CN112359816A - 一种软基处理陀螺桩施工工法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及陀螺转施工技术领域,具体地说,公开了一种软基处理陀螺桩施工工法,其包括以下步骤:1、施工准备,2、模板安装,3、钢筋安装,4、混凝土浇筑,5、陀螺桩养护,6、将陀螺桩运送至施工现场,7、使用全站仪放出定位桩位置,8、进行定位桩上钢筋的安装,9、进行陀螺桩布设,10、填充碎石,11、进行钢筋固定网连接。本发明具有如下特点:1、适用于浅层软基处理,该处理方式对周边地层扰动较小;2、在设计承载力范围内,路基不容易产生不均匀沉降;3、产品质量能得到较好控制。同时本发明满足了浅层软基处理的要求。
Description
技术领域
本发明涉及陀螺转施工技术领域,具体地说,涉及一种软基处理陀螺桩施工工法。
背景技术
陀螺桩是一种浅层地基处理技术,和传统的碎石换填法有近似之处。它是在建筑物地基表面铺设陀螺状的混凝土块并充填碎石,形成一个具有一定强度的可抵抗筏式变形的地基形式。所配置的钢筋(顶层连接钢筋网、底层定位钢筋网及连接钢筋)有显著增强效果。加载的荷重通过陀螺桩而约束、压缩填充的碎石,减小了下层土体侧向变形,加固地基,减小沉降。由于桩体间碎石的作用,陀螺桩复合地基呈柔性。陀螺桩复合地基具有较大的扩散角,使应力均匀扩散到地基中,同时能够约束下部地基,抑制下部地基的横向变形,提高承载力并减少沉降。因此它可以分散建筑物、构筑物的荷载重量,防止发生不均匀沉降,进而防止产生对建筑物有害的变形,获得建筑物所需要的稳定性,在一定条件下可成为一种合理的工法。这种地基处理方法适宜软土地基及地震区的砂土地基上修建非高层建筑物或构筑物。采用陀螺桩处理地基,在达到相同效果的情况下,可避免采用复杂的深基础,不但施工简单,而且比深基础经济得多。陀螺桩地基处理方法在国内尚属空白。通过现场施工、总结、改进、完善,我们总结出该施工工艺,并形成工法。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明通过下述技术方案得以解决:
一种软基处理陀螺桩施工工法,其包括以下步骤:步骤一、准备制造的陀螺桩所需的材料:碎石、河砂、水泥以及钢筋;
步骤二、制造钢塑定型模板,将钢塑定型模板放置于角钢焊制的模板架中;
步骤三、取钢筋并自钢筋的中心处弯折成形成U型钢筋,并将U型钢筋放置陀螺桩模板的中心处,使得U型钢筋上端部的弯折部伸出模板的上端部;
步骤四、取步骤一中的碎石、河砂以及水泥制成混凝土,将混凝土铲入钢塑定型模板中,陀螺桩分两层浇筑完成,第一层浇筑至陀螺桩的桩脚处并采用振捣棒振捣,振捣完成后继续浇筑至陀螺桩顶面,U型钢筋上伸出模板的上端部形成陀螺桩顶端提钩,采用振捣棒振捣至混凝土表面无气泡冒出;
步骤五、陀螺桩浇筑完成后,混凝土初凝后覆盖土工布进行洒水养生形成陀螺桩预制块;
步骤六、对陀螺桩预制块进行验收,将验收合格的陀螺桩预制块运送至施工现场;
步骤七、根据施工现场情况及陀螺桩试验段施工布置图,使用全站仪确定定位桩位置,现场根据路基全幅宽度放出左右边桩及中桩作为横向定位桩,纵向定位桩按照5m间距进行设置;
步骤八、根据定位桩的位置布置横向钢筋,横向钢筋布置到路基边线,长度不足采用搭接焊接加长,然后垂直方向布置纵向钢筋,纵向钢筋延伸采用搭接焊接,随后将钢筋弯成180°弯钩形成拉钩钢筋,之后将拉钩钢筋的两端与横向钢筋以及纵向钢筋固定连接;
步骤九、之后将陀螺桩的桩脚插入拉钩钢筋与横向钢筋以及纵向钢筋围成的三角区域,使得陀螺桩的桩脚垂直压入筏垫的三角筋部分的砂垫层中;
