CN203891012U - 一种预设粘土桩的新型灌注桩 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种预设粘土桩的新型灌注桩，包括：预设的粘土桩，贯穿于周围土层中的软弱土层；灌注桩，内置于所述粘土桩内，具有钢筋笼和浇筑的混凝土。本实用新型的有益效果是通过预先设置的粘土桩起到了一个强大的保护膜，然后进行灌注桩的施工，能有效解决灌注桩在淤泥层、淤泥质土层、泥炭层、或泥炭质土层环境中的腐蚀问题，提高了灌注桩的耐久性。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑基坑工程、边坡工程及桩基工程领域，特别涉及一种预设粘土桩的新型灌注桩。
背景技术
随着社会经济的发展，很多城市加快了城市化进程，城市建设从市中心向四周郊区扩张和转移，许多工程不可避免的要建在软土地基上。诸如昆明等盆地地区除了分布有一般意义的软土，如淤泥、淤泥质土外，还广泛分布着有机质含量很高的泥炭及泥炭质土。目前对软土工程性质的研究基本上只限于淤泥和淤泥质土，对全国范围内分布较少的泥炭质土的工程性质的研究并不多见；然而，灌注桩在泥炭质土层中如何成桩的问题是工程界的首要任务。由于泥炭质土的有机质含量高、孔隙比大、含水量高、天然密度小、压缩性高、抗剪强度低、结构性强且极不稳定、灵敏度高、流变性强、固结慢等特点，开挖后土体能够产生的围压低且不均匀，而成桩时混凝土没有形成规则固结体的模板，直接灌入的混凝土无法在期望的空间内凝结硬化成桩，导致灌入的混凝土流向桩径范围外，使得混凝土的灌入量大大增加，从而造成混凝土的浪费，使单桩的造价大大提高。另外，泥炭质土中有机质的存在会阻碍水泥的水化反应，影响混凝土凝结硬化，降低桩的强度。
目前，国内外对于深厚泥炭质土地质环境下灌注桩施工过程中存在的问题都还没有实用性强和经济性好的解决方法，通常只能直接灌入混凝土，这样会导致充盈系数过大。也有的施工单位直接把钢护筒当作桩的模板打入桩孔中，这样虽然解决了充盈系数过大的问题，但是又浪费了钢材，同样提高了单桩的造价。
实用新型内容
为克服现有技术所存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种预设粘土桩的新型灌注桩，解决了有机质含量很高的泥炭及泥炭质土层的成桩质量问题，且，与现有技术相比，解决了充盈系数过大、钢材浪费等问题。
一种预设粘土桩的新型灌注桩，包括土层结构以及穿设与土层结构中的灌注桩，所述土层结构中至少包括一段软弱土层，所述土层结构于所述软弱土层区域形成有一粘土桩，且所述粘土桩包覆于所述灌注桩外侧。
优选地，所述灌注桩的中心与所述粘土桩的中心相对应。
优选地，所述粘土桩的桩长范围为沿所述灌注桩的桩长方向延伸出软弱土层的上端和下端的距离为1.0m至2.0m。
优选地，所述粘土桩的直径要比所述灌注桩的直径大300mm至400mm。
优选地，所述粘土桩是将粘土液通过高压旋喷桩喷注后凝结而成的，所述粘土液的原料包括粘土和水。
优选地，所述灌注桩采用沉管灌注桩或钻孔灌注桩。
优选地，所述软弱土层包括：淤泥层、淤泥质土层、泥炭层、或泥炭质土层。
