CN108505515A

CN108505515A - 一种水泥砂浆复合桩的施工方法

Info

Publication number: CN108505515A
Application number: CN201810338681.0A
Authority: CN
Inventors: 周同和; 宋进京; 高伟; 齐瑞文
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-04-16
Filing date: 2018-04-16
Publication date: 2018-09-07

Abstract

本发明属于土木工程领域，具体公开了一种水泥砂浆复合桩的施工方法，包括一下步骤：（1）在桩位处，钻机取土形成引孔，钻机下钻至引孔底标高处；（2）泵送水泥砂浆混合料至引孔底标高处，同时提升钻机；（3）在引孔内吊装植入预制桩，并压入至预制桩设计深度。制得的复合桩中预制桩设计深度深于引孔底标高3倍预制桩直径。该施工方法简单、施工工期短且制得的复合桩桩身强度高。

Description

一种水泥砂浆复合桩的施工方法

技术领域

本发明属于土木工程领域，涉及一种复合桩的施工方法，具体涉及一种水泥砂浆复合桩的施工方法。

背景技术

随着我国社会经济建设的发展，城市化进程的加快，城市用地日益紧张，城市不断向空中和地下索要发展空间。于是，建筑物的上部结构越建越高，因此它对下部基础的要求也越来越高。桩基础作为一种深基础形式发挥着越来越重要的作用。预制桩，是我国建筑领域中常用的桩型之一，主要有混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢桩等，其中预应力混凝土管桩应用最为广泛，其优势在于能承受较大的荷载，能够避免现浇混凝土桩基的缩径、断桩等问题，但是在施工过程中，直接打桩，当遇有砂层、碎石层等土层较硬的地质情况，预制桩的穿透能力低，施工工效慢，特别是在沉桩过程中对预制桩的桩头和桩底会产生巨大的应力集中，不可避免的出现桩身强度受损，易出现桩头劈裂、酥裂等现象，在建筑物长期施压的情况下将严重影响建筑结构安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种施工简单、施工工期短且桩身强度高的水泥砂浆复合桩的施工方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种水泥砂浆复合桩的施工方法，包括以下步骤：

（1）在桩位处，钻机取土形成引孔，钻机下钻至引孔底标高处；

（2）泵送水泥砂浆混合料至引孔底标高处，同时提升钻机；

（3）在引孔内吊装植入预制桩，并压入至预制桩设计深度。

进一步地，预制桩设计深度比引孔底标高深3倍预制桩截面外接圆直径。

优选地，预制桩选自H型钢、PHC桩、PC桩、PRC桩、SC桩、PS桩、PHS桩。

其中，PHC桩：Prestressed High-strength Concrete的缩写，表示预应力高强混凝土桩，混凝土的强度等级不低于C80；

PC桩：PC是Prestressed Concrete的缩写，表示预应力混凝土桩，混凝土强度等级一般介于C60~C80；

PRC桩：研发的混合配筋制预应力混凝土管桩，即PRC桩。它同普通预应力混凝土管桩一样，亦是由混凝土、钢筋骨架及端头板组成，不同处在于钢筋骨架中除了有预应力钢筋外，还加入一定数量的非预应力钢筋，形成一种新型的混合配筋的骨架，配筋率高，为普通管桩的1.5～2倍。按非预应力钢筋和预应力钢筋的直径数量分有多种类别、型号，可以根据实际工程需要，选择相匹配的混合配筋预应力混凝土管桩；

SC桩：预制高强混凝土管桩，为钢管与混凝土合成桩。钢管一般由钢板卷曲并焊接成型，在钢管内浇筑混凝土，经离心法成桩，截面为环形。混凝土强度一般不低于C80；

PS桩：预应力混凝土空心方桩，截面为方形，中间孔洞为圆形，混凝土强度一般为C60；

PHS桩：预应力高强混凝土空心方桩，截面为方形，中间孔洞为圆形，混凝土强度一般为C80。

所述内插预制桩采用预制混凝土桩时，可由一种或多种形式的管桩进行组合使用。桩身范围内有软土层时，在软土层范围内可采用PRC管桩提高抗弯承载力，其余部位采用PHC管桩。在特殊设计要求下预制桩可由等尺寸的多种管桩或方桩进行组合。

优选地，步骤（2）中，1m³水泥砂浆混合料由以下重量份的原料混合而成：水泥200～300kg，砂1200～1300kg，粉煤灰100kg，水250～300kg，余量为添加剂；所述水泥砂浆混合料强度不低于15MPa。

优选地，所述添加剂为保水剂和/或减水剂与缓凝剂的混合物，添加剂的质量为水泥质量的1%~3%。

进一步地，水泥砂浆混合料泵送量为引孔内插入预制桩后剩余的空腔体积的1.1～1.2倍。内插管桩时，灌浆体积为钻孔体积的50%-60%,内插H型钢时，灌浆体积为钻孔体积的95%左右。

