本发明专利技术公开了一种用于加固软基的石灰、粉煤灰预制桩，该预制桩包括设置在预制外围护中的密实状态的双灰料；所述双灰料由石灰和粉煤灰构成；所述石灰与粉煤灰之间的体积比为７∶３、６∶４或５∶５；所述石灰采用等级为Ⅲ级以上的石灰，所述粉煤灰的含水量为２５～３５％；所述预制外围护的上下端为封装扎口；所述预制外围护的材料为透水性强的无纺织物。本发明专利技术预制桩主要适用于超软基的淤泥质粘土，适用于围海造田的地基处理或超软路基的加固。本发明专利技术中还同时公开了上述预制桩的成桩工艺及用该桩形成复合地基的方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种应用在淤泥质粘性土的桩体和成桩工艺及用该桩形成复合地基的方 法，尤其是涉及一种用于处理软弱地基(饱和粘性土、淤泥、淤泥质土)的石灰、粉煤灰 双灰桩和成桩工艺及用该桩形成复合地基的方法。
技术介绍
我国于20世纪50年代开始对石灰桩的基本性质、加固机理、设计和施工等方面进行 了研究，由天津市建筑科学研究院、天津大学、北京铁路局勘察设计所和同济大学等单位 进行了石灰桩与其它加固方法的对比试验研究，其研究表明在地下水位较高的条件下， 石灰桩处理沿海地区路基效果较好。1981年后，江苏省建筑设计院对东南沿海地区的软土 地基采用生石灰与粉煤灰混合进行加固，20世纪80年代本专利申请人也进一步进行过石灰 桩加固地基等相关方面的研究，该研究表明石灰桩虽然适用于饱和粘性土、淤泥、淤泥 质土地基的加固处理，但是石灰桩的施工质量不易控制以及由于环境条件和施工噪声问题 的影响，使石灰桩在沿海地区的应用遇到一定的难题。经济全球化和区域经济飞速发展，给各地区带来了发展机遇，也给基本建设领域开拓 了广泛的空间。环渤海地区属于经济发展的主干地区，随着经济建设重点战略东移，其环 渤海地区的基本建设规模将进一步扩大，而且具有很大的发展空间，但由于环渤海地区属 于沿海滩涂，土质软弱，呈强盐碱性。该地区地基承载力低(20 50kPa)，给工程建设带 来不利条件，因而对具有上述地基特点的软弱地基的加固处理成了至关重要的问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中所存在的弊端，本专利技术提供一种用于处理软弱地基的石灰、 粉煤灰预制桩和成桩工艺，本专利技术石灰、粉煤灰预制桩具有取材方便、造价低、质量易控 制，施工工艺简单等特点。利用本专利技术用于处理软弱地基的石灰、粉煤灰预制桩和成桩工 艺可以扩展石灰桩的使用范围，利用该预制桩形成复合地基的方法，可以保证沉桩质量， 解决了现有技术中石灰桩施工时对环境造成的飞尘和噪声影响，与此同时，也解决了石灰 桩在软基、超软基这种特殊的工程情况下出现的诸如施工质量不易控制以及环境条件和施 工噪声的应用问题。利用本专利技术中的预制桩所形成的复合地基，其承载力可达50 100kPa， 在较大程度上节省了工程建设投资。为了解决上述技术问题，本专利技术石灰、粉煤灰预制桩予以实现的技术方案是，该预制桩包 括设置在预制外围护中的密实状态的双灰料；所述双灰料由石灰和粉煤灰构成；所述石灰与粉煤灰之间的体积百分比为7: 3、 6: 4或5: 5;所述预制外围护的上下端为封装扎口 。本专利技术的石灰、粉煤灰预制桩，其中，所述石灰采用等级为in级以上的石灰，所述粉煤灰为经过烘干处理的粉煤灰，所述粉煤灰的含水量为25 35%;所述预制外围护的材料为透水性强的无纺织物。本专利技术石灰、粉煤灰预制桩的成桩工艺，包括以下步骤将破碎后的石灰和干式粉煤 灰按体积比7: 3、 6: 4或5: 5进行混合搅拌；将上述混合后的双灰料装入预制外围护中， 振动密实；封装外围护材料后形成由预制外围护和其中密实状态的双灰料构成的预制桩。利用上述石灰、粉煤灰预制桩形成复合地基的方法包括布桩和沉桩，最终形成符合设 计要求的复合地基，即(1)清理平整场地，按照设计要求布置桩位；(2)选择沉桩顺序 采用在空间和时间上的间隔跳打；其时间间隔为24小时，其空间上的间隔跳打顺序有以下 三种情形之一先外排后内侧，先周边后中间；或单排桩布桩时，先两端后中间；或用于 饱和粘性土、淤泥、淤泥质土环境时，采用的空间间隔至少是两孔口； (3)进行沉桩施 工机具就位，在桩位处放置好桩头；用击入式桩机施工机具，将导管静压入土中，静压导 管过程中控制导管标高高于设计标高；静压导管压入土中之后，调整导管标高至设计标高 处；将石灰、粉煤灰预制桩植入已达设计标高的导管中；用施工机械将导管迅速拔起，完 成该预制桩的沉桩过程；(4)按照上述选择的沉桩顺序，完成整个场地上全部桩的沉桩过 程，最终形成复合地基。