一種新型混凝土預製摩擦樁的製作方法
2023-09-12 14:33:55 2
本實用新型屬於樁基礎工程領域，具體涉及一種混凝土預製摩擦樁。
背景技術：
樁基礎具有承載力高，沉降量小且速率緩慢均勻等特點，能承受垂直荷載、水平荷載、上拔力、機器振動及相關動力作用，作為普適性較強的基礎形式，已廣泛應用於房屋地基、橋梁、水利等工程中。
技術實現要素：
本實用新型是提供一種新型混凝土預製摩擦樁，該摩擦樁與周邊土層的結合緊密，提高了樁的承載力。
實現本發明的技術方案是，一種新型混凝土預製摩擦樁包括樁柱，在所述樁柱表面設有注漿孔，在所述注漿孔的孔口表面設置的分隔結構；
在所述樁柱尾部設有進料口，進料口與設在樁柱內的中間通道連通，注漿孔與中間通道連通；
所述中間通道與所述注漿孔均設在配筋間隙。
進一步講，分隔結構為薄膜。
進一步講，分隔結構包括固定板、及設在固定板上的梯形推塊，在所述注漿孔內壁上設有滑槽，梯形推塊設在注漿孔內、且通過滑動杆與滑槽連接，滑動杆能相對滑槽滑動。
滑槽內設有彈簧，彈簧與滑動杆相接觸、且能阻止滑動杆滑動。
一種新型混凝土預製摩擦樁沉樁方法包括測試沉樁區域土壤承載力——沉樁——注漿；
所述測試沉樁區域土壤承載力,採用平板靜載荷試驗來檢測，承載力滿足靜壓樁施工條件；
所述沉樁，將摩擦樁採用壓力設備壓入沉樁區域、並預壓到指定位置；
所述注漿，開始注漿時使用的泵壓力要低，漿液從樁柱尾部進料口注入，並通過中間通道達注漿孔，漿液充滿摩擦樁中間通道百分之四十後，泵壓力相對於初始壓力增加百分之二十至百分之三十，漿液充滿摩擦樁中間通道百分之六十後，泵壓力相對於初始壓力增加百分之五十至百分之六十，漿液充滿摩擦樁中間通道百分之八十後，泵壓力相對於初始壓力增加百分之八十至百分之九十，漿液充滿摩擦樁中間通道百分之九十後，泵壓力對於初始壓力增加百分之百，在泵壓力相對於初始壓力增加到百分之八十後，漿液推動梯形推塊沿滑槽滑動，梯形推塊前端穿出樁柱，穿入樁柱周邊的土層中，同時漿液通過梯形推塊邊緣與注漿孔之間的縫隙噴出樁柱、並包裹在梯形推塊表面；
經過以上步驟實現新型混凝土預製摩擦樁沉樁。
本發明的優點在於，在工程應用中，摩擦樁與土層間存在負摩阻力，對樁基礎產生一定危害。密集型打樁使周圍土層中產生很大的超空隙水壓力，沉樁後周圍土體重新固結引起土層沉降進而產生負摩阻力。新型摩擦樁極大地增加了樁側面與土層的摩擦係數，在打樁深度相同的情況下減少了摩擦樁的使用數量，從而消弱負摩阻力的影響。
通過高壓注漿後，摩擦樁內部預留孔洞得以填充，其抗壓強度可以滿足設計承載負荷，且形成的樁釘能有效地增強摩擦樁與土層的結合，極大地增加摩擦樁與土層的摩擦係數，在縱向荷載一定的情況下減小所需的摩擦樁與土層的接觸面積，即減小了摩擦樁進入土層的深度或摩擦樁的用量，節省了生產摩擦樁的原料。
預留孔洞與土層接觸面設置的薄膜有效防止沉樁過程中雜物進入孔洞內，保證注漿有效性，避免二次清空所增加工程量。
該預製摩擦樁是先打樁再注漿之後形成的樁釘，此形式能更好與土層結合，避免樁釘深入土層造受破壞。
附圖說明
圖1新型摩擦樁內部構造示意圖。
圖2新型摩擦樁注漿後示意圖。
圖3預留孔洞結構示意圖。
圖4為優選配筋結構示意圖。
圖5為分隔結構優選結構示意圖。
圖中，1－注漿孔、2－配筋、3－豎筋、4－樁釘、5－樁柱、6－樁尖、7－中間通道、8－固定板、9－梯形推塊、10－滑槽、11－滑動杆、12－彈簧。
具體實施方式
如圖1、3所示，一種新型混凝土預製摩擦樁包括樁柱5，在所述樁柱5表面設有注漿孔1，在所述注漿孔1的孔口表面設置的分隔結構4；
在所述樁柱5尾部設有進料口6，進料口6與設在樁柱5內的中間通道7連通，注漿孔1與中間通道7連通；中間通道7內部中空，但外壁可採用鋼質材料，中間通道7與配筋2一起成為了新型混凝土預製摩擦樁骨加結構；
中間通道7與所述注漿孔1均設在配筋2間隙，配筋的前端設有豎筋3，配筋2增強樁柱的強度，豎筋3增強樁尖的強度，優選的配筋2為螺旋結構。
