CN109629550A - 一种高聚物碎石透水组合桩及其施工方法 - Google Patents

一种高聚物碎石透水组合桩及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高聚物碎石透水组合桩，包括从下往上依次浇筑的底部碎石桩、过渡段碎石桩和高聚物碎石桩，过渡段碎石桩的碎石颗粒粒径与底部碎石桩的碎石颗粒粒径不同。同时还公开了相应的施工方法。本发明将普通碎石桩与高聚物碎石桩组合，减轻对周围土层提供约束作用承载力的依赖，且本发明施工工艺简单，施工期短，质量可控，造价较低。

Description

一种高聚物碎石透水组合桩及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种高聚物碎石透水组合桩及其施工方法，属于地基处理技术领域。
背景技术
我国地域辽阔，软土分布很广，在东南沿海和内陆平原，广泛存在着天然含水量高、抗剪强度小的软土地基。碎石桩复合地基作为软土地基处治技术的一种，因其取材方便，施工简单，成桩速度快，并且具有较好的排水能力，常被用于软土地基。该桩体主要依靠周围土体约束作用提供承载力，因此单桩承载力较低，桩身上部易发生鼓胀破坏。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高聚物碎石透水组合桩及其施工方法。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种高聚物碎石透水组合桩，包括从下往上依次浇筑的底部碎石桩、过渡段碎石桩和高聚物碎石桩，过渡段碎石桩的碎石颗粒粒径与底部碎石桩的碎石颗粒粒径不同。
高聚物碎石桩为碎石颗粒通过高分子聚合物胶结形成的桩，高聚物碎石护壁保留碎石颗粒之间部分空隙。
高聚物碎石桩的高度不小于所述高聚物碎石透水组合桩桩径的4倍。
过渡段碎石桩的碎石颗粒粒径小于底部碎石桩的碎石颗粒粒径。
过渡段碎石桩的高度不小于所述高聚物碎石透水组合桩桩径的2倍。
一种高聚物碎石透水组合桩的施工方法，包括以下步骤，
合拢打桩机的活瓣桩尖，打桩至设计深度；
提升打桩机的桩管，使活瓣桩尖打开；
向打桩机的沉管内灌入碎石颗粒，振动拔管直到底部碎石桩高度达到设计高度；
向打桩机的沉管内灌入另一种粒径的碎石颗粒，振动拔管直到过渡段碎石桩高度达到设计高度；
向打桩机的沉管内灌入高分子聚合物与碎石颗粒的混合物，振动拔管直到沉管拔出地面。
本发明所达到的有益效果：1、本发明与普通碎石桩相比，桩体上部不必依靠周围土体提供约束作用承载力，依靠自身刚性承载荷载，明显抑制桩身鼓胀，有效控制桩径，且其具有更高的单桩承载力，应用范围更广；桩体过渡段减小了应力集中造成的桩身鼓胀，将力向桩体下部传递；2、本发明将普通碎石桩与高聚物碎石桩组合，减轻对周围土层提供约束作用承载力的依赖，且本发明施工工艺简单，施工期短，质量可控，造价较低。
附图说明
图1为本发明桩体的结构图；
图2为本发明桩体的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1和2所示，一种高聚物碎石透水组合桩，包括从下往上依次浇筑的底部碎石桩1、过渡段碎石桩2和高聚物碎石桩3。
高聚物碎石桩3为碎石颗粒4通过高分子聚合物5胶结形成的刚性桩，高聚物碎石护壁保留碎石颗粒4之间部分空隙。高聚物碎石桩3的高度不小于所述高聚物碎石透水组合桩桩径的4倍，且高度不小于2m。高分子聚合物5与碎石颗粒4的配合比根据设计强度通过实验确定，一般不小于5%，高分子聚合物5可以是聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸酯、酚醛树脂等非发泡型冷硬化材料中的一种。
