[发明专利]桩土混凝一体化复合桩及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种桩土混凝一体化复合桩及其施工方法。

背景技术

在较为复杂的地基中，采用单一的地基处理方法或桩型，很难取得理想的经济技术效果，如常用粉喷桩、振动沉管灌注桩、管桩在某些地区被限制使用。如何形成具有桩土共同作用、互补增强、协同承载能力的复合桩型，成为业界研究的重要课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构合理，质量可靠、施工简便的桩土混凝一体化复合桩及其施工方法。

本发明的技术解决方案是：

一种桩土混凝一体化复合桩，其特征是：包括外周挤密土层，挤密土层内为原位土与散粒体、固化剂混凝体，混凝体内设置与混凝体凝结成一体的钢筋混凝土桩。

所述固化剂为水泥、石灰、水玻璃等化学固化剂。

所述钢筋混凝土桩为预制实心桩、空心桩、钢管管桩、其他异型桩、现浇砼桩或现浇砼与预制桩的复合桩。

一种桩土混凝一体化复合桩的施工方法，其特征是：包括下列步骤：（1）将散粒体骨料注入场地土层内形成密集布置的散体桩；（2）在注有散粒体骨料的土层中打入钢筋混凝土桩；（3）再在注有散粒体骨料的土层中注入固化剂，搅拌、凝固，形成复合桩。

所述的桩土混凝一体化复合桩的施工方法，（1）步骤（1）将散粒体骨料注入场地土层内形成密集布置的散体桩时，形成了排水通道，原位土可快速排水固结；（2）步骤（2）注有散粒体骨料的土层中打入钢筋混凝土桩时，挤密了桩周土体；（3）步骤（3）再在注有散粒体骨料的土层中注入固化剂，搅拌、凝固时，芯桩周围形成混凝体，混凝体硬凝后达到与芯桩匹配的刚度、强度、高围压和高粘结力，保证复合桩内外芯混凝一体化，并与桩周挤密土体一体化。

一种桩土混凝一体化复合桩的施工方法，其特征是：包括下列步骤：（1）将散粒体骨料注入场地土层内形成密集布置的散体桩；（2）在注有散粒体骨料的土层中喷射固化剂并旋压搅拌形成混凝体；（2）混凝体中打入钢筋混凝土桩，形成桩土混凝一体化复合桩。

所述的桩土混凝一体化复合桩的施工方法，（1）步骤（2）在散体桩中高压喷射固化剂并旋压搅拌形成混凝体时，通过桩机上设置的链条及反压螺旋叶片对全长范围内的混凝体进行旋压挤扩，同时挤密了桩周土体；（2）施工时大量水分在高压气体和旋压挤扩双重作用下排出，桩周土体在挤密的同时快速排水固结。固化剂顺畅喷出并与骨料及原位土搅拌均匀并压密；（3）混凝体含水量为20%~35%，再在钢筋混凝土芯桩施工时产生的挤扩压力作用下达到最大干密度。混凝体硬凝后达到与芯桩匹配的刚度、强度、高围压和高粘结力，保证复合桩内外芯混凝一体化，并与桩周挤密土体一体化。

本发明将常用的柔性散粒体桩、半刚性水泥土类桩、刚性高强度混凝土类桩进行复合施工，形成互补增强、协同承载的复合桩，避免了单一桩法的缺陷，保留了单一桩法的优点，质量可靠、施工简便、造价低廉，强度、刚度、密度高，桩身体积大，因而具有较高的单桩承载力，同时大幅改善了桩间土的软弱状态，优化了桩土承载力分配和桩身应力分布。可作为复合地基中的竖向增强体，也可作为单一刚性桩（抗压、抗拔、抗水平、防腐），还可用于基坑支护及防渗墙工程，具有广阔的应用前景。

本发明使复合桩充分发挥出桩周土体摩擦力和桩端阻力，又协调桩身多种材料强度而产生较高的单桩承载力，且能显著提高桩间土体强度和分担的承载力，多种介质协调匹配，刚柔相济，互补增强，共同提高；集置换、竖向增强、排气排水、固结、胶结、压密、充填、振密、挤密等于一体；能大幅改善整个地基的均匀性、稳定性和压缩性。复合桩中的劲芯将荷载快速传递到外围桩身及周围土体中，降低了持力层的土体强度要求，较短的复合桩即可满足设计要求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明一个实施例复合桩的结构示意图。

具体实施方式

一种桩土混凝一体化复合桩，包括外周挤密土层1，挤密土层内为原位土与散粒体、固化剂混凝体2，混凝体内设置与混凝体凝结成一体的钢筋混凝土桩3。

所述固化剂为水泥、石灰、水玻璃等化学固化剂。