[实用新型]强力搅拌土内植刚性体嵌入硬持力层复合桩

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适用于常见土层，用于承压和抗拔的新型桩体——强力搅拌土植入刚性体嵌入硬持力层复合桩。这种新型桩体可用作土木工程各领域的承压桩或抗拔桩，具有成桩方便、造价低、桩身质量可靠、施工速度快、无挤土影响周边环境，而且无泥浆外运污染环境的优点。 

背景技术

建筑工程、水利工程、道桥工程等土木工程的各领域，钻孔灌注桩是最常用的桩体，其具有施工工艺成熟、设备简单、适用性强等优点，但也存在造价高、成桩施工工艺复杂、质量控制要求高等缺点，尤其钻孔桩工艺采用泥浆护壁技术需将土体钻切成泥浆进行外运处理。钻孔桩泥浆外运处理污染环境，是城市急待解决的问题，直接危及传统钻孔灌注桩的推广和运用。如何寻求不需泥浆外运的成桩技术是当前岩土工程的研发方向之一。 

土木工程各领域中打入或压入预制钢筋混凝土方桩或管桩也是目前最常用的桩体。这种桩具有质量可靠、施工速度快、造价低等优点。但这是一种挤土桩，成桩中对周边影响较大，尤其在城区施工，由于挤土危及周边道路、地下管线以及建筑物的安全，这种不利因素限制了预制钢筋混凝土方桩或管桩等挤土桩的应用。此外，打入或压入预制桩也存在一些土层无法或很难成桩到位问题，因此研发能克服上述传统桩缺点的新桩体意义深远。 

上述各种桩体，在沿海的深厚软土层中由于土性差，桩侧摩阻力很低，如何提高桩侧摩阻力，增大桩的承载力也是值得解决的问题。 

本发明的强力搅拌土内植刚性体嵌入硬持力层复合桩技术正是在这种背景下研发出来。这项新技术具有成桩方便、适用性强、桩身质量可靠、施工速度快、造价低、承载力高、无挤土、而且无需泥浆外运处理等优点，同时也解决了深厚软土层中桩侧摩阻力低的问题。这种新技术的推广应用符合当前城市可持续发展的需要，也为工程建设节约了大量投资意义深 远。 

发明内容

本实用新型是一种适用于土木工程各领域的新型桩体，解决了上述传统桩体在使用过程中存在的各种问题。 

一种强力搅拌土内植刚性体嵌入硬持力层复合桩，包括刚性体以及包裹部分刚性体的水泥土，所述的刚性体未被水泥土包裹的一端嵌入硬持力层。 

土体上部为软土层，下部为硬持力层，水泥土位于软土层中，水泥土直径数值在600～1800mm间，水泥掺合比为15％～25％；根据设计要求需要刚性体下端进入硬持力层时，可直接借助钻切或压力将刚性体嵌入到硬持力层中一定深度，硬持力层可以为硬土层。 

当复合桩根据设计承载力要求需进入硬持力层深度较大甚至进入基岩层时，通过控制钻孔机钻进达设计要求深度，将刚性体植入到位。植入硬持力层中的刚性体外包裹有加强水泥土，加强水泥土直径小于水泥土直径，大于刚性体直径100～200mm，水泥掺合比为20％～40％。 

当土体上下部土层的土性一致时，但将刚性体直接打入或插入到位困难，可全程采用小直径的钻杆进行搅拌钻进，然后将刚性体植入到位。其中复合桩上下部包裹刚性体的水泥土直径比刚性体直径大100～500mm，水泥掺合比为20％～30％。 

复合桩体可以作为承压受力桩，也可以作为抗拔受力桩。 

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是利用新研发的新型植桩机配备的强力搅拌和钻入硬持力层功能，对一般常见土体进行强力搅拌，同时注入水泥浆液，使土体形成水泥土流动状，这种水泥搅拌桩直径根据土体性质而变，若是软土层，即采用大直径的搅拌尺寸，使其与内植的较小直径刚性体形成复合桩体。利用廉价的水泥土扩大桩体的外围直径，增大桩体的表面积和桩侧摩阻力，解决软土摩擦力低的问题，达到增加桩承载力之效，使桩侧摩阻力和桩身抗承压强度(主要由刚性体提供)相匹配。对桩穿越土体性状较好，可减小搅拌桩直径，使桩机提供强力搅拌功能能顺利搅拌土体，其搅拌直径以形成复合桩体后能满足桩侧摩阻力要求。这种特制桩机的强力搅拌钻杆的头部区域的钻头和搅拌叶片的直径与植入 的刚性体相匹配。这种相对较小直径的钻头和搅拌叶片有利于桩体进入硬持力层甚至基岩层。当桩机钻进搅拌进入硬持力层(基岩)到位后，注入一定的高强度凝结硬化浆液，使植入的刚性体嵌入持力层将能更好的结合，以确保复合桩端承载力达到强度要求。 

这种强力搅拌土内植的刚性体一般是常见的预制钢筋混凝土薄壁、厚壁或竹节管桩，预制钢筋混凝土方桩或空心方桩，也可以是钢管桩。