CN108708371A - 一种防渗帷幕混凝土复合桩及其施工方法 - Google Patents

一种防渗帷幕混凝土复合桩及其施工方法 Download PDF

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何卫安
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Abstract

本发明涉及一种防渗帷幕混凝土复合桩及其施工方法，混凝土复合桩包括混凝土桩柱，混凝土桩柱内设有防渗体，防渗体贯通混凝土桩柱的两端；施工方法包括将沉管打入地面、将沉管拔出地面，浇筑混凝土桩柱、在混凝土桩柱上钻取防渗孔、在防渗孔内浇筑形成防渗体的步骤；采用本发明的技术方案，防渗帷幕混凝土复合桩可广泛应用于水电站大坝、泄洪闸、厂房、安装间等地基施工作业，大大增强了地基的结构强度和承载能力，并降低了工程造价，简化了施工工艺，节省了施工成本，当受到地下水的侵袭时，混凝土桩柱和防渗体依次对水的渗透进行阻挡，防渗体细密度较外部的混凝土桩柱更为致密，从而减缓了水的渗透作用，提高了防渗效果。

Description

一种防渗帷幕混凝土复合桩及其施工方法
技术领域
本发明属于建筑施工领域，尤其涉及一种防渗帷幕混凝土复合桩及其施工方法。
背景技术
随着高层建筑物数量的不断增加,在旧城区施工采用井点降水,引起邻近建筑、管线、路面开裂下沉的现象屡见不鲜，为了保护地下水资源、减少浪费，防止建筑物水坝基坑外的地下水位下降诱发相关地质灾害，对周围已建设建筑物、管线、道路路面造成各种危害，防水是今后水坝基坑施工降水的首要措施，也是未来发展的主流方向，各行各业的地下矿产资源开发、地下空间资源开发、市政工程、地铁工程、水工建筑物的地下防渗、超大深水坝基坑等等工程均离不开止水，止水均用深搅拌或高压旋喷机械建造，近几年，大型钻机由于具有机动性强，转场和安装方便地优点，被大、中型基础工程施工单位所使用，但是，对于某些具有复杂地址条件的施工建设，建筑物防水施工不容忽视，例如，以白俄罗斯维捷布斯克水电站建设施工项目为例，白俄罗斯维捷布斯克水电站位于白俄罗斯维捷布斯克市的西德维纳河上，距维捷布斯克市8km，在维捷布斯克水电站的水坝施工中，由于该水坝坝址所处地区属白俄罗斯维捷布斯克高地北部分支，地貌属西德维纳河滩地冰碛平原，冰碛平原表面是倾斜波状地形，西德维纳河滩地地貌十分明显，坡地高差达49m，坝址区表层耕植土层深约0.2～0.3m，大坝断面在深度为3.3～40m的地层包括：现代和古代湖泊冲积沉积层综合体，濒湖冰川冰碛沉积层，濒湖层位冰水和湖泊冰川沉积层，冰川冰碛沉积层，冰水和湖泊冰川沉积层综合体，泥盆系白云岩，地表下含有大量的砂卵石、白云岩破碎带，地质条件十分复杂，水电站枢纽区建设地基基本以腐殖土、沙壤土、粉细砂、块状壤土为主，且地下承压水丰富，满足不了大型建筑物对地基承载力要求，在这种情况下，为了保证水坝的施工质量，水坝基坑具有深度深、面积大等特点，如何在这种复杂的地质条件下建造符合有效的防水，为地基的干地施工创造必要条件，是水电站枢纽区建设的关键。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种防渗帷幕混凝土复合桩及其施工方法。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供一种防渗帷幕混凝土复合桩及其施工方法，主要包括混凝土桩柱，所述混凝土桩柱内设有防渗体，所述防渗体贯通所述混凝土桩柱的两端。
所述混凝土桩柱外径不小于600mm。
所述防渗体的直径是所述混凝土桩柱外径的十分之一至五分之一。
此外，本发明还提供一种防渗帷幕混凝土复合桩的施工方法，包括以下步骤:
步骤一:使用长臂螺旋钻机沿着与地面垂直的方向将沉管打入地面适当深度，并清除沉管内所有土壤，获得桩孔；
步骤二：向步骤一所述的桩孔填充入混合填料，通过长臂螺旋钻机将步骤一所述沉管拔出地面，清理表面多余的混合填料，待桩孔内混凝土凝固后，得到混凝土桩柱；
步骤三：使用长臂螺旋钻机沿着步骤二所述混凝土桩柱中心轴线钻通所述混凝土桩柱，在所述混凝土桩柱内获得防渗孔；
步骤四：向步骤三所述防渗孔内注入防渗浆液，待防渗浆液凝固后，使其与所述混凝土桩柱连接在一起形成混凝土复合桩。
步骤一所述将沉管打入地面时，所述沉管贯穿地面以下所有土壤层到达地面以下白云岩层。
步骤一中所述沉管打入地面的速度是1m/min至1.5m/min。
步骤二中所述将所述沉管拔出地面的速度是1.2m/min～1.5m/min。
