專利名稱：雙重徑向網(wǎng)籠砂石樁及其施工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土木工程施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙重徑向網(wǎng)籠砂石樁及其施工工藝。
背景技術(shù)：
隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展和交通、港口、碼頭等行業(yè)的蓬勃興起，因地基承載力不足或地基受荷后沉降過大而需要進(jìn)行處理的工程項(xiàng)目越來越多，選擇一種有效而又價(jià)格低廉的加固方法成為土木工程施工技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)問題。在一些砂石料(或其它粒狀散體材料)豐富的地區(qū)，砂石樁法由于其原材料價(jià)格低廉而成為首選的地基加固方法。但由于砂石材料為散體材料，顆粒之間基本無粘結(jié)力，且需要加固的地基其土性本身就較差，因此在豎向承受較大荷載時(shí)砂石樁側(cè)土所提供的側(cè)向約束力不足而易產(chǎn)生側(cè)脹，從而發(fā)生破壞。同時(shí)在施工過程由于土體的側(cè)限能力不足而導(dǎo)致在樁孔夯填過程中樁自身直徑不易控制，往往每樁的用料明顯偏大且不易控制，成樁以后各樁的平均樁徑大小不一，承載能力和受荷變形剛度離散性較大而導(dǎo)致工程質(zhì)量不易保證；同時(shí)由于施工中樁身直徑的不可控性，導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員很難確定其具體設(shè)計(jì)參數(shù)，給砂石樁的工程應(yīng)用帶來了很大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種雙重徑向網(wǎng)籠砂石樁，能夠克服傳統(tǒng)的砂石樁因抗側(cè)限能力差而導(dǎo)致其豎向承載力低，以及成形不易控制而導(dǎo)致設(shè)計(jì)取值難的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)分案是一種雙重徑向網(wǎng)籠砂石樁，其特征在于該網(wǎng)籠砂石樁包括圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠，圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠外設(shè)有圓柱狀編織袋，圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠內(nèi)填充有砂石料，側(cè)向約束網(wǎng)籠和圓柱狀編織袋之間充注灌縫填料。圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠用于約束側(cè)向變形，圓柱狀編織袋用于改善灌縫填料效果。本發(fā)明的另一目的是提供一種雙重徑向網(wǎng)籠砂石樁施工方法，能夠克服傳統(tǒng)的砂石樁因抗側(cè)限能力差而導(dǎo)致其豎向承載力低，以及成形不易控制而導(dǎo)致設(shè)計(jì)取值難的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種雙重徑向網(wǎng)籠砂石樁施工方法，其特征在于該方法包括以下步驟成孔到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，迅速壓入圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠和圓柱狀編織袋，圓柱狀編織袋套在圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠外，在鋼筋網(wǎng)籠中灌入砂石料，并每灌入一定量后進(jìn)行夯實(shí)后再行灌入；在砂石灌入完畢后，在鋼筋網(wǎng)籠和編織袋之間充填灌縫填料。本發(fā)明的有益效果是在提高砂石樁承載力和減小樁自身沉降的同時(shí)，能夠節(jié)約大量建筑材料用量，降低工程成本，同時(shí)擴(kuò)展樁除承載和抗變形以外的輔助功能。在樁徑受控的情況下，有利于提高地基加固的均勻性、穩(wěn)定性和工程質(zhì)量，同時(shí)有利于設(shè)計(jì)人員明確設(shè)計(jì)參數(shù)，便于設(shè)計(jì)推廣。


圖1為本發(fā)明的示意圖。圖Ia為圖1的縱剖圖。圖Ib為圖1的橫剖圖。圖Ic為鋼筋網(wǎng)籠的結(jié)構(gòu)示意圖。圖Id為鋼筋網(wǎng)籠的橫剖圖。圖2為現(xiàn)有技術(shù)的示意圖。圖加為圖2的A-A縱剖圖。圖沘為圖2的B-B橫剖圖。圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的施工流程圖。圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例的施工流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的描述。圖中1.本發(fā)明砂石樁，la.傳統(tǒng)砂石樁，2.地坪線，3.圓柱狀編織袋，4.灌縫填料，5.砂石料，6.圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠，7.豎向加強(qiáng)鋼筋，8.鋼筋(絲)網(wǎng)片，9.水平向加強(qiáng)箍筋，10.傳統(tǒng)砂石樁外輪廓線，11.傳統(tǒng)砂石樁設(shè)計(jì)樁徑，12.成孔鋼管帽，13.成孔鋼管， 14.鋼管靴，15.夯鍾，16.充注填料管，17.成孔鉆機(jī)。本發(fā)明為一種雙重徑向網(wǎng)籠砂石樁1，其特征在于該網(wǎng)籠砂石樁1包括圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠6，圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠6外設(shè)有圓柱狀編織袋3，圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠6內(nèi)填充有級(jí)配砂石料5，圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠6和圓柱狀編織袋3之間充注灌縫填料4。