一种固结砂层钢筋混凝土管节碎石桩制造技术

本实用新型专利技术涉及地基处理领域，特别适用于适用于软土地基处理工程，尤其是一种固结砂层钢筋混凝土管节碎石桩及其施工方法，包括一中心桩体，在中心桩体的外侧设有一用于提高桩体整体性的固结砂层，在固结砂层的外侧设置一具有防护作用的防护层，它能够有效地避免水泥浆过度向砂层内渗透，减少施工材料的浪费；桩基成型效果好、承载性能高，同时能够较大幅度的提高地基土承载能力；采用固结砂层钢筋混凝土管节碎石桩可发挥砂层的承载性能，提高桩体的侧摩阻力；同时钢筋混凝土管节的设置可以对碎石起到一定的约束作用，起到提高桩基整体性的作用，桩端浆固体与桩周浆固体的设置能够提高桩基的承载性能。

A concreting sand gravel reinforced concrete tubular gravel pile

The utility model relates to the field of foundation treatment, and is especially suitable for soft soil foundation treatment engineering, in particular to a reinforced concrete tubular gravel pile with consolidated sand layer and its construction method, which comprises a central pile body, a consolidated sand layer for improving the integrity of the pile body is arranged on the outer side of the central pile body, and a consolidated sand layer on the outer side of the consolidated sand layer. Setting up a protective layer can effectively avoid the cement slurry seeping into the sand layer and reduce the waste of construction materials; the pile foundation has good forming effect, high bearing capacity, and can greatly improve the bearing capacity of the foundation soil; the reinforced concrete pipe-joint gravel pile with consolidated sand layer can play a role in the sand layer. At the same time, the setting of reinforced concrete pipe can restrain the gravel to a certain extent and improve the integrity of the pile foundation. The setting of pile end slurry solids and pile surrounding slurry solids can improve the bearing capacity of the pile foundation.

