一种褶皱桩及其施工方法与流程

本发明属于地基加固工程领域，特别涉及一种褶皱桩及其施工方法，适用于饱和软土地基处理施工。

背景技术：

随着现代化建设，我国工程建设的范围越来越广泛、数量越来越庞大。我国东南沿海如上海、杭州、宁波、温州、福州、厦门、深圳和广州等沿海地区,以及昆明和武汉等内陆地区，都是我国经济很发达的地区，各种工程建设尤其多，但这些地区的土质主要为软土。软土具有含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、渗透性小、抗剪强度低、固结系数小等特点，正是由于这些缺点，在工程中遇到软土地基必须进行处理。在实际工程中会遇到各种各样的软土地基处理问题，需要用到不同的软土加固方法。

综上所述可知，不断发明、改进适用于各种软土地基处理的方法，从而进一步提高工程质量，创造更大的经济效益是十分必要。一种褶皱桩及其施工方法正是根据这一要求，为处理饱和软土地基而提出的。

技术实现要素：

为针对性地解决上述问题，本项目提出一种褶皱桩及其施工方法，褶皱桩在成桩过程中能够促使空隙水压力的消散，有效防止成桩过程中产生浮桩、断桩，利于沉桩沉桩完成后承载力恢复，覆盖在褶皱桩表面的钢片被腐蚀之后提高桩-土界面强度，后期电渗可促进桩周土体强度提高以及桩身侧摩阻力的提高和桩端端承力的提高。为饱和软土地基处理的工程带来巨大经济效益。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种褶皱桩，所述褶皱桩主体为预制空心桩，预制空心桩表面均匀地设置4条竖向的凹槽，用4块导电塑料排水板分别覆盖在褶皱桩4个凹槽的外表面，与凹槽外表面紧密相贴，用四块钢片分别覆盖在4块导电塑料排水板上，相隔一定的间距用钢环固定，最终整根褶皱桩呈空心圆柱状。

所述钢片为圆弧形条状，弧度为50°。

所述预制空心桩凹槽的外表面为若干个半圆弧面在竖直方向首尾连接组成。

所述钢环直径等于褶皱桩桩径，间距为褶皱桩桩径的1-2倍。

所述导电塑料排水板为圆弧形条状，弧度为60°，紧密的贴在预制空心桩凹槽处。

一种褶皱桩的施工方法，包括以下步骤：

1)预制褶皱桩：根据设计要求工厂加工预制空心桩，将导电塑料排水板紧密贴于预制空心桩凹槽处，将钢片覆盖在导电塑料排水板上，相隔一定间距采用钢环固定；

2)施工前准备：场地清平，机械行走轨道铺设，机械进场；

3)褶皱桩植入：将褶皱桩植入到设计的土体深度,避免异物进入导电塑料排水板；

4)电渗固结：导电塑料排水板通过绝缘导线连接，将一排桩上的导电塑料排水板通过同一根导线连接直流电源正极，作为阳极；在每根褶皱桩四周设置四块独立导电塑料排水板，每一块独立的导电塑料排水板分别正对着褶皱桩上的一块导电塑料排水板，通过一根导线连接直流电源负极，作为阴极，进行电渗固结；

5)施工完成：持续进行电渗加固工作，覆盖在褶皱桩表面的钢片不断被腐蚀，饱和软土地基中的孔隙水不断远离褶皱桩，褶皱桩桩周土体不断自密实，直至地基满足承载力设计要求，再进行后续工程施工。

本发明具有以下特点和有益效果：

1、本发明采用褶皱桩，由于褶皱桩本身的特性，可大量节省制桩过程中混凝土的用量。

2、本发明采用导电塑料排水板紧密贴在褶皱桩凹陷处，在塑料导电排水板上覆盖了一层钢片，使褶皱桩整体呈规则的空心圆柱，能减少沉桩时受到的土体的阻力，提高沉桩速度。

3、本发明在沉桩过程中，饱和软土中的孔隙水由于沉桩时的挤压力，不断通过塑料排水板往上排水，促使超孔隙水压力消散，从而防止了浮桩、断桩现象的产生。

4、本发明采用褶皱桩，外侧有4条竖向凹槽，凹槽外表面为若干个半圆弧面首尾连接组成，在电渗作用下，外侧的钢片产生电化学腐蚀，土体和褶皱桩凹槽外表面上的导电塑料排水板充分接触，从而能够增大桩身与土体的接触面积，提高桩侧摩擦力，同时提高褶皱桩凹槽外表面半圆弧面的承载力。

