CN110258542B - 一种基于水泥混凝土加芯桩的软土地基加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于水泥混凝土加芯桩的软土地基加固方法，包括如下步骤：步骤一：桩机就位，喷浆搅拌下沉步骤二：喷浆提升搅拌；步骤三：成桩；步骤四：成桩后立即在桩体内插入与桩孔底部连接的支撑件；步骤五：将芯桩插入桩体内与支撑件相抵，并使得芯桩的上端伸出桩体或与桩体平齐；步骤六：在桩孔周围设置定位装置将芯桩定位至桩体的中部，并直至桩体固结；步骤七：拆除定位装置，完成施工。本发明具有在于桩体中设置有用于承载芯桩的机构，使得芯桩在桩体施工完毕后处于强度最低的状态时即能够插入，减少了施工难度的效果。

Description

一种基于水泥混凝土加芯桩的软土地基加固方法

技术领域

本发明涉及软土地基处理方法，尤其是涉及一种基于水泥混凝土加芯桩的软土地基加固方法。

背景技术

水泥混凝土加芯桩是利用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机在地基深部将软土和水泥浆固化剂强制拌合，并利用固化剂和软土发生一系列物理、化学反应，使桩体固结成具有整体性、水稳性和较高强度的圆柱状加固体，同时在成桩完成30min内完成预制芯桩的压入工作。

芯桩的长度可能是等于、长于或者短于桩体的长度。在采用短于桩体长度的芯桩施工时，在桩体未固结前将芯桩压入桩体中，则有可能因为此时的桩体的强度不够，导致芯桩陷入桩体内的情况发生；反之，若在桩体的强度过大时则又存在难以插入芯桩的问题。因此，施工人员较难控制在合适的时间将芯桩插入至桩体中，加大施工难度。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明在于提供一种基于水泥混凝土加芯桩的软土地基加固方法，其优势在于桩体中设置有用于承载芯桩的机构，使得芯桩在桩体施工完毕后处于强度最低的状态时即能够插入，减少了施工难度。

本发明的技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于水泥混凝土加芯桩的软土地基加固方法，包括如下步骤：

步骤一：桩机就位，喷浆搅拌下沉

步骤二：喷浆提升搅拌；

步骤三：成桩；

步骤四：成桩后立即在桩体内插入与桩孔底部连接的支撑件；

步骤五：将芯桩插入桩体内与支撑件相抵，并使得芯桩的上端伸出桩体或与桩体平齐；

步骤六：在桩孔周围设置定位装置将芯桩定位至桩体的中部，并直至桩体固结；

步骤七：拆除定位装置，完成施工。

通过采用上述技术方案，因为在桩体未固结前就在桩体中插入与桩孔底部连接的支撑件，再将芯桩压入桩体中与支撑件接触时，芯桩除了会获得桩体的支撑力外，还会获得支撑件提供的支撑力。因为桩体刚成型后的强度最低，在此时插入芯桩相比于在经过一段时间，桩体有一定的强度再插入芯桩会受到更少的来自桩体的阻力，进而可更快捷方便的进行芯桩压入施工。

在桩体中压入芯桩后，再利用定位装置对芯桩进行定位，使得芯桩能够保持在桩体的中部位置不易偏心。

本发明进一步设置为：所述支撑件呈杆状，所述支撑件的上端设置有承托板，所述芯桩为管状，所述支撑件的下端插入至桩孔底部的软土层中。

通过采用上述技术方案，因为在支撑件的上端设置有承托板，而芯桩为管状，因此在桩孔内设置好支撑件后，即可将芯桩插入桩孔中，并且使得支撑件能够穿过芯桩的内部。在芯桩陷入桩体后，芯桩的下端与承托板接触并获得承托板提供的支撑力，进而避免在桩体强度不足时芯桩陷入桩体深处。

本发明进一步设置为：所述支撑件的下端设置有分压板，所述分压板与桩孔底部的软土层表面相抵。

通过采用上述技术方案，通过在支撑件的下端设置分压板，当支撑件的下端插入至软土层中后，分压板与桩孔底部的软土层表面接触。分压板减小了通过支撑件作用在软土层表面的压强，使得支撑件在承受荷载后不易陷入至软土层中。