本实用新型提供的一种预设粘土桩的新型灌注桩，通过高压旋喷桩机将粘土液喷入桩位处的泥炭质土层中，粘土液填充了泥炭质土孔隙，并形成了粘土桩，使泥炭质土环境得以改善，由于粘土桩粘连在泥炭质土上而起到护筒的作用，进而浇筑灌注桩时，避免了混凝土与泥炭质土接触，解决了灌注桩成桩的质量问题，同时也避免了现有技术中直接采用钢护筒作为模板隔挡而造成的成本浪费。
进一步地，粘土桩成桩原材料获取方便，粘土泥浆制作容易，价格低廉。泥炭质土层中富存着富里酸等有机酸，对钢筋混凝土灌注桩有着很大的腐蚀作用，采用本预设粘土桩的新型灌注桩，其粘土桩起到了一个强大的保护膜，能有效解决灌注桩在此环境中的腐蚀问题，提高了灌注桩的耐久性。
另外，本实用新型克服了现有技术中直接在泥炭质土层中施工灌注桩造成的充盈系数过大的难题，解决了在泥炭质土层中灌注桩的成桩问题，同时还减少了混凝土的用量，降低了在泥炭质土中施工灌注桩的造价，拓宽了灌注桩的应用范围。
附图说明
图1为本实用新型预设粘土桩的新型灌注桩的剖面图；
图2为本实用新型预设粘土桩的新型灌注桩的俯视图；以及
图3为本实用新型预设粘土桩的新型灌注桩的操作过程示意图。
具体实施方式
为利于对本发明的结构的了解，以下结合附图及实施例进行说明。
图1为本实用新型预设粘土桩的新型灌注桩的剖面图，图2为本实用新型预设粘土桩的新型灌注桩的俯视图。
如图1和图2所示，一种预设粘土桩的新型灌注桩，包括土层结构以及穿设与土层结构中的灌注桩20。其中，土层结构从上到下依次包括填土层30、软弱土层40以及粘土层50；此外，在土层结构中的软弱土层40的区域还形成有一粘土桩10，所述粘土桩10包覆于所述灌注桩20的外侧。
软弱土层40包括淤泥层、淤泥质土层、泥炭层、或泥炭质土层。本实施例中，软弱土层40主要为泥炭质土层。
粘土桩10沿桩长方向贯穿于整个泥炭质土层40，以形成阻隔泥炭质土层40的保护层。粘土桩10覆盖泥炭质土层后并沿桩长方向延伸出泥炭质土层的上端和下端的距离范围均在1.0m至2.0m之间。在本实施例中，所述粘土液的原料包括粘土和水，经拌合过滤后制成粘土液，通过高压旋喷桩将粘土液喷注后凝结成为粘土桩。
灌注桩20通过粘土桩10隔挡住泥炭质土层40，以改善泥炭质土的工程特性，并且所述灌注桩20的中心与所述粘土桩10的中心对应设置，并根据现场的施工深度需要，使得灌注桩20穿越粘土桩10隔挡的泥炭质土层40至更下层的粘土层50中。所述灌注桩20包括浇筑的混凝土21和设于混凝土中的钢筋笼22，在实际应用中，灌注桩20可采用沉管灌注桩或钻孔灌注桩。当采用钻孔灌注桩时，灌注桩20需要在粘土桩10初凝之后进行施工；当采用沉管灌注桩时，灌注桩20需要在粘土桩10初凝之前进行施工。
现对本实用新型提供的一种预设粘土桩的新型灌注桩的操作细节进行详细说明。
图3为本实用新型预设粘土桩的新型灌注桩的操作细节示意图。
请参阅图3，当灌注桩20采用沉管灌注桩时，先根据场地地质条件和工程安全稳定计算分析的要求，确定20灌注桩的施工参数，然后测放现场平面控制网，再轴线及桩位放样，以做好施工准备工作。并以粘土和水为原料制作粘土桩10的浇筑材料，经拌合过滤后制成粘土液备用，在灌注桩20成孔之前，用高压旋喷桩机将粘土液喷入桩位处的泥炭质土层40中，其中，粘土液的具体加固区域为沿桩长方向穿越泥炭质土层40的上、下端均为1.0m。待形成粘土桩10后，可改善泥炭质土的工程特性，被改善的泥炭质土的工程性质稳定后，再施工灌注桩20。最后，在粘土桩10的位置上方进行灌注桩桩机的安装，使得灌注桩20的轴心与粘土桩10的轴心同心设置，且粘土桩10的粘土固结体的直径应比灌注桩20的直径大300mm。进而，沉降带有钢靴70的套管60至指定深度，灌注一定量的混凝土21，再放置钢筋笼22，继续浇灌混凝土21，直至满足设计要求，灌注桩成型后拔除套管60，回填空孔即可。