步骤十、向陀螺桩之间中填充碎石并采用振捣棒进行振捣;
步骤十一、陀螺桩安装完成后安装顶层钢筋网,布设时钢筋从陀螺桩顶端提钩中间穿过钢筋进行连接。
作为优选,步骤一中碎石采用未经处治的开级配碎石,水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥,河砂采用中粗砂,钢筋采用热轧HRB400钢筋。
作为优选,步骤三中钢筋的长度为1m。
作为优选,步骤八中的横向钢筋、纵向钢筋以及拉钩钢筋布置完成后涂刷沥青油进行防锈处理。
作为优选,步骤八中的横向钢筋与纵向钢筋之间十字交叉,且横向钢筋与纵向钢筋十字交叉间距为50cm×50cm,横向钢筋与纵向钢筋之间的交点点焊成型。
作为优选,步骤四中混凝土中水泥、碎石以及河砂的质量比为:(1.7~3.6):(10~11):(6.5~8)。
本发明具有如下特点:1、适用于浅层软基处理,该处理方式对周边地层扰动较小;2、在设计承载力范围内,路基不容易产生不均匀沉降;3、产品质量能得到较好控制。同时本发明满足了浅层软基处理的要求。该工法填补了国内浅层软基处理陀螺桩施工工艺的空白,有效指导高速公路中浅层软基处理陀螺桩基施工,较佳的降低了资源的消耗,取得了良好的社会及环保效益,缩短了软基施工周期。
附图说明
图1为实施例1中的软基处理陀螺桩施工工法的工艺流程图。
图2为实施例1中的软基处理陀螺桩施工工法的成品效果图。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容,结合附图和实施例对本发明作详细描述。应当理解的是,实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1-2所示,本实施例提供了一种软基处理陀螺桩施工工法,其包括以下步骤:步骤一、准备制造的陀螺桩110所需的材料:碎石、河砂、水泥以及钢筋;
步骤二、制造钢塑定型模板,将钢塑定型模板放置于角钢焊制的模板架中;
步骤三、取钢筋并自钢筋的中心处弯折成形成U型钢筋,并将U型钢筋放置陀螺桩模板的中心处,使得U型钢筋上端部的弯折部伸出模板的上端部;
步骤四、取步骤一中的碎石、河砂以及水泥制成混凝土,将混凝土铲入钢塑定型模板中,陀螺桩110分两层浇筑完成,第一层浇筑至陀螺桩110的桩脚111处并采用振捣棒振捣,振捣完成后继续浇筑至陀螺桩110顶面112,U型钢筋上伸出模板的上端部形成陀螺桩顶端提钩170,采用振捣棒振捣至混凝土表面无气泡冒出;
步骤五、陀螺桩110浇筑完成后,混凝土初凝后覆盖土工布进行洒水养生形成陀螺桩110预制块;
步骤六、对陀螺桩110预制块进行验收,将验收合格的陀螺桩110预制块运送至施工现场,下表为实施例1中的混凝土陀螺桩检查项目及要求表;
项次 | 检查项目 | 规定值或允许偏差 | 检查方法 | 权值 |
1 | 混凝土强度(Mpa) | 在合格标准范围内 | 按JTG F80/1检查 | 2 |
2 | 单体高度 | +5、-3 | 钢卷尺 | 1 |
3 | 单体圆板部分直径 | +5、-3 | 钢卷尺 | 1 |
混凝土陀螺桩检查项目及要求表
步骤七、根据施工现场情况及陀螺桩110试验段施工布置图,使用全站仪确定定位桩位置,现场根据路基全幅宽度放出左右边桩及中桩作为横向定位桩,纵向定位桩按照5m间距进行设置;
步骤八、根据定位桩的位置布置横向钢筋120,横向钢筋120布置到路基边线,长度不足采用搭接焊接加长,然后垂直方向布置纵向钢筋130,纵向钢筋130延伸采用搭接焊接,随后将钢筋弯成180°弯钩形成拉钩钢筋140,之后将拉钩钢筋140的两端与横向钢筋120以及纵向钢筋130固定连接,下表为混凝土陀螺桩地基检查及要求表;