在滿足定位和受荷要求的情況下，鋼筋網(wǎng)籠6亦可由其它材料替代，如毛竹或其它人工合成材料等替代材料。編織籠采用圓柱狀編織袋3，用于改善灌縫填料效果。圓柱狀編織袋3有一定的透水性，但同時(shí)又有反濾能力，以避免在充注時(shí)灌縫填料大量滲出編織袋。編織袋亦可用滿足透水性和反濾能力的其它材料替代，如土工膜等。灌縫填料構(gòu)成選擇有很強(qiáng)的功能調(diào)節(jié)性，可根據(jù)具體工程要求，選擇相應(yīng)的填料成分，以滿足樁承載功能以及承載以外的排水固結(jié)等其它功能，如須保證樁自身強(qiáng)度和樁承載力，則填料可選用低標(biāo)號(hào)素砼ClO或以上，也可采用注漿的形式注入純水泥漿或水泥粉煤灰混合漿，其漿液具體配比和水灰比由注漿工藝和設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求綜合確定；如砂石樁在滲透系數(shù)低的軟粘土地基處理工程中兼做排水砂井時(shí)，則充填材料可以采用透水性的材料，如建筑用普通黃砂或粉煤灰，亦可采用其它透水材料，但須保證其滲透系數(shù)和強(qiáng)度不低于建筑用普通黃砂，這樣可以保證地基在設(shè)定的時(shí)間達(dá)到預(yù)期的固結(jié)效果，以減小和控制地基的工后期沉降。如圖所示，該圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠包括圓柱狀鋼筋網(wǎng)片8(采用Φ6 Φ8鋼筋編織成方形網(wǎng)格，網(wǎng)格最大間距應(yīng)不大于對(duì)應(yīng)于80%篩分的砂石料粒徑)，該圓柱狀鋼筋網(wǎng)片8上內(nèi)設(shè)有豎向加強(qiáng)鋼筋7 (采用Φ 10 Φ 16鋼筋，鋼筋數(shù)量為4 8根，沿圓周環(huán)形均布)和水平向加強(qiáng)箍筋9 (采用Φ 12 Φ 14鋼筋，間距1.8 2. 2m)，編織袋經(jīng)緯密度不低于32X32根/10cm，線密度不低于lOOtex，同時(shí)編織袋與鋼筋籠間距為5 10cm，以方便下放鋼筋籠。由實(shí)施方式可見，本發(fā)明提供的新型雙重徑向網(wǎng)籠砂石樁，能有效克服傳統(tǒng)的砂石樁抗側(cè)限能力弱、無法有效控制樁身直徑和樁承載力差等缺陷。通過增加側(cè)向約束部件以提高其抗側(cè)限的能力和有效控制其成樁直徑，提高其成樁可控性。同時(shí)通過調(diào)節(jié)樁土之
4間的充填材料以擴(kuò)充樁體除承載力和抗變形以外的排水固結(jié)等其它功能。該砂石樁施工方法仍采用傳統(tǒng)的沉管法或鉆孔法成樁，如圖3所不，對(duì)沉管法，成孔樁管采用鋼管，管壁厚度應(yīng)保證樁管在成孔過程中不發(fā)生變形，所成孔的外徑應(yīng)不小于設(shè)計(jì)樁身直徑。本實(shí)施例采用沉管法成孔，利用沖擊或振動(dòng)成樁機(jī)將動(dòng)力荷載作用在成孔鋼管帽12上，通過成孔鋼管帽12將成孔鋼管13和鋼管靴14沉入土中直至設(shè)計(jì)深度。在達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，首先用砂石料5將鋼管靴14的錐形體填平，然后下放圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠6 和圓柱狀編織袋3，圓柱狀編織袋3套在圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠6外，將圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠6固定后， 分批填入砂石料5，每次填入深度應(yīng)不大于夯錘的有效影響深度，并分批用夯鍾15夯實(shí)到設(shè)計(jì)要求密實(shí)度或由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定的密實(shí)度。在砂石料5填至地坪線2高程后拔出成孔鋼管13，然后在圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠6和圓柱狀編織袋3之間下放充注填料管16，利用壓力充注系統(tǒng)通過充注填料管16將灌縫填料4填入圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠6和圓柱狀編織袋3之間的空隙。灌縫填料配比可視具體工程要求而定，可以是純水泥漿，可在水泥漿中摻入粉煤灰等其它材料，也可以是純砂石料等其它材料。灌縫填料可以是固態(tài)或液態(tài)，充填方式可以是直接填入，也可以通過壓力裝置壓注。如圖4所示，該實(shí)施例采用鉆孔法成孔，在需成樁位置首先利用成孔鉆機(jī)17預(yù)成孔。在成孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，然后下放圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠6和圓柱狀編織袋3，將圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠6固定后，分批填入砂石料5，并分批用夯鍾15夯實(shí)。在砂石料5填至地坪線2高程后在圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠6和圓柱狀編織袋3之間下放充注填料管16，利用壓力充注系統(tǒng)通過充注填料管16將灌縫填料4填入圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠6和圓柱狀編織袋3之間的空隙。級(jí)配砂石料可根據(jù)工程情況采用不同的配比，以滿足不同的設(shè)計(jì)需要，這屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
權(quán)利要求