更进一步地，灌注桩除了使用沉管灌注桩施工外还可以采用钻孔灌注桩。当灌注桩20采用沉管灌注桩时，首先，以粘土和水为原料制作粘土桩的浇筑材料，经拌合过滤后制成粘土液备用，在灌注桩20成孔之前，先用高压旋喷桩机将粘土液喷入桩位处的泥炭质土层40中。其中，粘土液的具体加固区域为沿桩长方向穿越泥炭质土层40的上、下端均为2.0m。待形成粘土桩，改善泥炭质土的工程特性，被改善的泥炭质土的工程性质稳定后，再施工灌注桩20。特别注意的是，采用钻孔灌注桩时在粘土桩10初凝之后才可浇筑混凝土以供形成灌注桩20。灌注桩20的轴心应与粘土桩10的轴心同心设置，且粘土桩10的粘土固结体的直径比灌注桩20的直径长400mm。本实用新型提供的一种预设粘土桩的新型灌注桩，通过高压旋喷桩机将粘土液喷入桩位处的泥炭质土层中，粘土液填充了泥炭质土孔隙，并形成了粘土桩，使泥炭质土环境得以改善，由于粘土桩粘连在泥炭质土上而起到护筒的作用，进而浇筑灌注桩时，避免了混凝土与泥炭质土接触，解决了灌注桩成桩的质量问题，同时也避免了现有技术中直接采用钢护筒作为模板隔挡而造成的成本浪费。
进一步地，粘土桩成桩原材料获取方便，粘土泥浆制作容易，价格低廉。泥炭质土层中富存着富里酸等有机酸，对钢筋混凝土灌注桩有着很大的腐蚀作用，采用本实用新型，其粘土桩起到了一个强大的保护膜，能有效解决灌注桩在此环境中的腐蚀问题，提高了灌注桩的耐久性。
另外，本实用新型克服了现有技术中直接在泥炭质土层中施工灌注桩造成的充盈系数过大的难题，解决了在泥炭质土层中灌注桩的成桩问题，同时还减少了混凝土的用量，降低了在泥炭质土中施工灌注桩的造价，拓宽了灌注桩的应用范围。
以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。
Claims (7)
1.一种预设粘土桩的新型灌注桩，包括土层结构以及穿设于土层结构中的灌注桩，所述土层结构中至少包括一段软弱土层，其特征在于，所述土层结构于所述软弱土层区域形成有一粘土桩，且所述粘土桩包覆于所述灌注桩外侧。
2.如权利要求1所述的预设粘土桩的新型灌注桩，其特征在于，所述灌注桩的中心与所述粘土桩的中心相对应。
3.如权利要求1所述的预设粘土桩的新型灌注桩，其特征在于，所述粘土桩的桩长范围为沿所述灌注桩的桩长方向延伸出软弱土层的上端和下端的距离为1.0m至2.0m。
4.如权利要求3所述的预设粘土桩的新型灌注桩，其特征在于，所述粘土桩的直径要比所述灌注桩的直径大300mm至400mm。
5.如权利要求1所述的预设粘土桩的新型灌注桩，其特征在于，所述粘土桩是将粘土液通过高压旋喷桩喷注后凝结而成的，所述粘土液的原料包括粘土和水。
6.如权利要求5所述的预设粘土桩的新型灌注桩，其特征在于，所述灌注桩采用沉管灌注桩或钻孔灌注桩。
7.如权利要求1所述的预设粘土桩的新型灌注桩，其特征在于，所述软弱土层包括：淤泥层、淤泥质土层、泥炭层、或泥炭质土层。
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