专利名称：混凝土长芯水泥土复合桩的制作方法
技术领域：
本实用新型属于建筑承载的基础桩，特别是混凝土长芯水泥土复合桩。
技术背景传统的建筑地基桩有水泥土搅拌桩(又称深搅桩、搅拌桩)、混凝土预制桩、混凝土灌注桩等。水泥土搅拌桩在我国使用已20多年(考虑桩与桩间土共同作用形成复合地基)，其承载能力低，在软土地区很难保证施工质量，发生过一些工程事故。近年来在诸如昆明海埂的软土地区，仅三层住宅楼就不得不使用20多米深的混凝土预制桩或灌注桩，其工程造价高，对于一般开发商及用户难以承受。为此，本申请人提出了“加混凝土芯水泥土搅拌桩”(申请号02275785.6)的技术方案，它能大幅度提高承载能力，使工程质量和安全性得到可靠保障，且工程造价较低，但在厚软土地区依目前的设备及技术条件，欲制作16米以上的水泥土搅拌桩是比较困难的，质量也较难保证，另外在厚软土地区只处理浅层是不能解决房屋沉降大及不均匀沉将的问题的，因此该方案还不适宜作为厚软土地区多高层房屋的地基。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种混凝土长芯水泥土复合桩，它不仅能大幅度提高承载能力，调整和减少房屋的不均匀沉降，使工程质量和安全性得到可靠保障，且使工程造价低于传统的水泥土搅拌桩、混凝土预制桩和混凝土灌注桩，而且适宜作为厚软土地区多高层房屋的地基。
解决本实用新型的技术问题所采用的方案是，在专利申请02275785.6的基础上，作如下的改进芯桩顶横截面积与搅拌桩横截面积的比值为0.1～0.85、芯桩长度与搅拌桩长度的比值为1.0～4.0、桩长范围内芯桩侧面积与搅拌桩侧面积的比值大于0.12。要求高承载力、低沉降值时取以上参数较大值。
虽然在厚软土地区欲制作16米以上的水泥土搅拌桩比较困难，但制备较长的芯桩并无太大的技术难度，本技术方案通过增加芯桩的长度，并对其它相应的重要参数提出合理的数值，就可保持专利申请02275785.6的高承载能力、低工程造价的特点，同时又解决了在厚软土地区制作高承载力、低沉降值的水泥土搅拌桩的技术难题。
本实用新型的芯桩桩型预制圆楔形混凝土芯桩受力均匀，制作稍难，芯桩底端尺寸φ100mm～φ400mm，软土取小值，芯桩长5m～27m；预制方楔形混凝土芯桩制作简便，侧面积大，承载力较高，但芯桩参数选择不当时，会产生芯桩四角开裂，芯桩底端尺寸90mm×90mm～400mm×400mm，软土取小值，芯桩长5m～45m。混凝土灌注芯桩采用圆柱体，在现场制作节省工期，承载力高，芯桩桩径为φ152mm～φ500mm，芯桩长6m～60m。
在水泥土搅拌桩初凝前，压入预制圆楔形或方楔形混凝土长芯桩，或复打混凝土灌注长芯桩，形成混凝土长芯水泥土复合桩。它与传统的各种桩不同，它有设计可调性、承载力多值性特点，随着芯桩桩型不同、芯桩粗细长短变化，同一根桩的承载力可变化1～5倍。如参数选择不当，会造成浪费材料、增加造价、安全性降低，甚至发生工程事故。
本实用新型依据多年来的试验研究和工程设计经验，提出芯桩参数和对应的三种芯桩桩型，比水泥土搅拌桩提高承载力2～6倍，甚至高于灌注桩20％以上。使混凝土长芯水泥土复合桩不但能取代水泥土搅拌桩在复合地基中使用，在厚软土地区还可替代一部分混凝土预制桩、灌注桩在桩基工程中使用。本实用新型所述的混凝土长芯水泥土复合桩经济效益高，在使用条件可比前提下，比水泥土搅拌桩降低造价15％以上，比灌注桩降低造价25％以上。
图1为本实用新型的混凝土长芯水泥土复合桩结构示意图图中各标号依次表示搅拌桩1、芯桩2。
具体实施方式
参见图1，水泥土搅拌桩1中加入了芯桩2，芯桩可采用预制桩或灌注桩，并且芯桩参数为，芯桩2的顶横截面积与搅拌桩1横截面积的比值为0.10～0.85、芯桩2长度与搅拌桩1长度的比值为1.0～4.0、芯桩2侧面积与搅拌桩1侧面积的比值大于0.12。为了很好地将预制芯桩2加入，其形状为圆楔形或方楔形。采用圆楔形时，芯桩底端尺寸为φ100mm～φ400mm，芯桩长5m～27m；采用方楔形时，芯桩底端尺寸90mm×90mm～400mm×400mm，芯桩长5m～45m。若芯桩2为灌注芯桩，则为圆柱体，芯桩2桩径为φ152mm～φ500mm，芯桩长6m～60m。
权利要求1.一种混凝土长芯水泥土复合桩，其特征是芯桩顶横截面积与搅拌桩横截面积的比值为0.1～0.85、芯桩长度与搅拌桩长度的比值为1.0～4.0、桩长范围内芯桩侧面积与搅拌桩侧面积的比值大于0.12。
2.按权利要求1混凝土长芯水泥土复合桩，其特征是预制混凝土芯桩采用圆楔形，芯桩底端直径为φ100mm～φ400mm，芯桩长5m～27m。
3.按权利要求1混凝土长芯水泥土复合桩，其特征是预制混凝土芯桩采用方楔形，芯桩底端尺寸为90mm×90mm～400mm×400mm，芯桩长5m～45m。
4.按权利要求1混凝土长芯水泥土复合桩，其特征是现场混凝土灌注芯桩采用圆柱形，芯桩直径为φ152mm～φ500mm，芯桩长6m～60m。
专利摘要混凝土长芯水泥土复合桩。本实用新型属于建筑承载的基础桩，特别是长芯复合桩。本实用新型是在水泥土搅拌桩初凝前压入预制圆楔形或方楔形混凝土长芯桩，或复打混凝土灌注长芯桩，外形桩短芯长，形成长芯复合桩。本实用新型桩芯参数为，芯桩顶横截面积与搅拌桩横截面积的比值为0.1～0.85、芯桩长度与搅拌桩长度的比值为1.0～4.0、桩长范围内芯桩侧面积与搅拌桩侧面积的比值大于0.12。与传统的各种桩不同，它有设计可调性、承载力多值性特点，其关键技术为芯桩设计。本长芯复合桩比常规搅拌桩提高承载力2～6倍，甚至高于灌注桩20％以上，具有高承载力低沉降值特点，使工程质量和安全得到可靠保障。在使用条件可比前提下，较大地降低了桩基工程造价。
文档编号E02D5/50GK2613518SQ0323343
公开日2004年4月28日 申请日期2003年3月4日 优先权日2003年3月4日
发明者饶英伟 申请人:饶英伟