【技术实现步骤摘要】
一种固结砂层钢筋混凝土管节碎石桩
本技术涉及地基处理领域，特别适用于适用于软土地基处理工程，尤其是一种固结砂层钢筋混凝土管节碎石桩。
技术介绍
沿海地区的地基具有含水量大特点，大多属于软土地基，部分地基砂层较厚能够达到3-5m，甚至更厚。因此在软土地基上建造土工结构前，需要对地基进行处理，工程领域中经常使用碎石桩进行软土地基处理。目前的碎石桩工法中与本专利相近的工法有三种，即传统的碎石注浆桩、布袋碎石注浆桩、布袋混凝土管碎石注浆桩等。碎石桩具有置换作用，能够改善地基的抗剪性能；同时可以发挥碎石的透水性，加速土体固结，提高地基强度。另一方面，传统的碎石桩也存在许多问题，当处理沿海地区或者港口范围内的地基时，因其砂层较厚，砂层对水泥浆有较大的吸附作用，在向碎石内注浆时水泥浆会大量渗入周边砂层中，不仅会造成材料浪费，同时影响碎石桩的成桩质量，易发生断桩、缩颈等病害，无法发挥其良好的经济技术效益。针对沿海地区或者港口范围内的地基这种较为特殊的施工环境，社会上很多公司或个人也曾做过诸多改进：例如,在申请号为201410216197.2的专利文献中就提到了先成孔后植入布袋碎石桩施工技术，其主要是：先利用成孔机械在桩的设计位置钻孔，然后把组装好的桩尖、土工布袋、注浆管吊装至桩孔底部，灌入碎石，最后进行注浆。此方法虽然可以有效防止水泥浆向周围砂层过度渗透，但在施工过程中的难点是向布袋中灌入碎石，由于桩孔内存在水或者泥浆，水或者泥浆的压力将布袋压扁，深度越大压力越大，向布袋内灌入碎石时，碎石无法撑开布袋进而无法下沉，若边灌碎石边下沉桩尖，易对孔壁产生扰动造成踏孔现象，则施工效率极低；因此其在具体施工时施工难度较大，在实际施工的过程中很容易出现施工不达标等情况，经济效益非常差，推广价值不高。另外，例如在专利申请号为201410348059.X的专利文献中也提到了一种外包透水性钢筋混凝土管碎石桩，其主要是利用预制桩尖将管桩压入地基，同时管桩外包土工布袋。但是这种方式导致，施工时套入土工布袋后的管桩压桩不方便，压桩时土工布袋及易破损，造成无法随着管桩下沉，从而无法达到防止透水孔堵塞的效果，大大降低桩体的排水效果；若地基存在砂层，砂浆将会通过破损的布袋过度渗透至周围砂层，造成材料严重浪费；同时，该方法设有预压期，工期较长；另外，土工布袋大多使用编制袋，表面比较光滑，造成桩体侧摩阻力较小，桩体承载力低，因此该技术经济效益差，亦不能很好地解决上述问题。综上所述，针对沿海地区或者港口范围内的地基这种较为特殊的施工环境的施工进行的改进，虽然可以在一定程度上起到改进效果，但是对施工过程中的水泥浆过度向砂层内渗透，以及施工后的桩基承载性能较差等问题仍然无法很好地进行解决，显然现有的碎石桩无法更有效地满足工程需求。
技术实现思路
本技术提供的一种固结砂层钢筋混凝土管节碎石桩，能够有效地阻止水泥砂浆向周围砂层中渗透，减少施工材料的浪费；桩基成型效果好、承载性能高，同时能够较大幅度的提高地基土承载能力，更有效地满足了工程需要，解决了现有技术中存在的问题。本技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种固结砂层钢筋混凝土管节碎石桩，包括一中心桩体，在中心桩体的外侧设有一用于提高中心桩体整体性的固结砂层，在固结砂层的外侧设有一具有防护作用的防护层。所述防护层的底部可低于固结砂层的底部。所述中心桩体包括一由水泥砂浆和碎石浇筑而成的碎石桩柱，在碎石桩柱的外侧固定套设有一钢筋混凝土管结构层。所述混凝土管结构层包括若干个相互卡接的钢筋混凝土管节；在最底部的混凝土管节底部卡接一桩靴。所述钢筋混凝土管节的顶部和底部分别设置用于与相邻的钢筋混凝土管节或桩靴相配合的插口和承口，所述钢筋混凝土管节为环形，内径为500-1200mm，壁厚为内径的1/10，端部分别设置承口及插口，下层的插口插入上层的承口内，承口与插口受压面上设有水泥砂浆；所述桩靴的顶部设有用于与钢筋混凝土管节的承口相配合的凸型插口，底部设有刃脚；桩靴为环形，内径、厚度与钢筋混凝土管节相同；砂层范围内的钢筋混凝土管节采用透水混凝土预制而成，透水性混凝土室内设计抗压强度不低于20MPa，渗透系数不低于2mm/s。在桩靴底部设有桩端浆固体，所述桩端浆固体由水泥浆浆固形成，在部分相邻的钢筋混凝土管节的外侧设有一桩周浆固体。