CN111021338A - 一种咬合桩及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种咬合桩及其施工方法，涉及地下结构施工技术领域，咬合桩包括多个素桩和多个荤桩，素桩和荤桩间隔竖直设置，相邻的素桩和荤桩相互咬合，素桩为纤维水泥土灌注桩，荤桩为钢筋混凝土桩。施工时，通过在素桩成孔施工过程中钻机旋挖出来的原状土中加入水泥进行搅拌，并加入纤维抗拉材料形成纤维水泥土，灌注该纤维水泥土作为素桩，与荤桩咬合形成的咬合桩。纤维水泥土和周边地层的弹性模量和强度差异较小，避免了软硬不均导致的荤桩桩身易偏位问题，达到了控制桩基变形偏位、提高成桩质量的目的。同时，由于纤维水泥土中添加了抗拉强度高的纤维材料，提高了素桩的抗拉强度，避免了在荤桩咬合施工过程因切削土体导致的素桩桩身开裂问题。
Description
技术领域
本发明涉及地下结构施工技术领域，特别是涉及一种咬合桩及其施工方法。
背景技术
伴随着城市化进程的加快，为了缓解当前城市发展存在的各种矛盾，满足某些社会和经济发展的特殊需要，合理开发和建设城市地下空间已成为各大城市的必然选择。而围护结构部分作为许多地下工程实施的第一步，它在工程建设中起着至关重要的作用，因此，根据不同现场情况和地质条件来选定与之相适用的围护结构方案，才能确保地下工程安全、有序进行。在地层条件复杂的地区修建地下工程，特别是穿越全强风化或砾质粘性土地层的基坑修建中，常采用咬合桩围护结构，其中钢筋混凝土桩与素混凝土桩咬合形成的咬合式排桩是目前国内应用最为广泛的一种咬合桩形式。
钢筋混凝土桩与素混凝土桩咬合围护结构是指钢筋混凝土桩与素混凝土桩搭配形成的咬合式排桩，其排列方式为一条不配筋素混凝土桩和一条钢筋混凝土桩间隔布置，可采用软法切割或硬法切割方式施工，切割掉相邻素桩相交部分的混凝土，从而实现咬合。该类咬合桩的施工步骤大致如下：1、在咬合桩顶部设置混凝土导墙；2、进行素混凝土桩成孔施工；3、采用软法切割工法时，在素桩初凝前施工两根素桩之间的荤桩，采用硬法切割工法时，等素桩强度达到30％后再施工两根素桩之间荤桩。
对于钢筋混凝土桩与素混凝土桩咬合围护结构，目前常用咬合桩中素桩多采用C20混凝土，先施工的素桩混凝土的强度、刚度一般远大于周边地层，荤桩在后续咬合施工过程中可能因软硬不均使荤桩施工垂直度难以控制，导致桩基成桩质量不高，出现荤桩偏位，进而造成咬合桩荤桩和素桩咬合量不足，形成渗漏水点。根据对现场实际情况的调研，部分钢筋混凝土桩与素混凝土桩咬合围护结构的施工质量不能满足工程需要。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种咬合桩及其施工方法，解决了现有咬合桩施工工艺中常因素桩与周边地层刚度、强度差异较大易造成荤桩桩身偏位、桩基成桩质量不高的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种咬合桩，包括多个素桩和多个荤桩，所述素桩和所述荤桩间隔竖直设置，相邻的所述素桩和所述荤桩相互咬合，所述素桩为纤维水泥土灌注桩，所述纤维水泥土灌注桩为在素桩孔内浇灌纤维水泥土形成，所述纤维水泥土由钻孔施工过程中旋挖出来的原状土加入水泥和纤维搅拌均匀形成，所述荤桩为钢筋混凝土桩。
优选地，所述素桩和所述荤桩均为圆柱形。
优选地，所述素桩横截面的直径与所述荤桩横截面的直径相同。
优选地，多个所述素桩的中心线和多个所述荤桩的中心线在同一平面上。
优选地，任意相邻的所述素桩与所述荤桩的中心距离均相同。