项次 | 检查项目 | 规定值或允许偏差 | 检查方法和频率 | 权值 |
1 | 底层连接钢筋网间距(mm) | ±5 | 钢卷尺 | 2 |
2 | 顶层定位钢筋网间距(mm) | ±5 | 钢卷尺 | 3 |
3 | 填充碎石密实度(%) | -10 | JTG/T F50密度法 | 2 |
4 | 相领陀螺桩上表面高低差(mm) | 圆板部分高度的1/2 | 钢卷尺 | 1 |
5 | 顶面倾斜度(%) | 5 | 钢卷尺、水平仪 | 2 |
6 | 地基平面尺寸(mm) | ±100 | 钢卷尺 |
混凝土陀螺桩地基检查及要求表
步骤九、之后将陀螺桩110的桩脚111插入拉钩钢筋140与横向钢筋120以及纵向钢筋130围成的三角区域,使得陀螺桩110的桩脚111垂直压入筏垫的三角筋部分的砂垫层150中;
步骤十、向陀螺桩110之间中填充碎石并采用振捣棒进行振捣;
步骤十一、陀螺桩110安装完成后安装顶层钢筋网160,布设时钢筋从陀螺桩顶端提钩170中间穿过钢筋进行连接。
本实施例中的软基处理陀螺桩施工工法的工艺原理为:荷载通过陀螺桩110压缩约束填充碎石,形成陀螺桩110与填充碎石一体化的板状结构180;而基础的刚性随着载荷的增加而增大,产生一种扎根效果,不容易产生不均匀沉降。填充碎石防止应力集中,分散荷载,使地基内应力均匀化。基础荷重被分散到很大的范围内,不容易发生地基的局部破坏,填充碎石及陀螺桩110桩脚111与地基之间的摩擦阻力发挥作用。通过填充碎石与陀螺桩110桩脚111的结合,约束桩脚111周围地基的侧向变形。减少了陀螺桩110桩脚110周围的沉降(压缩变形),从而抑制沉降,提高支撑力。本实施例中的软基处理陀螺桩施工工法具有如下特点:1、适用于浅层软基处理,该处理方式对周边地层扰动较小;2、在设计承载力范围内,路基不容易产生不均匀沉降;3、产品质量能得到较好控制。同时本实施例中的软基处理陀螺桩施工工法满足了浅层软基处理的要求。该工法填补了国内浅层软基处理陀螺桩施工工艺的空白,有效指导高速公路中浅层软基处理陀螺桩基施工,较佳的降低了资源的消耗,取得了良好的社会及环保效益,缩短了软基施工周期。
本实施例中,步骤一中碎石采用未经处治的开级配碎石,水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥,河砂采用中粗砂,钢筋采用热轧HRB400钢筋。
通过本实施例中的材料的要求,可以使得陀螺桩110可以具有较佳的强度。
本实施例中,步骤三中钢筋的长度为1m。
通过钢筋长度的设置,能够使得其能够较佳的与陀螺桩110进行配合。
本实施例中,步骤八中的横向钢筋120、纵向钢筋130以及拉钩钢筋140布置完成后涂刷沥青油进行防锈处理。
通过将本实施例中横向钢筋120、纵向钢筋130以及拉钩钢筋140进行防锈处理,可以进一步的提升了横向钢筋120、纵向钢筋130以及拉钩钢筋140的使用寿命。
本实施例中,步骤八中的横向钢筋120与纵向钢筋130之间十字交叉,且横向钢筋120与纵向钢筋十字交叉间距为50cm×50cm,横向钢筋120与纵向钢筋130之间的交点点焊成型。
通过本实施例中的横向钢筋120与纵向钢筋130之间结构的设置,能够较佳的提升横向钢筋与纵向钢筋之间的连接强度。
本实施例中,步骤四中混凝土中水泥、碎石以及河砂的质量比为1.7~3.6:10~11:6.5~8。
通过本实施例中的混凝土的配比,使得制成的陀螺桩110具有较佳的结构强度。
