一种变强度劲芯复合桩及其制作设备与施工方法与流程

本发明涉及建筑工程领域，尤其涉及一种变强度劲芯复合桩及其制作设备与施工方法。

背景技术：

众所周知，在我国沿海广泛分布的软土地区，自上世纪九十年代以来，已有企业与个人发明了在水泥搅拌桩或水泥旋喷桩中插入作为劲芯的预制桩或预应力管桩的复合桩。劲芯有等强度或变强度。复合桩大量使用于软土地基处理，国家也于2014年颁布了两部分别在搅拌或高压旋喷形成的水泥土柱中插入预应力管桩的规范《JGJ/T327-2014劲性复合桩规程》和《JGJ/T330-2014水泥土复合管桩基础技术规程》。

技术实现要素：

本发明提供一种变强度劲芯复合桩及其制作设备与施工方法，能在新吹填的滩涂地上，将废弃的淤泥、粘土，掺入适量的砂、或石粉及固化剂SK-6，共同搅拌成复合土浆，待大扭矩长螺旋钻机钻至设计持力层，用泵车压灌复合土浆，经输送胶管和长螺旋钻杆中心管腔，在钻头活门处向孔底灌入，逐渐边上提钻具，边灌复合土浆，直至地面，再植入变强度预应力管桩，在含水量80-200％的淤泥质吹填滩涂地中，能快速施工出高承载力工程桩，而非用于地基处理，还无泥浆污染和降低基础工程造价。

本发明采用的技术方案是：一种变强度劲芯复合桩，其特征在于，在含水量80-200％的淤泥质吹填滩涂地中，在桩径500-800mm，桩长40-80m的变强度预应力管桩外围，包裹着厚10-30cm的掺固化剂SK-6、及砂、石粉和废弃淤泥、粘土搅拌的复合土。

一种变强度劲芯复合桩的制作设备，其特征在于，在步履式行走装置上，架设底盘，底盘上树立单或双立柱，底盘上设有起落架、控制箱和2-4台卷扬机；立柱顶上滑轮组挂动力头，动力头由2-4台75-110千瓦三相异步电机、变频器、减速机、主动小齿轮、从动大齿轮与六角连接接头组成；动力头装置输出转速为2-20转/分钟，输出扭矩为20-80吨米；动力头下连接长螺旋钻杆，螺旋钻杆下连接钻头；复合土浆制作设备包括复合土搅拌机、复合土储料罐、泵车及输浆管。

一种变强度劲芯复合桩的施工方法，包括以下步骤：

①将复合桩机立于桩位上，启动动力头，带动螺旋钻杆与钻头钻进高含水量的淤泥中，直至进入持力层的设计标高；

②将由螺旋叶片带出的废弃淤泥、粘土铲入搅拌机中，掺入8-38％的固化剂SK-6、水、砂、或石粉进行搅拌成复合土浆；

③拌匀后的复合土浆流入送料斗，用泵车压力灌送，经输送胶管和长螺旋钻杆中心管腔，在钻头活门处向孔底灌入，逐渐边提钻具，边灌复合土浆至地面；

④用吊车吊振动锤植预应力管桩，先植入管壁薄的低强度预应力管桩，后植入管壁厚的高强度预应力管桩，直至桩顶标高，再在管腔中填满复合土浆；

一种变强度劲芯复合桩与现有技术相比，具有在含水量80-200％的淤泥质吹填滩涂地中，能快速施工出高承载力工程桩，还降低基础工程造价。

附图说明

图1是本发明一种典型实施例剖面示意图。

图面说明：1杂填土层，2吹填土层，3承台，4厚壁预应力管桩，5复合土，6淤泥层，7薄壁预应力管桩，8粘土层，9卵砾石层。

图2是本发明的制作设备剖面示意图。

图面说明：10顶部滑轮组，11立柱，12动力头升降钢丝绳，13启落架钢丝绳，14斜撑，15起落架，16卷扬机，17控制柜，18底盘，19长步履油缸，20长步履，21短步履油缸，22短步履，23滑轮组，24钻头，25定位器，26螺旋钻杆，27动力头，28输浆管，29泵车，30送料斗，31复合土搅拌机，32搅拌叶片，33搅拌轴，34减速机，35电机。

具体实施方式

如图1、图2，本发明一种变强度劲芯复合桩的施工方法，包括以下步骤：

①将复合桩机立于桩位上，启动动力头(27)，带动螺旋钻杆(26)与钻头(24)钻进杂填土层(1)、吹填土层(2)淤泥层(6)、粘土层(8)和卵砾石层(9)中；

②将螺旋叶片带出的废弃土铲入复合土搅拌机(31)中，掺入8-38％的固化剂SK-6、水、砂、或石粉，启动电机(35)经减速机(34)，带动搅拌轴(33)上的搅拌叶(32)进行搅拌，形成复合土浆；

③拌匀后的复合土浆流入送料斗(30)，用泵车(29)压力灌送，经输送胶管(28)和长螺旋钻杆(26)中心管腔，在钻头(24)活门处向孔底灌入，逐渐上提钻杆(26)、钻头(24)，边灌复合土浆至地面；

④用吊车吊振动锤植预应力管桩，先植入管壁薄的低强度预应力管桩(7)，后植入管壁厚的高强度预应力管桩(4)，直至桩顶标高，再在管腔中填满复合土浆，即完成一根本发明的一种变强度劲芯复合桩的施工，周而复始，完成工程上所有本发明的施工。