一种软土地基水泥土复合桩成桩方法与流程

1.本技术涉及建筑施工的技术领域，尤其是涉及一种软土地基水泥土复合桩成桩方法。


背景技术：

2.水泥土复合桩是适用于软土地基的一种新型复合桩，由phc管桩、钢管桩等组成的芯桩在水泥土初凝前压入水泥土桩中复合而成的桩基础，也可将其用作复合地基。
3.水泥土复合桩由芯桩和水泥土组成，芯桩与桩周土之间为水泥土。水泥搅拌桩的施工及芯桩的压入改善了桩周和桩端土体的物理力学性质及应力场分布，有效地改善了桩的荷载传递途径；桩顶荷载由芯桩传递到水泥土桩再传递到侧壁和桩端的水泥土体，有效地提高了桩的侧阻力和端阻力，从而有效地提高了复合桩的承载力，减小了复合桩的沉降。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：受限于芯桩的外形结构，芯桩在水泥土初凝前压入水泥土桩中后，芯桩与水泥土的结合效果较差，水泥土复合桩的承载力还有待提高。


技术实现要素：

5.为了改善芯桩与水泥土的结合效果，提高水泥土复合桩的承载力，本技术提供一种软土地基水泥土复合桩成桩方法。
6.一种软土地基水泥土复合桩成桩方法采用如下技术方案：一种软土地基水泥土复合桩成桩方法，包括以下步骤：s1、工艺性试桩，水泥土复合桩施工前根据设计进行工艺性试桩，数量不少于3棵；s2、测量放线；s3、水泥土桩施工；s4、芯桩施工，在水泥土初凝前将每节芯桩压入水泥土桩中；所述芯桩的周面设有多道凸环，每道凸环向芯桩底部倾斜，每道凸环沿芯桩的轴线等距分布；最顶部的一节芯桩顶部浇筑有覆盖水泥土复合桩的承台；芯桩的底部设有与下一节芯桩相连接的自动连接机构。
7.通过采用上述技术方案，每节芯桩的多道凸环能够增加芯桩与水泥土的接触面积，提高芯桩与水泥土的连接力度，提高水泥土复合桩的承载力；凸环向芯桩底部倾斜，能够避免芯桩不规则下沉或者上浮，使芯桩保持稳定，提高水泥土复合桩的承载力；在下放每一节芯桩的过程中，自动连接机构能够将相邻的两节芯桩进行固定连接，提高芯桩的下压速度，提高施工效率；承台能够完全覆盖水泥土复合桩的桩顶，能够避免水泥土复合桩上浮，并且后期铺设的碎石垫层压在承台上，能够增加水泥土复合桩的受力面积，增加后期铺设的碎石垫层对水泥土复合桩的压载力度。
8.可选的，所述芯桩的底部设有连接部，芯桩的顶部开设有连接槽，芯桩的连接部插入下一节芯桩的连接槽内插接配合；所述自动连接机构包括顶簧和锁块，连接部的侧壁开
设有滑槽，顶簧的一端与滑槽的槽底固接，顶簧的另一端与锁块固接，锁块的底面设为逐渐远离下一节芯桩的斜面，芯桩在连接槽的内壁开设有正对滑槽的锁定槽，顶簧能够使锁块滑入锁定槽内；在步骤s4中，在吊放每一节芯桩的过程中，在顶簧弹力的作用下，锁块能够滑入下一节芯桩的锁定槽内自动将两节芯桩固定连接。
9.通过采用上述技术方案，在下放芯桩的过程中，已经压入水泥土内的芯桩的顶面的侧边能够抵接锁块的斜面，使锁块暂时滑入滑槽内，顶簧受压缩短，当上一节芯桩的连接部插入下一节芯桩的连接槽内后，在顶簧弹力的作用下，顶簧将锁块弹入锁定槽内，将相邻的两节芯桩进行锁死固定，整个过程能够实现两节芯桩的自动锁定连接，并且自动连接机构的结构巧妙、连接稳定高效。
10.可选的，所述凸环开设有多个连接孔；在步骤s4中，芯桩压入水泥土桩内部后，水泥土涌入连接孔内，凸环与水泥土形成立体网状穿插结构并固接为一体。
11.通过采用上述技术方案，一部分水泥土能够灌入连接孔内并填充连接孔，水泥土凝固后能够与凸环形成立体网状的穿插结构，进一步增加凸环与水泥土的连接面积，提高芯桩与水泥土的连接结合效果。
12.可选的，所述凸环的周面设有螺旋段；在步骤s4中，压入芯桩的过程中，顺着螺旋段的旋向转动芯桩。
