专利名称：双重径向网笼砂石桩及其施工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及土木工程施工技术领域，具体涉及一种双重径向网笼砂石桩及其施工工艺。
背景技术：
随着城市建设的快速发展和交通、港口、码头等行业的蓬勃兴起，因地基承载力不足或地基受荷后沉降过大而需要进行处理的工程项目越来越多，选择一种有效而又价格低廉的加固方法成为土木工程施工技术领域的研究热点问题。在一些砂石料(或其它粒状散体材料)丰富的地区，砂石桩法由于其原材料价格低廉而成为首选的地基加固方法。但由于砂石材料为散体材料，颗粒之间基本无粘结力，且需要加固的地基其土性本身就较差，因此在竖向承受较大荷载时砂石桩侧土所提供的侧向约束力不足而易产生侧胀，从而发生破坏。同时在施工过程由于土体的侧限能力不足而导致在桩孔夯填过程中桩自身直径不易控制，往往每桩的用料明显偏大且不易控制，成桩以后各桩的平均桩径大小不一，承载能力和受荷变形刚度离散性较大而导致工程质量不易保证；同时由于施工中桩身直径的不可控性，导致设计人员很难确定其具体设计参数，给砂石桩的工程应用带来了很大的局限性。
发明内容
本发明的目的是提供一种双重径向网笼砂石桩，能够克服传统的砂石桩因抗侧限能力差而导致其竖向承载力低，以及成形不易控制而导致设计取值难的问题。为了实现上述目的，本发明的技术分案是一种双重径向网笼砂石桩，其特征在于该网笼砂石桩包括圆柱状钢筋网笼，圆柱状钢筋网笼外设有圆柱状编织袋，圆柱状钢筋网笼内填充有砂石料，侧向约束网笼和圆柱状编织袋之间充注灌缝填料。圆柱状钢筋网笼用于约束侧向变形，圆柱状编织袋用于改善灌缝填料效果。本发明的另一目的是提供一种双重径向网笼砂石桩施工方法，能够克服传统的砂石桩因抗侧限能力差而导致其竖向承载力低，以及成形不易控制而导致设计取值难的问题。为了实现上述目的，本发明的技术方案是一种双重径向网笼砂石桩施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤成孔到达设计深度后，迅速压入圆柱状钢筋网笼和圆柱状编织袋，圆柱状编织袋套在圆柱状钢筋网笼外，在钢筋网笼中灌入砂石料，并每灌入一定量后进行夯实后再行灌入；在砂石灌入完毕后，在钢筋网笼和编织袋之间充填灌缝填料。本发明的有益效果是在提高砂石桩承载力和减小桩自身沉降的同时，能够节约大量建筑材料用量，降低工程成本，同时扩展桩除承载和抗变形以外的辅助功能。在桩径受控的情况下，有利于提高地基加固的均勻性、稳定性和工程质量，同时有利于设计人员明确设计参数，便于设计推广。
图1为本发明的示意图。图Ia为图1的纵剖图。图Ib为图1的横剖图。图Ic为钢筋网笼的结构示意图。图Id为钢筋网笼的横剖图。图2为现有技术的示意图。图加为图2的A-A纵剖图。图沘为图2的B-B横剖图。图3为本发明一实施例的施工流程图。图4为本发明另一实施例的施工流程图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步的描述。图中1.本发明砂石桩，la.传统砂石桩，2.地坪线，3.圆柱状编织袋，4.灌缝填料，5.砂石料，6.圆柱状钢筋网笼，7.竖向加强钢筋，8.钢筋(丝)网片，9.水平向加强箍筋，10.传统砂石桩外轮廓线，11.传统砂石桩设计桩径，12.成孔钢管帽，13.成孔钢管， 14.钢管靴，15.夯锺，16.充注填料管，17.成孔钻机。