进一步地，步骤（4）中，采用震动、锤击或静压方法将预制桩压至设计深度。若周边环境复杂，不允许噪音或震动时，采用静压方法；若环境条件允许，采用震动或锤击方法。

本发明的有益效果为：

（1）本申请先形成引孔、泵送水泥砂浆混合料然后植入预制桩身，该方法施工简单且施工工期短；

（2）在预先成孔的情况下，预制桩植入简单，甚至仅通过重锤的重量就可以将预制桩压入地基中，操作简单、节约成本；预制桩底标高（设计深度）深于引孔底标高，预制桩压入或锤击施工时对桩底土层有挤密作用，可有效发挥桩端土层承载力，形成强度较好的复合桩；

（3）与传统的混凝土材料相比，本申请的泵送材料为水泥砂浆混合料，其具有的可泵送性、保水性以及延迟凝固的特性，为插入预制桩提供条件；

（4）本申请提供的方法可应用于多项桩基工程中，在相同地质条件下，复合桩端承载力相比同直径钻孔灌注桩提高1倍左右。

附图说明

图1为本发明的施工流程示意图；

图2为复合桩结构示意图；

图3为内插环形桩截面图。

具体实施方式

下面结合实施例和图1-3对本发明进行详细说明，

实施例1

郑州某项目桩基工程，采用水泥砂浆复合桩基础，具体施工步骤如下：

（1）先开挖基坑，开挖至桩顶标高处进行桩基施工。在桩位处，钻机取土形成引孔，引孔直径800mm，孔深15m，钻机下钻至引孔底标高处；

（2）泵送水泥砂浆混合料2，其中1m³水泥砂浆混合料2中包括水泥200kg，水泥为32.5的普通硅酸盐水泥，砂1200kg，粉煤灰100kg，水270kg，减水剂与缓凝剂混合物（添加剂）6kg（添加剂的质量为水泥质量的3%，减水剂与缓凝剂的质量比为1:1），水泥砂浆混合料2强度不低于15MPa，单桩泵送量6.2m³，泵送同时提升钻机；

（3）在引孔内吊装植入预制桩1，预制桩1采用PHC-800-110-AB管桩，预制桩1长18m，为两根管桩拼接而成，单桩抗压承载力特征值3400kN，通过静压法压入至预制桩1设计深度。

经静载试验检测，复合桩抗压承载力满足设计要求。

实施例2

郑州某地下隧道基坑工程基坑深度10.5m，采用排桩钢支撑支护，支护桩采用水泥砂浆复合桩，具体施工步骤如下：

（1）在自然地面施工支护桩，桩顶在自然地面下0.5m。在桩位处，钻机取土形成引孔，引孔直径600mm，孔深13m，钻机下钻至引孔底标高处；

（2）泵送水泥砂浆混合料2，其中1m³水泥砂浆混合料2中水泥250kg，水泥为32.5的普通硅酸盐水泥，砂1200kg，粉煤灰100kg，水250kg，减水剂与缓凝剂混合物（添加剂）6kg（添加剂的质量为水泥质量的2.4%，减水剂与缓凝剂的质量比为1:1），水泥砂浆混合料强度不低于15MPa，单桩泵送量3.2m³，泵送同时提升钻机；

（3）在引孔内吊装植入预制桩1，预制桩1采用PRC-Ⅰ600C110管桩，预制桩1长15m，通过震动法击至预制桩1设计深度。

本基坑监测结果表明，基坑各项变形指标均在规范要求的范围以内，本发明桩型满足设计要求。

Claims

1.一种水泥砂浆复合桩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

（2）泵送水泥砂浆混合料至引孔底标高处，同时提升钻机；

（3）在引孔内吊装植入预制桩，并压入至预制桩设计深度。

2.根据权利要求1所述的水泥砂浆复合桩的施工方法，其特征在于，所述引孔的直径等于或小于预制桩截面外接圆直径。

3.根据权利要求2所述的水泥砂浆复合桩的施工方法，其特征在于，预制桩设计深度比引孔底标高深3倍预制桩截面外接圆直径。

4.根据权利要求3所述的水泥砂浆复合桩的施工方法，其特征在于，所述预制桩选自H型钢、PHC桩、PC桩、PRC桩、SC桩、PS桩、PHS桩。

5.根据权利要求4所述的水泥砂浆复合桩的施工方法，其特征在于：步骤（2）中，1m³水泥砂浆混合料由以下重量份的原料混合而成：水泥200～300kg，砂1200～1300kg，粉煤灰100kg，水250～300kg，余量为添加剂；所述水泥砂浆混合料强度不低于15MPa。

6.根据权利要求5所述的水泥砂浆复合桩的施工方法，其特征在于，所述添加剂为保水剂和/或减水剂与缓凝剂的混合物。

7.根据权利要求6所述的水泥砂浆复合桩的施工方法，其特征在于，水泥砂浆混合料泵送量为引孔内插入预制桩后剩余的空腔体积的1.1～1.2倍。

8.根据权利要求1所述的水泥砂浆复合桩的施工方法，其特征在于，步骤（4）中，采用震动、锤击或静压方法将预制桩压至设计深度。