在部分钢筋混凝土管节的端部上沿其圆周间隔设有若干个预留注浆孔，各注浆孔内均设置有注浆软管；部分钢筋混凝土管节上预留注浆孔，每节管预留3-4处注浆孔，注浆孔内嵌有注浆软管，注浆软管采用柔性塑料软管，塑料软管端头不伸出管壁外侧，但内侧外露30-50mm，塑料软管与管节内部碎石中的注浆管连接。碎石位于钢筋混凝土管节内部，其内预留注浆管，其中碎石中心位置预留一根注浆管，碎石周边预留3-4根注浆管，并与钢筋混凝土管节内外露的塑料软管端头位置一致，注浆管可以进行回收，也可以埋设在桩体中。固结砂层位于透水性钢筋混凝土管节四周，由水泥浆固结而成，直径比桩体大500-1000mm，由水泥浆固结而成，固结砂层的厚度与地基土中砂层的深度一致。所述防护层为一钢护筒，可回收再利用。在碎石桩柱内设置预埋钢筋，钢筋使用HPB335螺纹钢筋。在钢筋混凝土管节与桩靴的接触面上、相邻的钢筋混凝土管节的接触面上均设有水泥砂浆。一种固结砂层钢筋混凝土管节碎石桩的施工方法，其步骤如下：S1：成孔：在土层中用钻机进行泥浆护壁成孔至设计深度，其中砂层范围内孔径与钢筋混凝土管节外径相同，并设置尺寸相同的钢护筒，底部孔径减小5-10cm；S2：沉桩：将钢筋混凝土管节与预制桩靴连接，对准桩位，使用静压桩机将钢筋混凝土管节与桩靴压入桩孔内，使桩靴切土下沉，沉桩过程中逐节连接钢筋混凝土管节，同时将边部的注浆管与预留的注浆软管连接，不断调整桩及桩架的垂直度，直至将钢筋混凝土管节压入土层中直至设计标高；S3：清理泥浆：将沉桩过程中切土产生的土方随着钢筋混凝土管节内部的泥浆抽出；S4：灌入碎石：在钢筋混凝土管节中心位置插入注浆管，然后向钢筋混凝土管节中灌入碎石直至设计高度；S5：二次清孔：通过桩体中心位置的注浆管向碎石内注水进行二次清孔，将桩孔内残余的泥浆清理干净，直至桩头顶部溢出清水为止，清孔过程中碎石会不断密实而下沉，应不断补灌碎石；S6：压力注浆：通过注浆管向桩端压力注浆，形成桩端浆固体，并不断提升注浆管向碎石内注浆，直至桩头碎石中溢出水泥浆，根据注浆进度，通过碎石周边的注浆管向钢筋混凝土管节外侧进行注浆，形成桩周浆固体；S7：加固砂层：在砂层内压入比中心桩体桩径大500-1000mm的钢护筒，并向桩外砂层内插入3-4根注浆管，向砂层内注浆，直至砂层表面均匀溢出水泥浆。一种固结砂层钢筋混凝土管节碎石桩的施工方法，其步骤还包括：随着钢筋混凝土管节的下沉，不断安装碎石周边的注浆管，注浆管使用钢管，在预留注浆孔位置设置三通接头或者双向连接接头，接头分别与塑料软管柔性连接。本技术所具有的有益效果是，钢护筒能够有效地阻止水泥砂浆向周围砂层中过度渗透，减少施工材料的浪费；桩基成型效果好、承载性能高，同时能够较大幅度的提高地基土承载能力；采用固结砂层钢筋混凝土管节碎石桩可发挥砂层的承载性能，提高桩体的侧摩阻力；同时钢筋混凝土管节的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固结砂层钢筋混凝土管节碎石桩，其特征在于：包括一中心桩体，在中心桩体的外侧设有一用于提高桩体整体性的固结砂层，在固结砂层的外侧设有一具有防护作用的防护层，所述中心桩体包括一由水泥砂浆和碎石固结而成的碎石桩柱，在碎石桩柱的外侧固定套设有一钢筋混凝土管结构层，所述混凝土管结构层包括若干个相互卡接的钢筋混凝土管节，在最底部的混凝土管节底部卡接一桩靴，所述固结砂层位于透水性钢筋混凝土管节四周，通过向砂层内压力注入水泥浆固结而成，直径比桩体大500‑1000mm，固结砂层的厚度与地基土中砂层的深度一致，所述防护层为一钢护筒。

【技术特征摘要】
1.一种固结砂层钢筋混凝土管节碎石桩，其特征在于：包括一中心桩体，在中心桩体的外侧设有一用于提高桩体整体性的固结砂层，在固结砂层的外侧设有一具有防护作用的防护层，所述中心桩体包括一由水泥砂浆和碎石固结而成的碎石桩柱，在碎石桩柱的外侧固定套设有一钢筋混凝土管结构层，所述混凝土管结构层包括若干个相互卡接的钢筋混凝土管节，在最底部的混凝土管节底部卡接一桩靴，所述固结砂层位于透水性钢筋混凝土管节四周，通过向砂层内压力注入水泥浆固结而成，直径比桩体大500-1000mm，固结砂层的厚度与地基土中砂层的深度一致，所述防护层为一钢护筒。2.根据权利要求1所述的一种固结砂层钢筋混凝土管节碎石桩，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李溯，付星文，刘兆功，杨永可，王现凯，
申请(专利权)人：李溯，
类型：新型
国别省市：山东,37