本发明进一步设置为：所述支撑件的上端超出桩孔，所述支撑件由相互之间可拆卸连接的连接段组成。

通过采用上述技术方案，支撑件由连接段构成，因此在将支撑件插入至桩体中时，可方便的将支撑件分段接长插入至桩体中，实现了支撑件的方便施工。

本发明进一步设置为：所述连接段为方杆状，其中连接段的一端设置有螺柱，另一端设置有螺孔。

通过采用上述技术方案，将连接段具有螺柱的一端螺接于相邻的连接段具有螺孔的一端中，即可实现支撑件的接长施工。因为连接段为方杆状，因此人工手握连接段时可方便的转动连接段以实现相邻的连接段螺接，而不易打滑。

本发明进一步设置为：步骤五中，所述芯桩从支撑件的上端套入，使得支撑件穿过芯桩的内壁，然后芯桩下滑陷入至桩体中，最终芯桩的下端与承托板抵接；接着将超出桩孔部分的支撑件连接段拆卸下，最后在芯桩内浇筑混凝土。

通过采用上述技术方案，超出桩孔部分的支撑件用于实现与芯桩的定位连接，在芯桩被插入桩体后拆除超过桩孔部分的支撑件用于循环利用，节约了资源。在将超出桩孔部分的支撑件拆卸下后，再在芯桩内浇筑混凝土，在混凝土固结后可提高桩体桩头的强度。

本发明进一步设置为：所述定位装置包括连接部以及固定部，所述连接部以及芯桩的上端设置有相互配合的连接组件，所述固定部可拆卸的连接于桩孔周围的土层上。

通过采用上述技术方案，固定部固定在桩孔周围的土层上，而连接部则通过连接组件与芯桩的上端连接，进而实现了对芯桩的定位，使得芯桩始终能够处于桩体的中部位置。

本发明进一步设置为：所述连接组件包括预埋在芯桩内的螺套以及设置在连接部上的连接孔，固定螺栓穿过连接孔与螺套螺纹连接。

通过采用上述技术方案，在连接部与芯桩通过固定螺栓连接后，然后通过芯桩使得其位于桩体的中部后，再将固定部固定在桩孔周围的土层上，从而达到对芯桩定位的效果。同时，因为连接部与芯桩通过螺栓实现了固定连接，因此在固定部固定在桩孔周围的土层上后，定位装置能够为芯桩提供拉力。芯桩在受到支撑件的支撑力以及固定装置提供的拉力后更难以陷入桩体中，从而使得芯桩能够更为稳定的保持在目标位置。

本发明进一步设置为：所述固定部包括开设在其上的固定孔，将固定部固定在桩孔周围的过程中，利用一根固定杆穿过固定孔然后打入土层中实现将固定部的固定。

通过采用上述技术方案，固定杆穿过固定孔然后打入土层中实现将固定部的固定，使得固定部能够牢固的固定在桩孔周围的土层上，进而实现芯桩的定位以及为芯桩提供拉力。

本发明进一步设置为：所述定位装置在桩孔的圆周方向上设置1-3组。

通过采用上述技术方案，一组的定位装置即能够实现芯桩的定位，通过增设定位装置使得在对芯桩定位时，芯桩能够更为稳定的保持在目标位置。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、通过在桩体内预先插入支撑件为后续插入的芯桩提供支撑力，因为桩体刚成型后的强度最低，在此时插入芯桩相比于在经过一段时间，桩体有一定的强度再插入芯桩会受到更少的来自桩体的阻力，进而可更快捷方便的进行芯桩压入施工；

2、因为连接部与芯桩通过螺栓实现了固定连接，因此在固定部固定在桩孔周围的土层上后，定位装置能够为芯桩提供拉力。芯桩在受到支撑件的支撑力以及固定装置提供的拉力后更难以陷入桩体中，从而使得芯桩能够更为稳定的保持在目标位置；