与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果是(1) 本专利技术中所形成的复合地基，与现有技术相比，其承载力特征值增加近2倍，可以 应用在吹填土上的道路建设，可以有效地防止不均匀沉降的产生，同时还可以应用于堆场 的地基处理。采用本专利技术的复合地基，其地基处理方式简便、快捷、经济、效果好，在实 际施工中能够得到推广应用。(2) 现有技术中的石灰桩法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、素填土和杂填 土等地基。而本专利技术石灰、粉煤灰预制桩的适用范围较一般的石灰桩有所不同，石灰、粉 煤灰预制桩主要适用于超软基的淤泥质粘土，特别适用于围海造田的地基处理或超软路基 的加固。依据现场试验(现场试验中主要涉及到的设备包括击入式桩机施工机具，管静和 桩头，采用的施工方法为间隔跳打施工)，可以得出石灰、粉煤灰预制桩可由原来天然地基 承载力20kPa左右增加到复合地基承载力为50 100kPa。(3) 通过静载试验，石灰、粉煤灰预制桩能够在道路、露天堆场、厂房和仓库房心填 土的地基处理中应用，当原土的承载力有较大程度的提高时，本专利技术桩型可以应用于工业 与民用建筑的地基处理当中。(4) 针对软基地质情况，本专利技术中利用石灰、粉煤灰预制桩形成复合地基的方法改进 了现有技术石灰桩加固地基的传统施工工艺，开发研究以围护材料为外壳制成的预制双灰 桩体，采用本专利技术中的沉桩工艺，将生产预制好的石灰、粉煤灰预制桩体沉入土层中，形 成复合地基，以期达到预期的加固效果。本专利技术形成复合地基的方法中所采用的沉桩方法 可提高沿海地区软基及超软基的加固效果和沉桩桩体质量，减小施工现场环境灰污染问题。附图说明图1-1是本专利技术石灰、粉煤灰预制桩结构的剖视图； 图1-2是图1-1所示预制桩的外形示意图；图2是生产图1-1所示石灰、粉煤灰预制桩的设备结构示意图； 图3是图1-1所示石灰、粉煤灰预制桩成桩工艺流程图； 图4是石灰、粉煤灰预制桩成桩工艺的一种实施例；图5是利用图1-1所示石灰、粉煤灰预制桩形成复合地基的方法流程图； 图6是桩间距为2.5d，桩长为3.0m的复合地基桩土荷载分担比曲线图； 图7是桩间距为2.0d，桩长为2.0m的复合地基桩土荷载分担比曲线图； 图8是桩间距为2.5d，桩长为2.0m的复合地基桩土荷载分担比曲线图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细描述。附图中相关部件及细节的说明。图1-1和图1-2中1双灰料，2预制桩外壳，3封装扎口； 图2中21第一料筒，22第二料筒，23，送料管，24混合搅拌槽，25送料泵，26固定振动平 台，27振动台，28预制成桩架，29转动轴。如图1-1和图1-2所示，本专利技术石灰、粉煤灰预制桩的结构包括设置在预制外围护即预 制桩外壳2中的密实状态的双灰料1;所述双灰料1由石灰和粉煤灰构成；所述石灰与粉煤灰之间的体积百分比为7: 3、 6: 4或5: 5;在作为预制外壳2的预制外围护的上下端形成封装扎口3。所述石灰最好采用等级为III级以上的石灰，所述粉煤灰为经过烘干处理的粉煤 灰， 一般要求施工时的粉煤灰含水量控制在30%左右，预制外围护的形状与预制桩体的外形设计一致。外围护材料应选用具有强透水效果、可任意弯曲、长短可随意选取、连接简 单、安装方便的围护材料，最好选用无纺织物，所选围护材料本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种石灰、粉煤灰预制桩，其特征在于，包括设置在预制外围护中的密实状态的双灰料；所述双灰料由石灰和粉煤灰构成；所述石灰与粉煤灰之间的体积比为７∶３、６∶４或５∶５；所述预制外围护的上下端为封装扎口。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杜冰，郑秀娟，崔广田，戚昆，王毅，李超，
申请(专利权)人：天津市建筑科学研究院，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]
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