一種現澆樁的製作方法

2023-09-21 17:27:55 1

專利名稱：一種現澆樁的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及建築領域中主要應用於基坑工程的一種樁，特別是一種現場澆注 成型的混凝土樁。
背景技術：
隨著我國國民經濟的快速發展，城市化進程的不斷深入，城市規模越來越大。中國 城市化人口的增多，導致城市用地量越來越大，城市土地供應越來越緊張，為了節省土地， 提高土地使用效率，城市建築結構普遍朝高層超高層結構發展，建築結構對基礎的要求也 越來越高，要求基礎材料具有高承載力，良好的力學性能。同時，在城市中進行基礎施工的 要求越來越高，不但要求有高的性價比要求，而且成樁工藝施工的環保要求也越來越高。現 有的成樁工藝不外乎現場鑽孔灌注樁和預製混凝土或鋼樁的打入施工，鑽孔灌注樁的承載 力高，力學性能也較好，但是鑽孔灌注樁造價貴，施工時間長，施工速度慢、存在泥漿外運汙 染環境等缺點，預製混凝土或鋼樁具有較好的性價比和力學性能，但是成樁施工時具有噪 音汙染，而且由於是擠土施工，對周邊房屋安全和居民造成極大影響，雖然現在大量採用靜 壓樁機施工，大大降低低了施工噪音，但是擠土效應的破壞卻沒有改變。另外，對於預製混凝土樁來說，現有建築標準的先張法預應力預製混凝土樁中，預 應力筋主要用來滿足預製樁的起吊要求所產生的載荷，但是卻不能提供承載力，使得預應 力筋所起到的作用有限；另外，由於預應力混凝土樁是預應力構件，延性很低，易發生脆性 破壞，無法抵抗較大的拉力和彎曲應力，因此現有先張法預應力混凝土樁的水平承載力相 對薄弱。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種，以減少或避免前面所提到的問題。為解決上述技術問題，本實用新型提出了一種現澆樁，包括一個預製樁芯，其中， 所述現澆樁還包括位於所述預製樁芯外圍的水泥複合土凝固層，所述水泥複合土凝固層由 現場澆注於土層中預先鑽出的孔中的水泥漿液與土體混合凝固而成。優選地，所述預製樁芯為一混凝土預製樁芯，該混凝土預製樁芯由混凝土與預製 鋼筋籠構成，該預製鋼筋籠包括沿所述現澆樁長度方向延伸的主筋、以及螺旋圍繞所述主 筋的箍筋，其中，所述主筋為非預應力鋼筋。優選地，所述預製樁芯為一預製鋼筋籠，該預製鋼筋籠包括沿所述現澆樁長度方 向延伸的主筋、以及螺旋圍繞所述主筋的箍筋，其中，所述主筋為非預應力鋼筋。優選地，所述非預應力鋼筋為普通螺紋鋼筋。優選地，所述水泥複合土凝固層外表面呈螺旋狀凸凹結構。優選地，所述水泥複合土凝固層上部為截面一致的柱體，下部為截面逐漸擴大的 椎體。本實用新型所提出的現澆樁成樁工藝簡單，而且克服了施工過程中的噪音汙染、泥漿外運、環境汙染、擠土效應和施工周期長等傳統樁基產品的缺點，具有高承載力、力學 性能良好、施工周期短、成樁效率高、無擠土、無環境汙染等優點。在進行水泥複合土攪拌施工時，主要是採用將水泥漿液與土體進行複合攪拌的工 藝，利用水泥凝結之後的固結強度，提高預製樁芯與周邊土體的土體摩擦力以及水泥複合 土攪拌樁基礎的整體的承載力，使樁基礎承載力大大提高。另外，本實用新型由於是一種現澆樁，不存在起吊、運輸、打樁的問題，因此根本不 需要如現有的混凝土預製樁那樣採用預應力主筋，因而相較而言，提高了該現澆樁的抗彎 承載力和延性性能，實驗表明，該種增強型現澆樁的抗彎承載力和抗剪承載力性能比原來 的預應力混凝土預製樁提高了很多，同時樁的延性和耗能性能也得到了很大的提高。

以下附圖僅旨在於對本實用新型做示意性說明和解釋，並不限定本實用新型的範 圍。其中，圖1顯示的是根據本實用新型的一個具體實施例的現澆樁的立體結構示意圖；圖2顯示的是圖1所示現澆樁的使用狀態剖視圖；圖3顯示的是根據本實用新型的一個具體實施例的一種混凝土預製樁芯的俯視 圖；圖4顯示的是根據本實用新型的又一個具體實施例的現澆樁的立體結構示意圖；圖5顯示的是圖4所示現澆樁的使用狀態剖視圖。
具體實施方式
為了對本實用新型的技術特徵、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明 本實用新型的具體實施方式
