[实用新型]双层塑料套管散体材料与混凝土劲芯组合桩

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可同时具备加速桩周土体排水固结、增强地基竖向抗变形能力、提高钢筋混凝土耐久性等功能的双层塑料套管散体材料与混凝土劲芯组合桩，属于地基工程领域，可用于公路、市政等工程的软基处理。

背景技术

我国幅员辽阔，地质条件复杂且各地差别较大，软弱地基类别多、分布广，特别是在沿海地区及内地湖河沉积相地区存在着众多复杂的中等深厚的软土地基。如何有效提高深厚软土地基的承载能力、控制土体变形，一直是岩土工程中需着重解决的难题之一。目前，对软土地基的处理措施主要有两类，一类为排水固结法，另一类为复合地基法。

排水固结法主要用于解决地基的沉降和稳定问题，为了加速软土固结，最有效的办法是在天然土层中增加排水通道，缩短排水距离，以加速软基的固结。排水固结法由排水系统和加压系统两个主要部分组成。根据加压和排水两个系统的不同，派生出多种固结加固地基的方法，如堆载预压法、真空预压法、真空联合堆载预压法、电渗法等。由于排水固结法具有造价低、施工工艺成熟等特点，在我国得到广泛应用，但这种方法需要充分的预压和排水固结时间，施工工期很长，且无法解决软土地基次固结引起的工后沉降问题。

复合地基法即在软土地基中打入各种形式的桩，与桩间土体一起形成复合地基达到提高地基承载力、减少地基沉降的目的。对地基承载力要求较高或施工工期短的工程建设区域，往往采用水泥搅拌桩、预应力管桩、粉喷桩、灰土挤密桩、钢筋混凝土灌注桩等等复合地基方法进行处理。由于各种地基处理方法的加固机理不同，其适用范围、加固效果、处理费用存在一定差异。其中，钢筋混凝土灌注桩由于质量较易控制和检测，且加固效果好，不会出现断桩等质量问题，目前在深厚软基处理工程中得到非常普遍应用，但其造价较高，同时高强度的桩作为路堤桩使用时其桩体承载能力不能充分发挥。

目前已有在水泥搅拌桩、预应力钢筋混凝土管桩等桩间土中打设砂井、塑料排水板等组合施工方法，实现了排水固结法与复合地基法的组合应用，如排水粉喷桩（2D工法）等，在适宜的工程背景和地质条件下也取得了相对较好的工程效果，但该类方法需分别进行复合地基法施工和排水固结法施工，施工工序复杂，施工组织难度大，而且在预压期结束后竖向排水体仍具有排水、诱使软土固结沉降的效果，易导致建筑物施工完成后的工后沉降量过大。

综上所述，目前用于软土地基的处理措施主要有排水固结法和复合地基方法。排水固结法的施工时间较长，加固完成后地基的整体强度提升幅度有限，后期变形量较大；单一复合地基法的造价较高，桩体施工会对桩间土体产生较大扰动，并产生超静孔隙水压力，且桩间土体的承载能力难以充分利用等。现有的组合应用排水固结与复合地基组合的方法，虽可在一定程度上兼顾排水固结法与复合地基法的优点，但多存在施工组织难度较大、后期沉降变形不易控制等技术问题。

鉴于此，根据目前的实际情况和技术条件，尚需发明一种能兼具排水固结法和复合地基法两者之长，可有效改善抗腐蚀性能，并能对地基后期沉降动态控制的新型组合桩。

发明内容

本实用新型的目的在于将排水固结法与复合地基法组合应用，提供一种可同时具备加速桩周土体排水固结、增强地基竖向抗变形能力、提高钢筋混凝土耐久性等功能，并能有效降低软基处理造价及缩短预压期的双层塑料套管散体材料与混凝土劲芯组合桩。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种双层塑料套管散体材料与混凝土劲芯组合桩，其特征在于组合桩由桩顶带孔混凝土盖板、双层中空塑料套管、散体材料桩体、钢筋混凝土桩芯、预制钢筋混凝土桩尖、双层中空塑料套管接头组成；双层中空塑料套管的顶部插入桩顶带孔混凝土盖板内，底部与预制桩尖的套管插头连接，相邻塑料套管之间用套管接头连接；在双层中空塑料套管形成的环形空间内填充有散体材料，在内层塑料套管的圆形空腔内浇筑有钢筋混凝土桩芯。

双层中空塑料套管可采用单壁螺纹PVC管、PE管或HDPE管，套管底端和顶端均不封闭；每节套管与套管接头之间用PVC粘结胶、强力胶水粘结，或锚钉固定连接。

双层中空塑料套管的外管管壁上均匀开孔，并外包反滤土工布。

沉管打入地基后，在双层中空塑料套管形成的环形空间内填充散体材料，该散体材料优选为砂砾或碎石或瓜子片。

桩顶带孔混凝土盖板为现浇钢筋混凝土板，呈圆形或方形，其内部的横向主筋与钢筋笼主筋固定连接，双层中空塑料套管插入盖板内一定深度。

桩顶带孔混凝土盖板内设有4~6个排水孔和2个注浆管，排水孔的位置与双层中空塑料套管相对应，呈环形均匀间隔布设，孔径略小于双层中空塑料套管的中空缝隙宽度。