步骤二中所述混合填料由以下组分按重量配比后投入搅拌机内均匀混合制成：水186.0kg/m3、普通硅酸盐水泥252.4kg/m3、河砂452.0kg/m3、卵石11350kg/m3、Ⅱ级粉煤灰175.0kg/m3。
所述混合填料的搅拌时间不小于60s。
步骤四所述防渗浆液是水泥浆液、水泥砂浆或复合料浆液中的一种。
本发明的有益效果在于：采用本发明的技术方案，防渗帷幕混凝土复合桩可广泛应用于水电站大坝、泄洪闸、厂房、安装间等地基施工作业，通过向松软、散碎的白云岩层上布置本发明提供的防渗帷幕混凝土复合桩，一方面，使防渗帷幕混凝土复合桩与地下岩层紧密地连接在一起，大大增强了地基的结构强度和承载能力，当外部荷载作用于防渗帷幕混凝土复合桩上时，由混凝土桩柱和防渗体共同承贷载荷，将负荷向深层岩层内传递，从而避免了地基出现变形，提高了建筑物的稳定性，由于混凝土桩体和防渗体内均无需埋设钢筋，大大降低了工程造价，简化了施工工艺，节省了施工成本，另一方面，当受到地下水的侵袭时，混凝土桩柱和防渗体依次对水的渗透进行阻挡，防渗体细密度较外部的混凝土桩柱更为致密，从而减缓了水的渗透作用，提高了防渗效果。
附图说明
图1是本发明施工工艺流程图；
图2是本发明混凝土复合桩的结构示意图。
图中：1-混凝土桩柱，2-防渗体，3-土壤层，4-白云岩层。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1、图2所示，本发明提供一种防渗帷幕混凝土复合桩，包括混凝土桩柱，所述混凝土桩柱内设有防渗体，所述防渗体贯通所述混凝土桩柱的两端。
所述混凝土桩柱外径不小于600mm。
所述防渗体的直径是所述混凝土桩柱外径的十分之一至五分之一。
采用本发明的技术方案，防渗帷幕混凝土复合桩可广泛应用于水电站大坝、泄洪闸、厂房、安装间等地基施工作业，通过向松软、散碎的白云岩层上布置本发明提供的防渗帷幕混凝土复合桩，一方面，使防渗帷幕混凝土复合桩与地下岩层紧密地连接在一起，大大增强了地基的结构强度和承载能力，当外部荷载作用于防渗帷幕混凝土复合桩上时，由混凝土桩柱和防渗体共同承贷载荷，将负荷向深层岩层内传递，从而避免了地基出现变形，提高了建筑物的稳定性，由于混凝土桩体和防渗体内均无需埋设钢筋，大大降低了工程造价，简化了施工工艺，节省了施工成本，另一方面，当受到地下水的侵袭时，混凝土桩柱和防渗体依次对水的渗透进行阻挡，防渗体细密度较外部的混凝土桩柱更为致密，从而减缓了水的渗透作用，提高了防渗效果。
此外，如图1所示，本发明还提供一种防渗帷幕混凝土复合桩的施工方法，包括以下步骤:
步骤一:使用长臂螺旋钻机沿着与地面垂直的方向将沉管打入地面适当深度，并清除沉管内所有土壤，获得桩孔；进一步地，所述将沉管打入地面时，所述沉管贯穿地面以下所有土壤层到达地面以下白云岩层。所述沉管打入地面的速度是1m/min至1.5m/min。
步骤二：向步骤一所述的桩孔填充入混合填料，通过长臂螺旋钻机将步骤一所述沉管拔出地面，清理表面多余的混合填料，待桩孔内混凝土凝固后，得到混凝土桩柱；所述混合填料由以下组分按重量配比后投入搅拌机内均匀混合制成：水186.0kg/m3、普通硅酸盐水泥252.4kg/m3、河砂452.0kg/m3、卵石11350kg/m3、Ⅱ级粉煤灰175.0kg/m3。所述混合填料的搅拌时间不小于60s。所述将所述沉管拔出地面的速度是1.2m/min～1.5m/min。
步骤三：使用长臂螺旋钻机沿着步骤二所述混凝土桩柱中心轴线钻通所述混凝土桩柱，在所述混凝土桩柱内获得防渗孔；
步骤四：向步骤三所述防渗孔内注入防渗浆液，待防渗浆液凝固后，使其与所述混凝土桩柱连接在一起形成混凝土复合桩。所述防渗浆液是水泥浆液、水泥砂浆或复合料浆液中的一种。
采用本发明的技术方案，防渗帷幕混凝土复合桩可广泛应用于水电站大坝、泄洪闸、厂房、安装间等地基施工作业，通过向松软、散碎的白云岩层上布置本发明提供的防渗帷幕混凝土复合桩，一方面，使防渗帷幕混凝土复合桩与地下岩层紧密地连接在一起，大大增强了地基的结构强度和承载能力，当外部荷载作用于防渗帷幕混凝土复合桩上时，由混凝土桩柱和防渗体共同承贷载荷，将负荷向深层岩层内传递，从而避免了地基出现变形，提高了建筑物的稳定性，由于混凝土桩体和防渗体内均无需埋设钢筋，大大降低了工程造价，简化了施工工艺，节省了施工成本，另一方面，当受到地下水的侵袭时，混凝土桩柱和防渗体依次对水的渗透进行阻挡，防渗体细密度较外部的混凝土桩柱更为致密，从而减缓了水的渗透作用，提高了防渗效果。

