一种纤维加筋阶梯型水泥搅拌桩的制作方法

1.本实用新型涉及桩基工程领域，尤其涉及一种纤维加筋阶梯型水泥搅拌桩。


背景技术：

2.水泥搅拌桩是使用搅拌钻机将配置好的水泥浆喷入软土地基中并进行搅拌，水泥浆与软土发生化学反应从而固化软土，形成强度较高的桩体，一般用于淤泥质土、素填土、黄土等土质条件中。由于传统的水泥搅拌桩仅采用水泥等其他固化剂固化软土，因此其竖向承载力较强，抵抗水平荷载的能力较弱；另外，桩顶传递到桩端的荷载随着基桩的埋深而不断减小，因此，相比较于桩顶部分的桩身，桩端部分的桩身其抵抗荷载的作用不能有效发挥，而且随着埋深的加大，桩周土的土质和含水量也存在差异，若采用统一的水灰比，其基桩抵抗荷载作用的利用效率很低；水泥搅拌桩是采用水泥浆液与绞碎的土体发生化学反应形成的桩身，其承载能力有限，作为主要受荷的桩顶，很容易因受到较大的荷载而发生碎裂，导致水泥搅拌桩破坏。
3.因此，亟需提出了一种新型纤维加筋阶梯型水泥搅拌桩来解决上述技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种承载能力高、抗剪强度大的纤维加筋阶梯型水泥搅拌桩，其在制作水泥固化剂时掺入竹丝纤维加强桩体的抗剪能力，并根据上部荷载在桩身中的荷载传递规律，将桩身制作为阶梯型以提高竹丝纤维增强水泥搅拌桩的利用率，并提高单桩承载力；另外，通过制作一定长度的双向土工格栅套筒，包裹上部桩身，提高上部桩身的抗压、抗劈裂强度，保证上部桩身的质量。
5.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
6.一种纤维加筋阶梯型水泥搅拌桩，包括竹丝纤维增强水泥搅拌桩和双向土工格栅套筒，所述竹丝纤维增强水泥搅拌桩自顶端至尾端依次分为上部桩身、中部桩身以及下部桩身，所述上部桩身、所述中部桩身以及所述下部桩身呈阶梯型结构且直径依次减少，所述双向土工格栅套筒套设于所述上部桩身圆周侧。
7.作为本实用新型的一种优选改进，上部桩身桩径桩长为1.5～2.0m，桩径为1.0～1.2m，所述中部桩身桩长为4～7m，桩径为0.5～0.6m，所述下部桩身桩长为4～7m，桩径为0.3～0.4m，所述竹丝纤维增强水泥搅拌桩全长为9～15m。
8.作为本实用新型的一种优选改进，所述竹丝纤维增强水泥搅拌桩的水灰比为0.45～0.55，所述上部桩身水灰比为0.55，所述竹丝纤维增强水泥搅拌桩自顶端至尾端水灰比逐渐减少。
9.作为本实用新型的一种优选改进，所述竹丝纤维增强水泥搅拌桩由42.5硅酸盐水泥与竹丝纤维均匀混合后一体成型而成。
10.作为本实用新型的一种优选改进，所述竹丝纤维直径为1.0～1.5mm，长度为15～25mm。
11.作为本实用新型的一种优选改进，所述双向土工格栅套筒包括1～2层钢塑型双向土工格栅，拉伸强度为20～60kn/m。
12.作为本实用新型的一种优选改进，所述双向土工格栅套筒搭接段的长度为0.3～0.4m。
13.作为本实用新型的一种优选改进，所述双向土工格栅套筒顶部与所述上部桩身顶部齐平。
14.作为本实用新型的一种优选改进，所述双向土工格栅套筒的轴心与所述竹丝纤维增强水泥搅拌桩的轴心重合。
15.本实用新型的技术效果在于：
16.1、在竹丝纤维增强水泥搅拌桩施工制作时掺入竹丝纤维，能够增强桩体的抗剪能力，提高搅拌桩的强度；
17.2、竹丝纤维属于低碳、节能、环保的可再生资源，储量丰富，来源广泛，制作成本低，将竹丝纤维掺入竹丝纤维增强水泥搅拌桩不会对环境造成任何污染、不会浪费宝贵的自然资源；
18.3、结合荷载在桩身中的传递规律，采用阶梯型竹丝纤维增强水泥搅拌桩形式，并结合桩周土性质调节桩身水灰比，使桩身抵抗荷载作用的能力充分利用，并且阶梯型竹丝纤维增强水泥搅拌桩能提高桩侧摩阻力，提升基桩承载力；