13.通过采用上述技术方案，压入芯桩的过程中，顺着螺旋段的旋向转动芯桩，利用螺旋段便于将芯桩顺畅地压入水泥土内。
14.可选的，首节压入水泥土桩内的所述芯桩的底部设为尖状结构；在步骤s4中，将底部为尖状结构的芯桩作为首节芯桩压入水泥土桩内。
15.通过采用上述技术方案，首节芯桩底部的尖状结构能够顶开水泥土，减小芯桩顶入水泥土内的过程中受到的阻力，便于将每一节芯桩压入水泥土内，加快施工速度。
16.可选的，每节所述芯桩均设为空心结构。
17.通过采用上述技术方案，将芯桩均设为空心结构，既能够减轻每一节芯桩的重量，便于芯桩的运输，又能够提高每一节芯桩的结构强度。
18.可选的，每节所述芯桩的横截面为带有内凹弧形的正多边形。
19.通过采用上述技术方案，芯桩的侧壁能够形成多条棱边，在芯桩插入水泥土内部后，能够避免芯桩绕着其自身轴线进行转动，提高芯桩的稳固性，进而提高水泥土复合桩的稳固性。
20.可选的，相邻的所述凸环共同连接有一组分支桩，每组分支桩包括多根分支桩，每根分支桩关于芯桩周向均布。
21.通过采用上述技术方案，分支桩能够将相邻的凸环连为一体，增加相邻凸环的整体性和强度；芯桩本体、凸环和分支桩共同形成立体的复杂网状结构，分支桩还能够增加芯桩与水泥土的接触面积，提高芯桩与水泥土的结合效果。
22.可选的，一组所述分支桩的每根分支桩共同连接有连接环。
23.通过采用上述技术方案，连接环能够将每一组的多个分支桩连为一体，使每一根分支桩产生联系，加强每一根分支桩的结构强度，进一步增加了芯桩本体、凸环及分支桩的外形复杂程度，提高芯桩本体与水泥土的结合稳定性和结合强度。
24.可选的，所述分支桩设有多根向分支桩底部方向倾斜的凸针。
25.通过采用上述技术方案，凸针能够避免芯桩不规则下沉或者上浮，保证芯桩及水泥土复合桩的稳定性。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.每节芯桩的多道凸环能够增加芯桩与水泥土的接触面积，提高芯桩与水泥土的连接力度，提高水泥土复合桩的承载力；2.分支桩能够将相邻的凸环连为一体，增加相邻凸环的整体性和强度；芯桩本体、凸环和分支桩共同形成立体的复杂网状结构，分支桩还能够增加芯桩与水泥土的接触面积，提高芯桩与水泥土的结合效果；3.连接环能够将每一组的多个分支桩连为一体，使每一根分支桩产生联系，加强每一根分支桩的结构强度，进一步增加了芯桩本体、凸环及分支桩的外形复杂程度，提高芯桩本体与水泥土的结合稳定性和结合强度。
附图说明
27.图1是本技术实施例软土地基水泥土复合桩的结构示意图；图2是本技术实施例芯桩的结构示意图；图3是本技术实施例芯桩与芯桩的连接处的局部剖视图；图4是图3中a部分的放大图。
28.附图标记说明：1、芯桩；11、凸环；111、连接孔；12、螺旋段；2自动连接机构；21、顶簧；22、锁块；3连接部；31、滑槽；4、连接槽；41、锁定槽；5、承台；6、分支桩；61、凸针；7、连接环；8、水泥土。
具体实施方式
29.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
30.本技术实施例公开一种软土地基水泥土复合桩成桩方法，软土地基水泥土复合桩成桩方法包括以下步骤：s1、工艺性试桩，水泥土8复合桩施工前根据设计进行工艺性试桩，数量不少于3棵；工艺性试桩目的是：提供满足设计要求的各种施工参数，包括喷嘴直径、喷嘴间距、水泥浆压力、空气压力、钻头钻进与提升速度、钻杆转速、水泥掺入量等；验证成桩质量均匀性及成桩直径；了解钻进及压桩阻力并采取相应措施；验证单桩承载力是否满足设计要求。
31.s2、利用精度为2 2ppm的全站仪进行桩中心水平位置测量放线，桩位放线偏差不大于1厘米。