1.一種雙重徑向網(wǎng)籠砂石樁，其特征在于該網(wǎng)籠砂石樁包括圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠，圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠外設(shè)有圓柱狀編織袋，圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠內(nèi)填充有砂石料，圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠和圓柱狀編織袋之間充注灌縫填料。
2.如權(quán)利要求1所述的砂石樁，其特征在于該圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠上內(nèi)設(shè)有豎向加強(qiáng)鋼筋和水平向加強(qiáng)箍筋。
3.如權(quán)利要求1所述的砂石樁，其特征在于圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠采用Φ6 Φ8鋼筋編織成方形網(wǎng)格，網(wǎng)格最大間距不大于對(duì)應(yīng)于80%篩分的砂石料粒徑；豎向加強(qiáng)鋼筋采用4 8根沿圓周均布的Φ 10 Φ 16鋼筋，水平向加強(qiáng)箍筋采用Φ 12 Φ 14鋼筋，兩根相鄰鋼筋的間距為1.8 2. 2m。
4.如權(quán)利要求1所述的砂石樁，其特征在于編織袋經(jīng)緯密度不低于32X 32根/10cm， 線密度不低于lOOtex，同時(shí)編織袋與鋼筋籠間距為5 10cm。
5.一種雙重徑向網(wǎng)籠砂石樁施工工藝，其特征在于該方法包括以下步驟成孔到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，迅速壓入圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠和圓柱狀編織袋，圓柱狀編織袋套在圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠夕卜，在鋼筋網(wǎng)籠中灌入砂石料，并每灌入一定量后進(jìn)行夯實(shí)后再行灌入；在砂石灌入完畢后，在鋼筋網(wǎng)籠和編織袋之間充填灌縫填料。
6.如權(quán)利要求5所述的砂石樁施工工藝，其特征在于成孔時(shí)采用沉管法成孔，利用沖擊或振動(dòng)成樁機(jī)將動(dòng)力荷載作用在成孔鋼管帽上，通過成孔鋼管帽將成孔鋼管和鋼管靴沉入土中直至設(shè)計(jì)深度，在達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，首先用砂石料將鋼管靴的錐形體填平，然后下放圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠和圓柱狀編織袋，圓柱狀編織袋套在圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠外，將圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠固定后，分批填入砂石料，并分批用夯鍾夯實(shí)，在砂石料填至地坪線高程后拔出成孔鋼管，然后在圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠和圓柱狀編織袋之間下放充注填料管，利用壓力充注系統(tǒng)通過充注填料管將灌縫填料填入圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠和圓柱狀編織袋之間的空隙。
7.如權(quán)利要求5所述的砂石樁施工工藝，其特征在于成孔時(shí)采用鉆孔法成孔，在需成樁位置首先利用成孔鉆機(jī)預(yù)成孔，在成孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，然后下放圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠和圓柱狀編織袋，將圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠固定后，分批填入砂石料，并分批用夯鍾夯實(shí)，在砂石料填至地坪線高程后在圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠和圓柱狀編織袋之間下放充注填料管，利用壓力充注系統(tǒng)通過充注填料管將灌縫填料填入圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠和圓柱狀編織袋之間的空隙。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙重徑向網(wǎng)籠砂石樁，其特征在于該網(wǎng)籠砂石樁包括圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠，圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠外設(shè)有圓柱狀編織袋，圓柱狀鋼筋網(wǎng)籠內(nèi)填充有砂石料，側(cè)向約束網(wǎng)籠和圓柱狀編織袋之間充注灌縫填料。本發(fā)明的有益效果是在提高砂石樁承載力和減小樁自身沉降的同時(shí)，能夠大量建筑材料用量，降低工程成本，同時(shí)擴(kuò)展樁除承載和抗變形以外的輔助功能。在樁徑受控的情況下，有利于提高地基加固的均勻性、穩(wěn)定性和工程質(zhì)量，同時(shí)有利于設(shè)計(jì)人員明確設(shè)計(jì)參數(shù)，便于設(shè)計(jì)推廣。
文檔編號(hào)E02D5/34GK102465524SQ20101054110
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者劉敏, 周黎月, 朱嶸, 汪中衛(wèi) 申請(qǐng)人:上海市政工程勘察設(shè)計(jì)有限公司, 上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院