本发明为一种双重径向网笼砂石桩1，其特征在于该网笼砂石桩1包括圆柱状钢筋网笼6，圆柱状钢筋网笼6外设有圆柱状编织袋3，圆柱状钢筋网笼6内填充有级配砂石料5，圆柱状钢筋网笼6和圆柱状编织袋3之间充注灌缝填料4。在满足定位和受荷要求的情况下，钢筋网笼6亦可由其它材料替代，如毛竹或其它人工合成材料等替代材料。编织笼采用圆柱状编织袋3，用于改善灌缝填料效果。圆柱状编织袋3有一定的透水性，但同时又有反滤能力，以避免在充注时灌缝填料大量渗出编织袋。编织袋亦可用满足透水性和反滤能力的其它材料替代，如土工膜等。灌缝填料构成选择有很强的功能调节性，可根据具体工程要求，选择相应的填料成分，以满足桩承载功能以及承载以外的排水固结等其它功能，如须保证桩自身强度和桩承载力，则填料可选用低标号素砼ClO或以上，也可采用注浆的形式注入纯水泥浆或水泥粉煤灰混合浆，其浆液具体配比和水灰比由注浆工艺和设计强度要求综合确定；如砂石桩在渗透系数低的软粘土地基处理工程中兼做排水砂井时，则充填材料可以采用透水性的材料，如建筑用普通黄砂或粉煤灰，亦可采用其它透水材料，但须保证其渗透系数和强度不低于建筑用普通黄砂，这样可以保证地基在设定的时间达到预期的固结效果，以减小和控制地基的工后期沉降。如图所示，该圆柱状钢筋网笼包括圆柱状钢筋网片8(采用Φ6 Φ8钢筋编织成方形网格，网格最大间距应不大于对应于80%筛分的砂石料粒径)，该圆柱状钢筋网片8上内设有竖向加强钢筋7 (采用Φ 10 Φ 16钢筋，钢筋数量为4 8根，沿圆周环形均布)和水平向加强箍筋9 (采用Φ 12 Φ 14钢筋，间距1.8 2. 2m)，编织袋经纬密度不低于32X32根/10cm，线密度不低于lOOtex，同时编织袋与钢筋笼间距为5 10cm，以方便下放钢筋笼。由实施方式可见，本发明提供的新型双重径向网笼砂石桩，能有效克服传统的砂石桩抗侧限能力弱、无法有效控制桩身直径和桩承载力差等缺陷。通过增加侧向约束部件以提高其抗侧限的能力和有效控制其成桩直径，提高其成桩可控性。同时通过调节桩土之
4间的充填材料以扩充桩体除承载力和抗变形以外的排水固结等其它功能。该砂石桩施工方法仍采用传统的沉管法或钻孔法成桩，如图3所不，对沉管法，成孔桩管采用钢管，管壁厚度应保证桩管在成孔过程中不发生变形，所成孔的外径应不小于设计桩身直径。本实施例采用沉管法成孔，利用冲击或振动成桩机将动力荷载作用在成孔钢管帽12上，通过成孔钢管帽12将成孔钢管13和钢管靴14沉入土中直至设计深度。在达到设计深度后，首先用砂石料5将钢管靴14的锥形体填平，然后下放圆柱状钢筋网笼6 和圆柱状编织袋3，圆柱状编织袋3套在圆柱状钢筋网笼6外，将圆柱状钢筋网笼6固定后， 分批填入砂石料5，每次填入深度应不大于夯锤的有效影响深度，并分批用夯锺15夯实到设计要求密实度或由现场试验确定的密实度。在砂石料5填至地坪线2高程后拔出成孔钢管13，然后在圆柱状钢筋网笼6和圆柱状编织袋3之间下放充注填料管16，利用压力充注系统通过充注填料管16将灌缝填料4填入圆柱状钢筋网笼6和圆柱状编织袋3之间的空隙。灌缝填料配比可视具体工程要求而定，可以是纯水泥浆，可在水泥浆中掺入粉煤灰等其它材料，也可以是纯砂石料等其它材料。灌缝填料可以是固态或液态，充填方式可以是直接填入，也可以通过压力装置压注。如图4所示，该实施例采用钻孔法成孔，在需成桩位置首先利用成孔钻机17预成孔。在成孔达到设计深度后，然后下放圆柱状钢筋网笼6和圆柱状编织袋3，将圆柱状钢筋网笼6固定后，分批填入砂石料5，并分批用夯锺15夯实。在砂石料5填至地坪线2高程后在圆柱状钢筋网笼6和圆柱状编织袋3之间下放充注填料管16，利用压力充注系统通过充注填料管16将灌缝填料4填入圆柱状钢筋网笼6和圆柱状编织袋3之间的空隙。级配砂石料可根据工程情况采用不同的配比，以满足不同的设计需要，这属于现有技术，在此不再赘述。