3、支撑件由连接段构成，因此在将支撑件插入至桩体中时，可方便的将支撑件分段接长插入至桩体中，实现了支撑件的方便施工。

附图说明

图1为本发明的整体剖面结构示意图；

图2为图1中A处的放大结构示意图；

图3为本发明的俯视结构示意图。

附图标记：1、支撑件；2、连接段；3、螺柱；4、螺孔；5、分压板；6、承托板；7、定位板；8、连接部；9、固定部；10、连接孔；11、固定孔；12、芯桩；13、桩体；14、桩孔；15、螺套；16、固定螺栓；17、固定杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，为本发明公开的一种基于水泥混凝土加芯桩的软土地基加固方法。

如图1、2所示，在本方法中所用到的支撑件1为连接段2构成的杆状，连接段2为方杆状，一段连接段2长度为1m，其中连接段2的一端固定有螺柱3，另一端形成有螺孔4。将连接段2具有螺柱3的一端螺接于相邻的连接段2具有螺孔4的一端中，即可实现连接段2接长。

位于支撑件1一端的连接段2上同轴的固定有圆形的分压板5，分压板5距离支撑件1的端部300mm，从支撑件1另一端起始的第三段连接段2的中部同轴的固定有圆形的承托板6。

如图1所示，本方法中所用到的定位装置包括一根定位板7，定位板7的一端为连接部8，另一端为固定部9。在连接上开设有连接孔10，在固定部9上开设有两个并列的固定孔11。

步骤一：桩机就位，喷浆搅拌下沉

步骤二：喷浆提升搅拌；

步骤三：成桩，桩体13上端距离桩孔14开口保持一定距离；

步骤四：成桩后立即在桩体13内插入与桩孔14底部连接的支撑件1；

在对支撑件1施工的过程中，由施工人员在桩孔14上方搭设供人站立的承载板，然后施工人员站立在承载板（图中未示出）上，接着将支撑件1具有分压板5的一端插入至桩体13中。在不断将支撑件1插入至桩体13的过程中，施工人员不断利用连接段2接长支撑件1，并使得支撑件1的下端插入至桩孔14底部的软土层中，让分压板5与桩孔14底部的软土层表面抵接，此外，让支撑件1的上端伸出桩孔14；10000mm长度的桩孔14中，5分钟内将支撑件1设置完毕；在遇到支撑件1难以插入桩体13的情况，利用挖掘机的铲斗将支撑件1压入桩体13；支撑件13设置完毕后，其上端超出桩孔14的长度为500mm

步骤五：支撑件1设置完毕后，立即将管状的混凝土芯桩12插入桩体13内，因为在支撑件1的上端固定有承托板6，而芯桩12为管状，因此在桩孔14内设置好支撑件1后，即可将芯桩12插入桩孔14中，并且使得支撑件1能够穿过芯桩12的内部。在芯桩12陷入桩体13后，芯桩12的下端与承托板6接触并获得承托板6提供的支撑力，进而避免在桩体13强度不足时芯桩12陷入桩体13深处；而芯桩12的上端则与桩孔14保持平齐。

此外，在桩体13刚成型后即将芯桩12压入桩体13中与承托板6接触，因为桩体13刚成型后的强度最低，在此时插入芯桩12相比于在经过一段时间，桩体13有一定的强度再插入芯桩12会受到更少的来自桩体13的阻力，进而可更快捷方便的进行芯桩12压入施工。芯桩12压入桩体13后除了会获得桩体13的支撑力外，还会获得支撑件1提供的支撑力，从而使得芯桩12能够更为稳定的保持在目标位置。

步骤六：芯桩12定位：

芯桩12的上端面预埋有螺套15，通过固定螺栓16穿过连接孔10与螺套15螺接，实现连接部8与芯桩12的固定连接。将芯桩12调整至桩体13的中部后，然后再将固定部9置于桩孔14周围的土层上，利用一根固定杆17穿过固定孔11并打入土层中实现将固定部9的固定，使得固定部9能够牢固的固定在桩孔14周围的土层上，从而达到对芯桩12定位的效果，使得芯桩12能够稳定的保持在桩体13的中部。