过渡段碎石桩2的高度不小于所述高聚物碎石透水组合桩桩径的2倍，且高度不小于1m。过渡段碎石桩2的碎石颗粒4粒径与底部碎石桩1的碎石颗粒4粒径不同，过渡段碎石桩2的碎石颗粒4粒径小于底部碎石桩1的碎石颗粒4粒径，且粒径范围为2-20mm。
上述组合桩与普通碎石桩相比，桩体上部不必依靠周围土体提供约束作用承载力，依靠自身刚性承载荷载，明显抑制桩身鼓胀，有效控制桩径，且其具有更高的单桩承载力，应用范围更广；桩体过渡段（即过渡段碎石桩2）减小了应力集中造成的桩身鼓胀，将力向桩体下部传递；上述组合桩将普通碎石桩与高聚物碎石桩3组合，减轻对周围土层提供约束作用承载力的依赖。
上述高聚物碎石透水组合桩的施工方法，包括以下步骤：
1）合拢打桩机的活瓣桩尖，打桩至设计深度，提升打桩机的桩管，使活瓣桩尖打开。
使桩尖对准桩位标记，利用锤重及沉管自重徐徐静压1-2m后开动振动锤振动下沉，调整打桩机搭架，使沉管与地面基本垂直，校正桩管垂直度应不大于1.5%，启动振动锤，边振动边下到设计深度，每下沉0.5m留振30秒。
2）向打桩机的沉管内灌入碎石颗粒4，振动拔管直到底部碎石桩1高度达到设计高度；灌入量按桩身理论方案量值与充盈系数计算，充盈系数一般控制在 1.02，不得小于0.95。
3）向打桩机的沉管内灌入另一种粒径的碎石颗粒4，振动拔管直到过渡段碎石桩2高度达到设计高度。
制成过渡段碎石桩2之后，将过渡段碎石桩2的顶部处理成平整的水平面，从而避免因高聚物碎石桩3成为斜桩，使上部承载力不能传递到桩底进而发生其他的破坏形式。
4）按照设计制高分子聚合物5与碎石颗粒4的混合物。
将高分子聚合物5与碎石颗粒4按照设计配比放入搅拌机中，搅拌设计时间，使其混合均匀。
5）向打桩机的沉管内灌入高分子聚合物5与碎石颗粒4的混合物，先振动1分钟以后振动拔管，直到沉管拔出地面，拔管平均速度为1.2～1.5m/min。
6）按照规定养护
上述施工工艺简单，施工期短，质量可控，造价较低。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高聚物碎石透水组合桩，其特征在于：包括从下往上依次浇筑的底部碎石桩、过渡段碎石桩和高聚物碎石桩，过渡段碎石桩的碎石颗粒粒径与底部碎石桩的碎石颗粒粒径不同。
2.根据权利要求1所述的一种高聚物碎石透水组合桩，其特征在于：高聚物碎石桩为碎石颗粒通过高分子聚合物胶结形成的桩，高聚物碎石护壁保留碎石颗粒之间部分空隙。
3.根据权利要求1或2所述的一种高聚物碎石透水组合桩，其特征在于：高聚物碎石桩的高度不小于所述高聚物碎石透水组合桩桩径的4倍。
4.根据权利要求1所述的一种高聚物碎石透水组合桩，其特征在于：过渡段碎石桩的碎石颗粒粒径小于底部碎石桩的碎石颗粒粒径。
5.根据权利要求1所述的一种高聚物碎石透水组合桩，其特征在于：过渡段碎石桩的高度不小于所述高聚物碎石透水组合桩桩径的2倍。
6.一种高聚物碎石透水组合桩的施工方法，其特征在于：包括以下步骤，
合拢打桩机的活瓣桩尖，打桩至设计深度；
提升打桩机的桩管，使活瓣桩尖打开；
向打桩机的沉管内灌入碎石颗粒，振动拔管直到底部碎石桩高度达到设计高度；
向打桩机的沉管内灌入另一种粒径的碎石颗粒，振动拔管直到过渡段碎石桩高度达到设计高度；
向打桩机的沉管内灌入高分子聚合物与碎石颗粒的混合物，振动拔管直到沉管拔出地面。
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