专利名称:加固软土地基的钢渣挤密桩的制作方法
本实用新型涉及一种费用低廉的、能加固软土地基的挤密桩，特别适合于在城市房屋建筑工程中使用。
在建筑工程中，经常遇到软土地基，或强度不足、压缩性很大而不能满足设计要求的各种地基，这种情况在我国东南沿海地区普遍存在，故需对原有地基进行加固处理，其中打桩是主要方法之一。在现有打桩技术中，常用的制桩材料有石灰、砂子、碎石、粉煤灰及钢筋混凝土等，但采用这些材料制桩，存在着费用大、供料紧张等缺点，这些缺点在城市地区更为突出。
本实用新型的任务是要提供一种采用价格便宜、料源充足的材料制成的、能加固软土地基的挤密桩。
为实现上述任务，本实用新型采用了由钢铁工业下脚料——钢渣来制成挤密桩。经试验研究分析，这种各钢铁厂都大量存有的钢渣，其承载力很大，因此利用来制桩，可使需加固的软土地基形成挤密钢渣复合地基，以符合建筑工程的要求。
下面结合附图和实施例来进一步描述本实用新型。
图1，钢渣桩的制桩程序图。
图2，钢渣桩、石灰桩、钢渣石灰混合桩对比试验布置图。
参看图1，简单描述一下钢渣桩的制桩程序。
a、将制桩机的桩管〔1〕对准桩位，启动振动器，把桩管〔1〕振入土层〔2〕成孔，直至设计深度。桩孔深度及直径根据设计要求而定
b、拔出桩管〔1〕，使桩尖离地面20厘米左右，把一定数量的、按规定配合比制备的钢渣料〔3〕投入桩孔〔4〕内；c、放松制桩机的卷扬机离合器，使桩管〔1〕进入桩孔〔4〕，开启振动器将钢渣料〔3〕振至设计要求；d、重复b、c步骤直至钢渣面与土面相平，即成一钢渣挤密桩〔5〕。
然后，便可将打桩机移至其他桩位处开始另一钢渣桩的制作，最后使需加固的软土地基形成挤密钢渣复合地基。经试验表明，挤密钢渣复合地基，其贯入阻力比加固前有较大提高，容许承载力达14吨／米2。因此，用钢渣桩加固软土地基，适宜在建造6～7层的城市住宅建筑工程、以及地基承载力需加固至14吨／米2以下的土木建筑工程中使用。
采用钢渣桩来加固软土地基还具有以下的积极效果。
1、钢渣价格非常便宜，钢渣桩加固地基与现有的其他类型的挤密桩相比，所需费用最少，因此降低了工程造价。
2、钢渣系钢厂生产中的废料，对这些工业废渣如何处理和综合利用，日益成为当前迫切需要解决的问题。开展钢渣桩的科研工作，是把钢渣作为建筑材料来应用，变废为宝，为废钢渣利用开辟了广阔的道路。
3、目前，钢材、水泥、木材三大材供应比较紧张，一个工程要筹集这些材料一般比较困难，往往影响到工程的进展。采用钢渣桩进行地基加固，就无需这些材料，因此有利于工程上马，缩短了施工期，节约了三大材。
制桩的钢渣来料系不规则的大型块体或碎粒，为了使钢渣成桩时具有较大的密实度，制桩前必须进行加工、分类等处理，可将钢渣碎块加工成体积不同的三个等级的颗粒体，即15～8厘米，8～4厘米，4厘米以下。然后将这三种大小不同的颗粒按一定的比例组合，不同配合比的制桩钢渣其容重和孔隙率是不同的，因而应选择容量最大、孔隙率最小的最佳配合比。根据试验，上述的大中小颗粒以1〔2～4〕〔7～10〕的配合比(重量比)较好。制作钢渣桩使用的施工机具，以汽车式振动制桩机(上海铁路局南京线桥大修队研制)为宜。该机体积小、振动力大、机动灵活；在成孔压桩过程中，桩管周围土壤受振，使桩管外壁的摩擦力显著下降；另外，制桩机采用了园锥形桩尖，并在顶部焊有四片叶子，既能成孔又有利于将填料成桩，不需要更换桩尖。