。其中，相同的部件採用相同的標號。圖1顯示的是根據本實用新型的一個具體實施例的現澆樁的立體結構示意圖，圖 2顯示的是該現澆樁的使用狀態剖視圖。如圖1-2所示，該現澆樁1包括一個預製樁芯2以 及位於預製樁芯2外圍的水泥複合土凝固層3，該水泥複合土凝固層3由現場澆注於土層4 中預先鑽出的孔5中的水泥漿液與土體混合凝固而成。如圖2所示，該現澆樁1的中間為預製樁芯2，當然，本領域技術人員應當理解，該 預製樁芯2可以是預製的，也可以是現澆的，在本實用新型的其他具體實施例中，其可以是 預製混凝土樁芯或者鋼質材料，該預製樁芯2形狀可以多樣化。預製樁芯2外包裹的是一 層水泥複合土凝固層3，形成該水泥複合土凝固層3的過程是用鑽孔攪拌樁機等設備在土 層4中鑽出孔5 ；當孔5的深度達到設計深度後，將水泥漿液高壓注入孔5中；同時提升鑽 機螺旋杆，將孔5中殘留的土體以及孔壁上攪下來的土體與注入的水泥漿液混合攪拌，重 復多次，使水泥漿液與土體充分混合在一起；然後植入預製樁芯2，使之與水泥複合土一起 固結之後即形成了本實用新型的現澆樁1，這種現場澆注形成的現澆樁1的承載力和抗拔 力大大提升，且該工法無汙染、無噪聲、造價低、施工周期短。現有的許多預製樁在成樁的過程中，由於採用外施加擊打力或靜壓力，對樁身形 成了疲勞破壞，降低了樁的使用強度，同時由於成樁外力過大也可能會使樁身產生微細裂 紋，降低了樁的耐久性和樁的使用壽命。[0024]本實用新型所提供的這種現澆樁，其是在將水泥漿液和土體攪拌成具有一定流動變形能力的複合土體之後，再把預製混凝土樁芯或者鋼芯壓入其中，在具有一定流動變形 能力的複合土體中樁體不需要擊打，利用自重或稍加外力很容易壓入，而且對周邊土體無 擠土效應的破壞。壓入之後的預製樁芯2與水泥複合土、周圍的土層4固結後形成一整體， 相當於增加了樁徑，樁的抗拔力和承載力大大的提高。在本實用新型的一個具體實施例中，現澆樁1所採用的預製樁芯可以為一混凝土 預製樁芯2，如圖3所示，其中，圖3顯示的是根據本實施例的一種混凝土預製樁芯2的俯視 圖，該混凝土預製樁芯2由混凝土 22與預製鋼筋籠23構成，該預製鋼筋籠23包括沿現澆 樁長度方向延伸的主筋24、以及螺旋圍繞所述主筋24的箍筋25，其中，主筋24為非預應力 鋼筋。由於本實用新型提出的是一種現澆樁，不存在起吊、運輸、打樁的問題，因此，本實 施例中的混凝土預製樁芯2中的主筋24根本不需要如現有的混凝土預製樁那樣採用預應 力主筋，因此，在上述具體實施例中，特別提出的發明點是主筋24採用的是非預應力鋼筋， 例如，該非預應力鋼筋可以為普通螺紋鋼筋。另外，由於採用了非預應力主筋，相較而言，提 高了該現澆樁的抗彎承載力和延性性能，實驗表明，該種增強型現澆樁的抗彎承載力和抗 剪承載力性能比原來的預應力混凝土預製樁提高了很多，同時樁的延性和耗能性能也得到 了很大的提高。進一步的，在本實用新型的另一個具體實施例中，現澆樁1所採用的預製樁芯2可 以僅僅為為一預製鋼筋籠，也就是類似於圖3所示的那樣，預製樁芯2不包括混凝土 22。同 樣的，該預製鋼筋籠可以包括沿現澆樁長度方向延伸的主筋、以及螺旋圍繞所述主筋的箍 筋，其中，主筋為非預應力鋼筋。本領域技術人員應當明了，雖然圖1-3中所示的預製樁芯2的橫截面大體上呈方 形，但是，該預製樁芯2也可以呈圓形或其他形狀，其既可以是空心的(如圖1-2所示)，也 可以是實心的。並且，整個現澆樁1也可以呈圓形截面或者方形截面、菱形截面等等；當然， 從施工角度來看，圓形截面可能會更好一些，而且採用預製鋼筋籠作為樁芯也更為簡單實 用，其形成的現澆樁整體上為實心結構。在本實用新型的另一個具體實施例中，為了使水泥複合土層與周邊土體更好的結 合在一起，可以在土層4中鑽孔的時候，使孔5的壁面呈螺旋狀凸凹結構，以此使得水泥復 合土凝固層凝固之後，其外表面呈螺旋狀凸凹結構。圖4顯示的是根據本實用新型的又一個具體實施例的現澆樁的立體結構示意圖， 圖5顯示的是該現澆樁的使用狀態剖視圖。如圖4-5所示，該現澆樁1包括一個預製樁芯 2以及位於預製樁芯2外圍的水泥複合土凝固層3，該水泥複合土凝固層3由現場澆注於土 層4中預先鑽出的孔5中的水泥漿液與土體混合凝固而成。如圖5所示，該現澆樁1的中間為預製樁芯2，在本實用新型的其他具體實施例中， 其可以是預製混凝土樁芯或者鋼質材料，該預製樁芯2形狀可以多樣化。