5、本发明采用褶皱桩，褶皱桩主体为预制空心桩，能够增大桩身与土体的接触面积，进一步增加桩身的摩擦力。

6、本发明采用电渗固结，促使饱和软土中的孔隙水远离桩身，促进桩周土体强度提高，从而进一步提高桩端承载力，提高褶皱桩凹槽外表面半圆弧面的承载力，提高桩侧摩擦力。

附图说明

图1为褶皱桩剖面图

图2褶皱桩截面图

图3褶皱桩联合电渗加固软土地基系统平面布置图

图4褶皱桩立体图

附图标记说明：预制空心桩 1、导电塑料排水板 2、钢片 3、钢环 4、预制空心桩空心处 5、导线 6、直流电源 7、褶皱桩 8、独立导电塑料排水板 9。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。

本发明用于饱和软土地基处理施工。

如图1、图2和图4所示，褶皱桩8主体为预制空心桩1，预制空心桩1表面均匀地设置4条竖向的凹槽，凹槽外表面为若干个半圆弧面首尾连接组成，每个凹槽的弧度为60°。采用导电塑料排水板2紧密覆盖在褶皱桩8凹槽处，用四块钢片3覆盖在导电塑料排水板2上，相隔一定间距采用钢环4固定，整根褶皱桩8呈空心圆柱。图3所示，导电塑料排水板2通过绝缘导线6连接，将一排桩上的导电塑料排水板2通过同一根导线6连接直流电源7正极，作为阳极；在每根褶皱桩8四周设置四块独立塑料排水板9，通过一根导线6连接直流电源7负极，作为阴极，进行电渗固结。

实例：施工某饱和软土地基处理工程中外直径为1000mm的褶皱桩8。

现场开工前应先加工外直径1000mm的预制空心桩1，预制空心桩1表面均匀地设置4条竖向的凹槽，凹槽外表面为若干个半圆弧面首尾连接组成。凹槽最深处距离预制空心桩1外边缘125mm，弧度为60°，凹槽外表面的半圆弧面的直径为220mm，预制空心桩空心处5直径为250mm；准备导电塑料排水板2，其厚度5mm、弧度60°；准备圆弧条状外形的钢片3，弧度为50°，厚度为厚度10mm；准备直径为1000mm的钢环4。

准备齐全材料之后，将导电塑料排水板2紧贴于预制空心桩1凹槽处，再将钢片3覆盖在导电塑料排水板2上，钢片3左右两边要与预制空心桩1间各留5°的空隙，最后相隔500mm间距采用钢环4固定。

具体施工时，按照下述施工步骤：

1)预制褶皱桩：根据设计要求工厂加工预制空心桩1，将导电塑料排水板2紧密贴于预制空心桩1凹槽处，将钢片3覆盖在导电塑料排水板2上，相隔一定间距采用钢环4固定；

2)施工前准备：场地清平，机械行走轨道铺设，机械进场；

3)褶皱桩植入：将褶皱桩植入到设计的土体深度,避免异物进入导电塑料排水板2。

4)电渗固结：导电塑料排水板2通过绝缘导线6连接，将一排桩上的导电塑料排水板2通过同一根导线6连接直流电源7正极，作为阳极；在每根褶皱桩8四周设置四块独立导电塑料排水板9，每一块独立的导电塑料排水板9正对着褶皱桩8上的每一块导电塑料排水板2，通过一根导线6连接直流电源7负极，作为阴极，进行电渗固结。

5)施工完成：持续进行电渗加固工作，覆盖在褶皱桩8表面的钢片3不断被腐蚀，饱和软土地基中的孔隙水不断远离褶皱桩8，桩周土体不断自密实，直至地基满足承载力设计要求，再进行后续工程施工。