Claims (10)

1.一种防渗帷幕混凝土复合桩，其特征在于：包括混凝土桩柱，所述混凝土桩柱内设有防渗体，所述防渗体贯通所述混凝土桩柱的两端。
2.如权利要求1所述的防渗帷幕混凝土复合桩，其特征在于：所述混凝土桩柱外径不小于600mm。
3.如权利要求1所述的防渗帷幕混凝土复合桩，其特征在于：所述防渗体的直径是所述混凝土桩柱外径的十分之一至五分之一。
4.一种防渗帷幕混凝土复合桩的施工方法，其特征在于：包括以下步骤:
步骤一:使用长臂螺旋钻机沿着与地面垂直的方向将沉管打入地面适当深度，并清除沉管内所有土壤，获得桩孔；
步骤二：向步骤一所述的桩孔填充入混合填料，通过长臂螺旋钻机将步骤一所述沉管拔出地面，清理表面多余的混合填料，待桩孔内混凝土凝固后，得到混凝土桩柱；
步骤三：使用长臂螺旋钻机沿着步骤二所述混凝土桩柱中心轴线钻通所述混凝土桩柱，在所述混凝土桩柱内获得防渗孔；
步骤四：向步骤三所述防渗孔内注入防渗浆液，待防渗浆液凝固后，使其与所述混凝土桩柱连接在一起形成混凝土复合桩。
5.如权利要求1所述的一种防渗帷幕混凝土复合桩的施工方法，其特征在于：步骤一所述将沉管打入地面时，所述沉管贯穿地面以下所有土壤层到达地面以下白云岩层。
6.如权利要求1所述的防渗帷幕混凝土复合桩的施工方法，其特征在于：步骤一中所述沉管打入地面的速度是1m/min至1.5m/min。
7.如权利要求1所述的一种防渗帷幕混凝土复合桩的施工方法，其特征在于：步骤二中所述将所述沉管拔出地面的速度是1.2m/min～1.5m/min。
8.如权利要求1所述的一种防渗帷幕混凝土复合桩的施工方法，其特征在于：步骤二中所述混合填料由以下组分按重量配比后投入搅拌机内均匀混合制成：水186.0kg/m3、普通硅酸盐水泥252.4kg/m3、河砂452.0kg/m3、卵石11350kg/m3、Ⅱ级粉煤灰175.0kg/m3。
9.如权利要求8所述的一种防渗帷幕混凝土复合桩的施工方法，其特征在于：所述混合填料的搅拌时间不小于60s。
10.如权利要求1所述的一种防渗帷幕混凝土复合桩的施工方法，其特征在于：步骤四所述防渗浆液是水泥浆液、水泥砂浆或复合料浆液中的一种。
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