預製樁芯2外包 裹的是一層水泥複合土凝固層3，該水泥複合土凝固層3上部為截面一致的柱體31，下部為 截面逐漸擴大的椎體32。形成該水泥複合土凝固層3的過程是用鑽孔攪拌樁機等設備在 土層4中鑽出孔5 ；當孔5的深度達到設計深度後擴大鑽頭鑽孔直徑，使孔5的下部截面逐 漸擴大成錐孔，然後將水泥漿液高壓注入孔5中；同時提升鑽機螺旋杆，將孔5中殘留的土體以及孔壁上攪下來的土體與注入的水泥漿液混合攪拌，重複多次，使預製樁1的底部形 成一水泥複合土擴大支盤；然後植入預製樁芯2，使之與水泥複合土一起固結之後即形成 了本實用新型的現澆樁1，這種現場澆注形成的現澆樁1的承載力和抗拔力大大提升，且該 工法無汙染、噪聲小、造價低。本實用新型所提出的現澆樁成樁工藝簡單，而且克服了施工過程中的噪音汙染、 泥漿外運、環境汙染、擠土效應和施工周期長等傳統樁基產品的缺點，具有高承載力、力學 性能良好、施工周期短、成樁效率高、無擠土、無環境汙染等優點。在進行水泥複合土攪拌施工時，主要是採用將水泥漿液與土體進行複合攪拌的工 藝，利用水泥凝結之後的固結強度，提高預製樁芯與周邊土體的土體摩擦力以及水泥複合 土攪拌樁基礎的整體的承載力，使樁基礎承載力大大提高。在進行水泥攪拌樁施工時不但 可以按傳統工藝施工，也可以施工為螺旋形水泥攪拌複合土樁基，同時也可以在樁基礎底 部通過擴大樁尖直徑形成擴大頭，然後高壓注入水泥漿液使底部形成擴大頭，大大提高樁 基礎端部的承載力，極大的提高樁基礎的承載力。該樁型相比傳統的鑽孔攪拌樁具有較高 的性價比，適合在城市建築基礎中推廣使用。本領域技術人員應當理解，雖然本實用新型是按照多個實施例的方式進行描述 的，但是並非每個實施例僅包含一個獨立的技術方案。說明書中如此敘述僅僅是為了清楚 起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體加以理解，並將各實施例中所涉及的技 術方案看作是可以相互組合成不同實施例的方式來理解本實用新型的保護範圍。以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，並非用以限定本實用新型的範 圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作的等同變化、 修改與結合，均應屬於本實用新型保護的範圍。
權利要求一種現澆樁，包括一個預製樁芯，其特徵在於，所述現澆樁還包括位於所述預製樁芯外圍的水泥複合土凝固層，所述水泥複合土凝固層由現場澆注於土層中預先鑽出的孔中的水泥漿液與土體混合凝固而成。
2.根據權利要求1所述的現澆樁，其特徵在於，所述預製樁芯為一混凝土預製樁芯，該 混凝土預製樁芯由混凝土與預製鋼筋籠構成，該預製鋼筋籠包括沿所述現澆樁長度方向延 伸的主筋、以及螺旋圍繞所述主筋的箍筋，其中，所述主筋為非預應力鋼筋。
3.根據權利要求1所述的現澆樁，其特徵在於，所述預製樁芯為一預製鋼筋籠，該預製 鋼筋籠包括沿所述現澆樁長度方向延伸的主筋、以及螺旋圍繞所述主筋的箍筋，其中，所述 主筋為非預應力鋼筋。
4.根據權利要求2或3所述的現澆樁，其特徵在於，所述非預應力鋼筋為普通螺紋鋼筋。
5.根據權利要求1所述的現澆樁，其特徵在於，所述水泥複合土凝固層外表面呈螺旋 狀凸凹結構。
6.根據權利要求1所述的現澆樁，其特徵在於，所述水泥複合土凝固層上部為截面一 致的柱體，下部為截面逐漸擴大的椎體。
專利摘要本實用新型提出了一種現澆樁，包括一個預製樁芯，其中，所述現澆樁還包括位於所述預製樁芯外圍的水泥複合土凝固層，所述水泥複合土凝固層由現場澆注於土層中預先鑽出的孔中的水泥漿液與土體混合凝固而成。本實用新型所提出的現澆樁成樁工藝簡單，而且克服了施工過程中的噪音汙染、泥漿外運、環境汙染、擠土效應和施工周期長等傳統樁基產品的缺點，具有高承載力、力學性能良好、施工周期短、成樁效率高、無擠土、無環境汙染等優點。
文檔編號E02D5/50GK201730091SQ20102028255
公開日2011年2月2日 申請日期2010年8月5日 優先權日2010年8月5日
發明者張後禪, 朱建舟 申請人:上海中技樁業股份有限公司