[发明专利]一种碎石桩及其制作方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及建筑、土木施工领域，尤其涉及一种在软弱土体地基上对土体进行加固的碎石桩以及如何施工制成该加固土体的碎石桩的方法。

【背景技术】

所有建筑物和大型土木设施都要建在地基之上，地基的情况各有不同，很多条件复杂多变的地基影响了施工方式，需要根据实际情况选择适合地基具体情况的加工方式才能保证建筑和施工达标，地基质量会直接影响建筑物的安全，多数天然地基都满足不了建筑设计的要求，需要进行人工改造和处理，处理的方式选用除了取决于建筑物本身对地基的要求外，还取决于原土层的力学性质。

当在施工项目和土体改建过程中遇到软弱土体时，能够采用的处理方法主要有：1、砂石桩法，在软弱地基中普遍使用，由于土体整体软弱，桩周土体对桩的围限能力小，复合地址承载力提高有限，地存在右桩下周围土体扩散溃形的可能；2、强夯法和强夯置换法：软弱地基的地基土豆是饱和水，含水量高，起不到对地基土的压缩和挤密作用，承载力提高有限。

如上述所述，施工时采用碎石桩对软弱土体进行加固也是常规采用的方法，该法利用振动、冲击或者水压等方式将桩管挤入地层，在软弱地基中成孔后，再将碎石从投料口处投入桩管内，然后边击实，边拔桩管，形成大直径碎石组成的碎石桩，并与桩周土体一起形成复合地基，所述密实碎石桩对地基土起置换作用，用以提高地基承载力和减少沉降，从而达到地基处理的目的。

目前与本发明最相近的是格栅式碎石桩，方案是：先采用沉管机器将钢管沉入软弱地基中直至设计标高，再将上述由圆形片状土工格栅形成的管体放入沉管内部，土工格栅罐体与沉管相适配套置，最后将碎石土体从开口倒入土工格栅管体内，实际施工中，一边对碎石土体填筑压实，一边往上拔管，留下土工格栅管体，最终形成由碎石本体及土工格栅管体形成的密实碎石桩。

然而在软弱土层中，当碎石桩的桩长或桩径较小时，这类桩体容易出现侧向鼓胀，导致碎石桩顶部沉降过大，承载力降低，甚至出现破坏缺陷，桩体崩溃起不到提高桩体加固的作用。

【发明内容】

本发明针对以上情况提出了一种有效避免侧向鼓胀、碎石桩顶部沉降过大、承载力严重降低的碎石桩，以及为得到该碎石桩而采用的一种碎石桩施工方法。

本发明所涉及的一种碎石桩，采用沉管机将与设计标高相当的钢管沉入软弱地基中、将大直径碎石土体从钢管开口倒入钢管管体内成为第一填料；采用振动沉管方式从钢管开口倒入小直径碎石成为第二填料，由外部钢管管体和内部间隙填充第一填料和第二填料构成碎石桩。

一种碎石桩的制作方法，包括以下步骤：

一、场地平整，测量放线，并将带有活瓣桩尖的沉管在指定的打桩位置就位，保证起重设备平稳、导向架与底面垂直偏角不大于1.5％；

二、启动沉管机，把钢管沉入土体中至设计标高；

三、启动振动机，在钢管沉入土体过程中，每阶段下沉2m，留振1min；

四、通过进料口向钢管空腔内注入第一填料的大直径碎石，所述大直径碎石的直径为100～160mm，振动填实，形成第一填料填实状态；

五、检测第一填料填实状态，在符合预设标准之后，再通过进料口向钢管空腔内注入第二填料的小直径碎石，所述小直径碎石的直径为20～50mm，振动将第二填料间隙渗透掺入到第一填料中，形成第一、第二填料混合填实状态。

所述步骤四和步骤五是分段循环进行，将设计标高分为多段，每段都分为步骤四、步骤五方式操作，直到达到完成设计标高。

所述碎石桩的制作方法，在抗扭力弱质土体时，在形成第一、第二填料混合填实状态之后，局部填充第三填料。

所述第三填料为混凝土。

在本发明中，桩体本身由钢管管体和内部间隙填充第一填料和第二填料构成，钢管刚度大、竖向承载能力强，有效防止侧向鼓胀，而采用第一填料和第二填料混合填充，可以让填充密实，竖向抗扭力性能加强，增加桩体承载能力减少沉降，而在采用局部添加第三填料的方法，在整体耗费物料成本变化不大的情况下，针对局部桩周土体条件特别差的位置进行格外加固，局部抗破碎、缺陷的效果明显。

【附图说明】

图1是本发明碎石桩结构示意图。

其中：1、钢管；2、第一填料；3、第二填料。

【具体实施方式】

下面将结合本发明附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细说明。