强化透水桩的施工方法，其特征在于，如下：

步骤1.桩机进入现场，根据设计长、沉管土深度确定架高和沉管长度，并进行组装；

步骤2按照设计放置桩尖，桩尖为混凝土预制或者钢材预制；

步骤3依据桩径和桩长设计制作土工布筒；

所述土工布筒分为透水土工布和双向土工格栅两部分。将双向土工格栅弯成筒状，然后外面套上透水土工布，透水土工布和双向土工格栅形成一个整体，然后将套管套住，可根据桩径和桩长确定土工布筒的直径及长度；

步骤4将土工布筒先包裹在套管外侧，套管再与桩尖连接，土工布筒镶嵌铁环，然后铁环再与桩尖顶面的挂钩相连接，使土工布筒在振动沉管过程中不易脱落；

步骤5采用振动沉管机造孔；布筒套于管外，用起吊机吊起，造孔过程中布筒随管下沉，管到达设计标高后开始进行透水桩灌注；边灌透水混凝土边拔管至自然地面，然后再沉桩至桩底；套管内灌满透水混凝土后，先振动一定时间，然后再开始拔管，边振动边拔管，每拔一定的距离就停拔振动一定时间；如此反复，直至桩管全部拔出，状体成型；

步骤6将多出桩体的土工布筒用铁丝扎口封闭，避免杂物污染桩体，并清理桩孔周围。

9.如权利要求8所述的一种防堵塞强化透水桩的施工方法，其特征在于，所述土工格栅选用网格尺寸80mm×80mm，横肋与纵肋宽度为4-5mm，厚度为2-3mm；土工布筒直径宜大于套管5-8cm，长度宜长于设计桩长0.5-1m，多余长度在桩顶做绑扎固定；

相邻布筒之间搭接宽度≥200mm。

10.如权利要求8所述的一种防堵塞强化透水桩的施工方法，其特征在于，开机沉管前，必须根据本桩位地面标高及桩端设计标高确定该桩的桩尖沉入深度。桩管下沉过程及沉入到设计深度后，都要及时检查桩管垂直度，垂直度偏差不大于1％。