優優選的，分隔結構4為薄膜，對於長度不超過2米的短樁，可以採用薄膜對注漿孔1進行封堵。
對於長度超過2米，或是在水下作業時，採用薄膜封堵注漿孔1，無法取得封堵的效果。
優選的，如圖5中，分隔結構4包括固定板8、及設在固定板8上的梯形推塊9，在所述注漿孔1內壁上設有滑槽10，梯形推塊9設在注漿孔1內、且通過滑動杆11與滑槽10連接，滑動杆11能相對滑槽10滑動，優選的，滑槽10內設有彈簧12，彈簧12與滑動杆11相接觸、且能阻止滑動杆11滑動。在注漿後，所注漿液通過進料口6進入樁柱5內部，並通過中間通道7到達注漿孔1，隨著注漿壓力到達一定值後，能克服彈簧12的拉力，使梯形推塊9沿滑槽10滑動，隨著梯形推塊9的滑動，漿液會將已滑過的滑槽10填滿（使梯形推塊9隻能向外移動），能同時防止梯形推塊9因注漿壓力值的波動，而引起梯形推塊9的回縮，梯形推塊9被推出注漿孔後，梯形推塊9前端被推入樁柱周邊的土層中，固定板8對梯形推塊9進行限位，阻止了梯形推塊9繼續移動，漿液通過梯形推塊9邊緣與注漿孔之間的間隙噴出樁柱，部分漿液會包裹在梯形推塊9外表面，在樁柱外部形成樁釘4。
一種新型混凝土預製摩擦樁沉樁方法包括測試沉樁區域土壤承載力——沉樁——注漿；
所述測試沉樁區域土壤承載力,採用平板靜載荷試驗來檢測，承載力滿足靜壓樁施工條件，地基承載力檢測可分為天然地基承載力檢測和複合地基承載力檢測，但檢測方法原理都差不多的。通常採用平板靜載荷試驗來檢測。具體做法大致如下：使用一定大小的鋼板（需要具有一定的剛度，所以一般採用多塊鋼板按照從上到下從小大大的順序疊加），置於準備檢測的地基土上，如果是複合地基檢測，一般還需要在鋼板下面鋪設一定厚度的褥墊層，在上面放置一個千斤頂，千斤頂上面架設荷載平臺，平臺上面堆放配重，可用水泥塊，也用口袋裝砂石作為配重，如果承載力較大的時候，也可採用錨樁作為反力。然後通過千斤頂逐級加載並測定相應的沉降情況，指導地基土沉降量滿足不穩定條件時，測得的荷載配重量除以鋼板的面積即可算出地基承載力；
所述沉樁，將摩擦樁採用壓力設備壓入沉樁區域、並預壓到指定位置，壓樁順序：壓樁順序應根據地形、土質和樁布置的密度確定。由於樁對土體產生擠壓，先壓入的樁常被後壓入的樁推擠而發生水平位移，因此應擬定合理的打樁順序。當逐排打樁時，壓樁的推進方向應逐漸改變，以免朝一個方向受到擠壓，導致土擠壓不均勻。並且對同一排樁而言，必要時可採用間隔跳壓的方式進行。大面積壓樁時，可以先從中間壓，逐漸向四周推進；也可採用分段壓，以減少對樁的擠壓。
壓樁質量的控制：壓樁的質量要視打入後的偏差是否在允許範圍之內、貫入度和沉樁標高是否滿足設計要求以及樁頂、樁身是否被打壞而定；
所述注漿，開始注漿時使用的泵壓力要低，漿液從樁柱尾部進料口注入，並通過中間通道達注漿孔，漿液充滿摩擦樁中間通道百分之四十後，泵壓力相對於初始壓力增加百分之二十至百分之三十，漿液充滿摩擦樁中間通道百分之六十後，泵壓力相對於初始壓力增加百分之五十至百分之六十，漿液充滿摩擦樁中間通道百分之八十後，泵壓力相對於初始壓力增加百分之八十至百分之九十，漿液充滿摩擦樁中間通道百分之九十後，泵壓力對於初始壓力增加百分之百，在泵壓力相對於初始壓力增加到百分之八十後，漿液推動梯形推塊沿滑槽滑動，梯形推塊前端穿出樁柱，穿入樁柱周邊的土層中，同時漿液通過梯形推塊邊緣與注漿孔之間的縫隙噴出樁柱、並包裹在梯形推塊表面；注漿壓力緩慢提高，可以使漿液能充滿樁柱內，防止在樁柱內形成負壓區，從而減弱樁柱自身的強度。
經過以上步驟實現新型混凝土預製摩擦樁沉樁。
工作原理：利用高壓注漿(比如：水玻璃化學灌漿)方式，將漿液通過所述注漿孔的孔洞，灌輸至樁側面與土層內；在高壓作用下，最終突破薄膜滲入土體之中形成樁釘4，同時預注漿孔也得以填充。本發明提出一個新型混凝土預製摩擦樁可以在滿足設計承載強度要求前提下，通過增大所述樁與接觸土層間的摩擦係數，在荷載一定的情況下減少所述樁與土層間的接觸面積，減小所述樁沉入土層的深度，節省製備所述樁的材料。