19.4、在易破碎劈裂的上部桩身使用双向土工格栅套筒约束加固，使竹丝纤维增强水泥搅拌桩上部桩身更坚固稳定。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
21.图1为本实用新型一种纤维加筋阶梯型水泥搅拌桩结构示意图；
22.图2为本实用新型一种纤维加筋阶梯型水泥搅拌桩剖切结构示意图；
23.图3为本实用新型一种纤维加筋阶梯型水泥搅拌桩双向土工格栅套筒结构示意图。
24.其中，1为竹丝纤维增强水泥搅拌桩、11为上部桩身、12为中部桩身、13为下部桩身、2为竹丝纤维、3为双向土工格栅套筒。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.如图1
‑
3所示，本实用新型提供了一种纤维加筋阶梯型水泥搅拌桩，包括竹丝纤维增强水泥搅拌桩1和双向土工格栅套筒3，所述竹丝纤维增强水泥搅拌桩1由42.5硅酸盐水
泥与竹丝纤维2均匀混合后一体成型而成，所述竹丝纤维2直径为1.0～1.5mm，长度为15～25mm。需具体说明的是，在所述竹丝纤维增强水泥搅拌桩1施工制作时掺入竹丝纤维2，能够增强桩体的抗剪能力，提高所述竹丝纤维增强水泥搅拌桩1的强度。另外，所述竹丝纤维2属于低碳、节能、环保的可再生资源，储量丰富，来源广泛，制作成本低，将所述竹丝纤维2掺入竹丝纤维增强水泥搅拌桩1不会对环境造成任何污染、不会浪费宝贵的自然资源。
27.所述竹丝纤维增强水泥搅拌桩1自顶端至尾端依次分为上部桩身11、中部桩身12、下部桩身13，所述上部桩身11、所述中部桩身12以及所述下部桩身13呈阶梯型结构且直径依次减少，进一步的，所述竹丝纤维增强水泥搅拌桩1的水灰比为0.45～0.55，所述上部桩身水灰比为0.55，所述竹丝纤维增强水泥搅拌桩1自顶端至尾端水灰比逐渐减少。如此，结合荷载在桩身中的传递规律，采用阶梯型竹丝纤维增强水泥搅拌桩形式，并结合桩周土性质调节桩身水灰比，使桩身抵抗荷载作用的能力充分利用，并且阶梯型竹丝纤维增强水泥搅拌桩1能提高桩侧摩阻力，提升基桩承载力。
28.所述双向土工格栅套筒3套设于所述上部桩身11的周向侧，在易破碎劈裂的上部桩身11使用所述双向土工格栅套筒3约束加固，使竹丝纤维增强水泥搅拌桩1的上部桩身11更坚固稳定。
29.需进一步具体说明的是，所述上部桩身11桩长为1.5～2m，桩径为1.0～1.2m，所述中部桩身12桩长为4～7m，桩径为0.5～0.6m，所述下部桩身13桩长为4～7m，桩径为0.3～0.4m，所述竹丝纤维增强水泥搅拌桩1全长为9～15m。选取合适的桩长和桩径，不但可节约材料，而且结构强度高，侧摩阻力大，基桩承载力大。
30.所述双向土工格栅套筒3搭接段的长度为0.3～0.4m，包括1～2层钢塑型双向土工格栅，拉伸强度为20～60kn/m。
31.所述双向土工格栅套筒3顶部与所述上部桩身11顶部齐平。所述双向土工格栅套筒3的轴心与所述竹丝纤维增强水泥搅拌桩1的轴心重合。
32.本实用新型的技术效果在于：
33.1、在竹丝纤维增强水泥搅拌桩施工制作时掺入竹丝纤维，能够增强桩体的抗剪能力，提高搅拌桩的强度；
34.2、竹丝纤维属于低碳、节能、环保的可再生资源，储量丰富，来源广泛，制作成本低，将竹丝纤维掺入竹丝纤维增强水泥搅拌桩不会对环境造成任何污染、不会浪费宝贵的自然资源；
35.3、结合荷载在桩身中的传递规律，采用阶梯型竹丝纤维增强水泥搅拌桩形式，并结合桩周土性质调节桩身水灰比，使桩身抵抗荷载作用的能力充分利用，并且阶梯型竹丝纤维增强水泥搅拌桩能提高桩侧摩阻力，提升基桩承载力；
36.4、在易破碎劈裂的上部桩身使用双向土工格栅套筒约束加固，使竹丝纤维增强水泥搅拌桩上部桩身更坚固稳定。
37.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但并不仅仅限于说明书和实施方案中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。