同时，因为连接部8与芯桩12通过螺栓实现了固定连接，因此在固定部9固定在桩孔14周围的土层上后，定位装置能够为芯桩12提供拉力。芯桩12在受到支撑件1的支撑力以及固定装置提供的拉力后更难以陷入桩体13中，从而使得芯桩12能够更为稳定的保持在目标位置。

在设置定位装置的过程中，需要保持定位板7的水平以便其能够稳定的连接在桩孔14周围土层上。因此，在施工过程中若发现芯桩12的上端面高于桩孔14周围的土层高度，则通过垫高桩孔14周围土层至与芯桩12上端平齐；反之，若在施工过程中发现芯桩12的上端面低于桩孔14周围土层的高度，则将桩孔14周围土层下挖至与芯桩12的上表面平齐；

此外，定位装置在桩孔14的圆周方向上相对的设置2组，通过2组定位装置使得在对芯桩12定位时，芯桩12能够更为稳定的保持在目标位置；

步骤七：将超出桩孔14部分的支撑件1连接段2拆卸下，最后在芯桩12内浇筑混凝土

拆除定位装置，完成施工。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于水泥混凝土加芯桩的软土地基加固方法，其特征是：包括如下步骤：

步骤一：桩机就位，喷浆搅拌下沉

步骤二：喷浆提升搅拌；

步骤三：成桩；

步骤四：成桩后立即在桩体(13)内插入与桩孔(14)底部连接的支撑件(1)；

步骤五：将芯桩(12)插入桩体(13)内与支撑件(1)相抵，并使得芯桩(12)的上端伸出桩体(13)或与桩体(13)平齐；

步骤六：在桩孔(14)周围设置定位装置将芯桩(12)定位至桩体(13)的中部，并直至桩体(13)固结；

步骤七：拆除定位装置，完成施工；所述支撑件(1)呈杆状，所述支撑件(1)的上端设置有承托板(6)，所述芯桩(12)为管状，所述支撑件(1)的下端插入至桩孔(14)底部的软土层中；所述支撑件(1)的下端设置有分压板(5)，所述分压板(5)与桩孔(14)底部的软土层表面相抵；所述支撑件(1)的上端超出桩孔(14)，所述支撑件(1)由相互之间可拆卸连接的连接段(2)组成；所述连接段(2)为方杆状，其中连接段(2)的一端设置有螺柱(3)，另一端设置有螺孔(4)；步骤五中，所述芯桩(12)从支撑件(1)的上端套入，使得支撑件(1)穿过芯桩(12)的内壁，然后芯桩(12)下滑陷入至桩体(13)中，最终芯桩(12)的下端与承托板(6)抵接；接着将超出桩孔(14)部分的支撑件(1)连接段(2)拆卸下，最后在芯桩(12)内浇筑混凝土。

2.根据权利要求1所述的一种基于水泥混凝土加芯桩的软土地基加固方法，其特征是：所述定位装置包括连接部(8)以及固定部(9)，所述连接部(8)以及芯桩(12)的上端设置有相互配合的连接组件，所述固定部(9)可拆卸的连接于桩孔(14)周围的土层上。

3.根据权利要求2所述的一种基于水泥混凝土加芯桩的软土地基加固方法，其特征是：所述连接组件包括预埋在芯桩(12)内的螺套(15)以及设置在连接部(8)上的连接孔(10)，固定螺栓(16)穿过连接孔(10)与螺套(15)螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于水泥混凝土加芯桩的软土地基加固方法，其特征是：所述固定部(9)包括开设在其上的固定孔(11)，将固定部(9)固定在桩孔(14)周围的过程中，利用一根固定杆(17)穿过固定孔(11)然后打入土层中实现固定部(9)的固定。

5.根据权利要求4所述的一种基于水泥混凝土加芯桩的软土地基加固方法，其特征是：所述定位装置在桩孔(14)的圆周方向上设置1-3组。

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