总之,以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰,皆应属本发明专利的涵盖范围。
Claims (6)
1.一种软基处理陀螺桩施工工法,其特征在于:其包括以下步骤:步骤一、准备制造的陀螺桩(110)所需的材料:碎石、河砂、水泥以及钢筋;
步骤二、制造钢塑定型模板,将钢塑定型模板放置于角钢焊制的模板架中;
步骤三、取钢筋并自钢筋的中心处弯折成形成U型钢筋,并将U型钢筋放置陀螺桩模板的中心处,使得U型钢筋上端部的弯折部伸出模板的上端部;
步骤四、取步骤一中的碎石、河砂以及水泥制成混凝土,将混凝土铲入钢塑定型模板中,陀螺桩(110)分两层浇筑完成,第一层浇筑至陀螺桩(110)的桩脚(111)处并采用振捣棒振捣,振捣完成后继续浇筑至陀螺桩(110)顶面(112),U型钢筋上伸出模板的上端部形成陀螺桩顶端提钩(170),采用振捣棒振捣至混凝土表面无气泡冒出;
步骤五、陀螺桩(110)浇筑完成后,混凝土初凝后覆盖土工布进行洒水养生形成陀螺桩(110)预制块;
步骤六、对陀螺桩(110)预制块进行验收,将验收合格的陀螺桩(110)预制块运送至施工现场;
步骤七、根据施工现场情况及陀螺桩(110)试验段施工布置图,使用全站仪确定定位桩位置,现场根据路基全幅宽度放出左右边桩及中桩作为横向定位桩,纵向定位桩按照5m间距进行设置;
步骤八、根据定位桩的位置布置横向钢筋(120),横向钢筋(120)布置到路基边线,长度不足采用搭接焊接加长,然后垂直方向布置纵向钢筋(130),纵向钢筋(130)延伸采用搭接焊接,随后将钢筋弯成180°弯钩形成拉钩钢筋(140),之后将拉钩钢筋(140)的两端与横向钢筋(120)以及纵向钢筋(130)固定连接;
步骤九、之后将陀螺桩(110)的桩脚(111)插入拉钩钢筋(140)与横向钢筋(120)以及纵向钢筋(130)围成的三角区域,使得陀螺桩(110)的桩脚(111)垂直压入筏垫的三角筋部分的砂垫层(150)中;
步骤十、向陀螺桩(110)之间中填充碎石并采用振捣棒进行振捣;
步骤十一、陀螺桩(110)安装完成后安装顶层钢筋网(160),布设时钢筋从陀螺桩顶端提钩(170)中间穿过钢筋进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种软基处理陀螺桩施工工法,其特征在于:步骤一中碎石采用未经处治的开级配碎石,水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥,河砂采用中粗砂,钢筋采用热轧HRB400钢筋。
3.根据权利要求1所述的一种软基处理陀螺桩施工工法,其特征在于:步骤三中钢筋的长度为1m。
4.根据权利要求1所述的一种软基处理陀螺桩施工工法,其特征在于:步骤八中的横向钢筋(120)、纵向钢筋(130)以及拉钩钢筋(140)布置完成后涂刷沥青油进行防锈处理。
5.根据权利要求1所述的一种软基处理陀螺桩施工工法,其特征在于:步骤八中的横向钢筋(120)与纵向钢筋(130)之间十字交叉,且横向钢筋(120)与纵向钢筋十字交叉间距为50cm×50cm,横向钢筋(120)与纵向钢筋(130)之间的交点点焊成型。
6.根据权利要求1所述的一种软基处理陀螺桩施工工法,其特征在于:步骤四中混凝土中水泥、碎石以及河砂的质量比为:(1.7~3.6):(10~11):(6.5~8)。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210212 |
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