优选地，所述素桩横截面的半径大于相邻的所述素桩和所述荤桩的中心距离的一半，且小于相邻的所述素桩和所述荤桩的中心距离。
优选地，所述荤桩的高度大于所述素桩的高度。
优选地，所述纤维水泥土的水泥掺入比为10％-20％，水灰比为0.4-1.0，纤维掺入比为0.05％-0.25％。
本发明还提供一种咬合桩的施工方法，包括以下步骤：
(1)导墙施工：桩位测量放线，施工混凝土导墙，保证咬合桩准确定位并确保钻机平稳；
(2)开钻：钻机就位对中，吊放安放套管，测量调整套管的垂直度，套管钻进冲抓取土，旋挖钻机配合施工，开钻完成后测量孔深并清除虚土，形成素桩孔；
(3)制备纤维水泥土并浇灌素桩：在钻孔施工过程中旋挖出来的原状土中加入水泥和纤维搅拌均匀形成纤维水泥土，在素桩孔内浇灌纤维水泥土形成纤维水泥土灌注桩；
(4)荤桩施工：制作并吊放荤桩钢筋笼，采用全套管软法或硬法切割纤维水泥土灌注桩，浇灌混凝土形成钢筋混凝土桩，与纤维水泥土灌注桩咬合形成咬合桩。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明的提供的咬合桩及其施工方法，咬合桩包括多个素桩和多个荤桩，素桩和荤桩间隔竖直设置，相邻的素桩和荤桩相互咬合，素桩为纤维水泥土灌注桩，荤桩为钢筋混凝土桩。施工时，通过在素桩成孔施工过程中钻机旋挖出来的原状土中加入水泥进行搅拌，并加入纤维抗拉材料形成纤维水泥土，灌注该纤维水泥土作为素桩，与荤桩咬合形成的咬合桩，因为纤维水泥土和周边地层的弹性模量和强度差异较小，避免了软硬不均导致的荤桩桩身易偏位问题，达到了控制桩基变形偏位、提高成桩质量的目的。同时，由于纤维水泥土中添加了抗拉强度高的纤维材料，提高了素桩的抗拉强度，避免了在荤桩咬合施工过程因切削土体导致的素桩桩身开裂问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的咬合桩的俯视图；
图2为本发明提供的咬合桩的主视图。
附图标记说明：1、素桩；2、荤桩。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种咬合桩及其施工方法，解决了现有咬合桩施工工艺中常因素桩与周边地层刚度、强度差异较大易造成荤桩桩身偏位、桩基成桩质量不高的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-2所示，本实施例提供一种咬合桩，包括多个素桩1和多个荤桩2，素桩1和荤桩2间隔竖直设置，相邻的素桩1和荤桩2相互咬合，素桩1为纤维水泥土灌注桩，纤维水泥土灌注桩为在素桩孔内浇灌纤维水泥土形成，纤维水泥土由钻孔施工过程中旋挖出来的原状土加入水泥和纤维搅拌均匀形成，荤桩2为钢筋混凝土桩。
具体地，素桩1和荤桩2均为圆柱形。素桩1横截面的直径与荤桩2横截面的直径相同。
为了使得多个素桩1和多个荤桩2保持齐平，多个素桩1的中心线和多个荤桩2的中心线在同一平面上。
为了使得多个素桩1和多个荤桩2均匀有序的排布，任意相邻的素桩1与荤桩2的中心距离均相同。
为了使得相邻的素桩1和荤桩2实现适宜程度的咬合，素桩1横截面的半径大于相邻的素桩1和荤桩2的中心距离的一半，且小于相邻的素桩1和荤桩2的中心距离。
于本具体实施例中，荤桩2的高度大于素桩1的高度。
本实施例还提供一种咬合桩的施工方法，包括以下步骤：
(1)导墙施工：桩位测量放线，施工混凝土导墙，保证咬合桩准确定位并确保钻机平稳；