权利要求
1.一种双重径向网笼砂石桩，其特征在于该网笼砂石桩包括圆柱状钢筋网笼，圆柱状钢筋网笼外设有圆柱状编织袋，圆柱状钢筋网笼内填充有砂石料，圆柱状钢筋网笼和圆柱状编织袋之间充注灌缝填料。
2.如权利要求1所述的砂石桩，其特征在于该圆柱状钢筋网笼上内设有竖向加强钢筋和水平向加强箍筋。
3.如权利要求1所述的砂石桩，其特征在于圆柱状钢筋网笼采用Φ6 Φ8钢筋编织成方形网格，网格最大间距不大于对应于80%筛分的砂石料粒径；竖向加强钢筋采用4 8根沿圆周均布的Φ 10 Φ 16钢筋，水平向加强箍筋采用Φ 12 Φ 14钢筋，两根相邻钢筋的间距为1.8 2. 2m。
4.如权利要求1所述的砂石桩，其特征在于编织袋经纬密度不低于32X 32根/10cm， 线密度不低于lOOtex，同时编织袋与钢筋笼间距为5 10cm。
5.一种双重径向网笼砂石桩施工工艺，其特征在于该方法包括以下步骤成孔到达设计深度后，迅速压入圆柱状钢筋网笼和圆柱状编织袋，圆柱状编织袋套在圆柱状钢筋网笼夕卜，在钢筋网笼中灌入砂石料，并每灌入一定量后进行夯实后再行灌入；在砂石灌入完毕后，在钢筋网笼和编织袋之间充填灌缝填料。
6.如权利要求5所述的砂石桩施工工艺，其特征在于成孔时采用沉管法成孔，利用冲击或振动成桩机将动力荷载作用在成孔钢管帽上，通过成孔钢管帽将成孔钢管和钢管靴沉入土中直至设计深度，在达到设计深度后，首先用砂石料将钢管靴的锥形体填平，然后下放圆柱状钢筋网笼和圆柱状编织袋，圆柱状编织袋套在圆柱状钢筋网笼外，将圆柱状钢筋网笼固定后，分批填入砂石料，并分批用夯锺夯实，在砂石料填至地坪线高程后拔出成孔钢管，然后在圆柱状钢筋网笼和圆柱状编织袋之间下放充注填料管，利用压力充注系统通过充注填料管将灌缝填料填入圆柱状钢筋网笼和圆柱状编织袋之间的空隙。
7.如权利要求5所述的砂石桩施工工艺，其特征在于成孔时采用钻孔法成孔，在需成桩位置首先利用成孔钻机预成孔，在成孔达到设计深度后，然后下放圆柱状钢筋网笼和圆柱状编织袋，将圆柱状钢筋网笼固定后，分批填入砂石料，并分批用夯锺夯实，在砂石料填至地坪线高程后在圆柱状钢筋网笼和圆柱状编织袋之间下放充注填料管，利用压力充注系统通过充注填料管将灌缝填料填入圆柱状钢筋网笼和圆柱状编织袋之间的空隙。
全文摘要
本发明公开了一种双重径向网笼砂石桩，其特征在于该网笼砂石桩包括圆柱状钢筋网笼，圆柱状钢筋网笼外设有圆柱状编织袋，圆柱状钢筋网笼内填充有砂石料，侧向约束网笼和圆柱状编织袋之间充注灌缝填料。本发明的有益效果是在提高砂石桩承载力和减小桩自身沉降的同时，能够大量建筑材料用量，降低工程成本，同时扩展桩除承载和抗变形以外的辅助功能。在桩径受控的情况下，有利于提高地基加固的均匀性、稳定性和工程质量，同时有利于设计人员明确设计参数，便于设计推广。
文档编号E02D5/34GK102465524SQ20101054110
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月11日 优先权日2010年11月11日
发明者刘敏, 周黎月, 朱嵘, 汪中卫 申请人:上海市政工程勘察设计有限公司, 上海市政工程设计研究总院