32.s3、参照图1，进行水泥土8桩施工，综合髙压喷射与机械搅拌两种方法的优点，利用高压大流量泥浆泵系统及特制的钻具，根据设计要求施工成水泥土8桩。
33.s4、参照图2和图3，进行芯桩1施工，在水泥土8初凝前将每节芯桩1压入水泥土8桩中，最顶部的一节芯桩1顶部浇筑有覆盖水泥土8复合桩的承台5。
34.参照图2和图3，首节压入水泥土8桩内的芯桩1的底部设为尖状锥结构，首节芯桩1底部的尖状锥结构能够顶开水泥土8，减小芯桩1顶入水泥土8内的过程中受到的阻力，便于将每一节芯桩1压入水泥土8内，加快施工速度。
35.参照图3，每节芯桩1内部均设为空心结构，此举既能够减轻每一节芯桩1的重量，
便于芯桩1的运输，又能够提高每一节芯桩1的结构强度。
36.参照图2和图3，每节芯桩1的横截面为带有内凹弧形的正八边形，芯桩1的侧壁能够形成八条棱边，在芯桩1插入水泥土8内部后，能够避免芯桩1绕着其自身轴线进行转动，提高芯桩1的稳固性，进而提高水泥土8复合桩的稳固性。
37.参照图2和图3，芯桩1的周面一体成型有多道凸环11，每道凸环11沿芯桩1的轴线等距分布，每道凸环11向芯桩1底部倾斜；凸环11均匀开设有多个连接孔111；芯桩1压入水泥土8桩内部后，一部分水泥土8灌入连接孔111内并填充连接孔111，水泥土8凝固后能够与凸环11形成立体网状的穿插结构，进一步增加凸环11与水泥土8的连接面积，提高芯桩1与水泥土8的连接结合效果。
38.参照图2和图3，凸环11的周面一体成型有螺旋段12，螺旋段12位于两节凸环11之间，压入芯桩1的过程中，顺着螺旋段12的旋向转动芯桩1，利用螺旋段12便于将芯桩1顺畅地压入水泥土8内。
39.参照图2和图3，相邻的凸环11共同固定连接有一组分支桩6，每组分支桩6包括多根竖向的分支桩6，每根分支桩6关于芯桩1周向均布；分支桩6一体成型有多根向分支桩6底部方向倾斜的凸针61；一组分支桩6的每根分支桩6共同固定连接有连接环7。
40.分支桩6将相邻的凸环11连为一体，增加相邻凸环11的整体性和强度；连接环7将每一组的多个分支桩6连为一体，使每一根分支桩6产生联系，加强每一根分支桩6的结构强度，芯桩1本体、凸环11、分支桩6和连接环7共同形成立体的复杂网状结构，能够增加芯桩1与水泥土8的接触面积，提高芯桩1本体与水泥土8的结合稳定性和结合强度。凸针61能够避免芯桩1不规则下沉或者上浮，保证芯桩1及水泥土8复合桩的稳定性。
41.参照图3和图4，芯桩1的底部一体成型有倒圆台形连接部，芯桩1的顶部开设有连接槽4，芯桩1的连接部插入下一节芯桩1的连接槽4内实现两节芯桩1的插接配合。芯桩1的底部设有与下一节芯桩1相连接的两组互相背离的自动连接机构，自动连接机构包括顶簧和锁块，连接部的侧壁开设有滑槽31，顶簧的一端与滑槽31的槽底固定连接，顶簧的另一端与锁块固定连接，锁块与芯桩1滑动配合，锁块的底面设为逐渐远离下一节芯桩1的斜面；芯桩1在连接槽4的内壁开设有正对滑槽31的锁定槽41，顶簧能够使锁块滑入锁定槽41内且与芯桩1滑动配合。
42.在下放芯桩1的过程中，已经压入水泥土8内的芯桩1的顶面的侧边能够抵接锁块的斜面，使锁块暂时滑入滑槽31内，顶簧受压缩短，当上一节芯桩1的连接部插入下一节芯桩1的连接槽4内后，在顶簧弹力的作用下，顶簧将锁块弹入锁定槽41内，将相邻的两节芯桩1进行锁死固定，整个过程能够实现两节芯桩1的自动锁定连接。
43.本技术实施例一种软土地基水泥土复合桩成桩方法的实施原理为：每节芯桩1的多道凸环11、分支桩6、连接环7及螺旋段12均能够增加芯桩1与水泥土8的接触面积，提高芯桩1与水泥土8的连接力度，提高水泥土8复合桩的承载力。
44.本具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。