(2)开钻：钻机就位对中，吊放安放套管，测量调整套管的垂直度，套管钻进冲抓取土，旋挖钻机配合施工，开钻完成后测量孔深并清除虚土，形成素桩孔；
(3)制备纤维水泥土并浇灌素桩1：在钻孔施工过程中旋挖出来的原状土中加入水泥和纤维搅拌均匀形成纤维水泥土，在素桩孔内浇灌纤维水泥土形成纤维水泥土灌注桩；
(4)荤桩2施工：制作并吊放荤桩钢筋笼，采用全套管软法或硬法切割纤维水泥土灌注桩，浇灌混凝土形成钢筋混凝土桩，与纤维水泥土灌注桩咬合形成咬合桩。
纤维水泥土配合比应根据原状土样情况，结合水泥、水源、纤维材料、外加剂的各项参数指标计算各材料的用量，并经试验室适配、调整后确定每立方米纤维水泥土中各材料的用量。其中，水泥掺入比(掺入的水泥质量与土体的质量比值)一般可以取10％-20％，水灰比(水与水泥的质量比)一般可以取0.4-1.0，纤维掺入比(掺入的纤维质量与土体的质量比值)一般可以取0.05％-0.25％。
本实施例中采用的纤维水泥土和周边地层的弹性模量和强度差异较小，避免了软硬不均导致的荤桩2桩身易偏位问题，达到了控制桩基变形偏位、提高成桩质量的目的。同时，由于纤维水泥土中添加了抗拉强度高的纤维材料，提高了素桩1的抗拉强度，避免了在荤桩2咬合施工过程因切削土体导致的素桩1桩身开裂问题。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种咬合桩，其特征在于，包括多个素桩和多个荤桩，所述素桩和所述荤桩间隔竖直设置，相邻的所述素桩和所述荤桩相互咬合，所述素桩为纤维水泥土灌注桩，所述纤维水泥土灌注桩为在素桩孔内浇灌纤维水泥土形成，所述纤维水泥土由钻孔施工过程中旋挖出来的原状土中加入水泥和纤维搅拌均匀形成，所述荤桩为钢筋混凝土桩。
2.根据权利要求1所述的咬合桩，其特征在于，所述素桩和所述荤桩均为圆柱形。
3.根据权利要求2所述的咬合桩，其特征在于，所述素桩横截面的直径与所述荤桩横截面的直径相同。
4.根据权利要求3所述的咬合桩，其特征在于，多个所述素桩的中心线和多个所述荤桩的中心线在同一平面上。
5.根据权利要求4所述的咬合桩，其特征在于，任意相邻的所述素桩与所述荤桩的中心距离均相同。
6.根据权利要求5所述的咬合桩，其特征在于，所述素桩横截面的半径大于相邻的所述素桩和所述荤桩的中心距离的一半，且小于相邻的所述素桩和所述荤桩的中心距离。
7.根据权利要求1所述的咬合桩，其特征在于，所述荤桩的高度大于所述素桩的高度。
8.根据权利要求1所述的咬合桩，其特征在于，所述纤维水泥土的水泥掺入比为10％-20％，水灰比为0.4-1.0，纤维掺入比为0.05％-0.25％。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的咬合桩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)导墙施工：桩位测量放线，施工混凝土导墙，保证咬合桩准确定位并确保钻机平稳；
(2)开钻：钻机就位对中，吊放安放套管，测量调整套管的垂直度，套管钻进冲抓取土，旋挖钻机配合施工，开钻完成后测量孔深并清除虚土，形成素桩孔；
(3)制备纤维水泥土并浇灌素桩：在钻孔施工过程中旋挖出来的原状土中加入水泥和纤维搅拌均匀形成纤维水泥土，在素桩孔内浇灌纤维水泥土形成纤维水泥土灌注桩；
(4)荤桩施工：制作并吊放荤桩钢筋笼，采用全套管软法或硬法切割纤维水泥土灌注桩，浇灌混凝土形成钢筋混凝土桩，与纤维水泥土灌注桩咬合形成咬合桩。
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