采用钢渣桩加固软土地基，曾在上海铁路局机关大院内的木、钳工车间房屋建筑工程中使用，获得了良好效果。其工程地质概况为地基表面是东厚西薄的杂填土，地下水位很高，淤泥质粘土持力层呈软塑状。原设计房屋底层平面为东西两面各有5个桩基础，北面为长条连续条形基础，南面为P型条形基础，设计要求地基承载力为大于10吨／米2，原地基承载力不足，需要加固。根据房屋建筑设计的特点和工地工程地质概况，决定采用钢渣桩加固地基，其主要作用为深层挤密。施工中，在承重部位桩间的距离不大于桩径的3.5倍，非承重部位间距为桩径的4倍，并在建筑平面以外加一排护桩。根据建筑工程要求及地质状况，钢渣桩深度为5米，桩管直径为300毫米，制桩时每次投料约200公斤，每次桩管提高0.5米左右。此外，为比较各种挤密桩的效益，在本工程中又在个别部位做了石灰桩和钢渣石灰混合桩的试验，各桩的桩位布置如附图2所示。
工程完成后，为了检验该地基加固的效果，进行了静力触探试验和载荷试验。
静力触探是利用机械装置将带有探头的触探杆压入土层，用电阻应变仪测出地基土壤的贯入阻力。本工程市测试了以下五个点，它们是1、原始地基(附图2中A、B两点)；2、加固后桩间地基钢渣为充填料的(附图2中D点)；钢渣和石灰混合为充填料的(附图2中E点)；石灰为充填料的(附图2中C点)测试的结果如表1所示。 表1
可见，原地基采用钢渣桩、钢渣石灰混合桩及石灰桩加固后，其贯入阻力都有较大的提高。
载荷试验是在工程现场原位作70.7×70.7厘米2荷载板试验，共试验了三个点，它们是1、钢渣桩桩顶的载荷试验；2、钢渣桩桩间土的载荷试验；3、钢渣石灰混合桩桩间土的载荷试验。
各载荷试验的位置见附图2。
载荷试验加载重量、程序、速度、沉降稳定标准等均按《工业与民用建筑工程地质勘察规范》有关规定标准执行。试验的结果如表2所示。
通过按S／b＝0.02法计算和R＝Pn／K法计算，以及按桩身、桩间土的地耐力及面积分担比考虑，纯钢渣桩加固地基后的复合地基容许承载力为14.97吨／米2，考虑到应留有一定的余地，最后确定容许承载力为14吨／米2。
注S——沉降量b——承载台宽度Pn——极限荷载K——安全系数
权利要求
1.一种为加固软土地基而打入土中的挤密桩，其特征是该挤密桩以钢渣为原料。
2.根据权利要求
1所述的挤密桩，其特征是此钢渣是由体积不等的钢渣碎块组合而成。
3.根据权利要求
2所述的挤密桩，其特征是碎块按外形大小分为15～8厘米、8～4厘米和4厘米以下三个等级，按12～47～10的重量配合比进行组合。
专利摘要
本实用新型公开了一种采用废钢渣作原料的能加固软土地基的钢渣挤密桩。制桩时先将钢渣加工成大小不等的颗粒，然后按一定的重量比组合成制桩材料，再应用打桩机械制桩，使需加固的软土地基形成挤密钢渣复合地基。这种地基的贯入阻力比加固前有较大提高，容许承载力达14吨/米
文档编号E02D5/22GK86200550SQ86200550
公开日1987年4月1日 申请日期1986年8月12日
发明者徐玉洲, 蒋广生, 王家桢, 唐述礼, 刘思钧, 王锡玉, 徐维平, 钱曾望, 徐美珍, 张英华, 刘小清, 谈金福 申请人:上海铁路局科学技术研究所, 上海铁路局多经办上海铁路局, 南京铁路分局线桥大修队导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan