[实用新型]挤压成形预制桩劲芯水泥土Y形桩

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种劲芯水泥土复合桩及施工方法，特别涉及一种挤压成形预制桩劲芯水泥土Y形桩。属于地基处理领域，适用于软土地区、高大建筑物的地基处理工程。

背景技术

在城市中进行基础施工的要求越来越高，不但要求有高的性价比要求，而且成桩工艺施工的环保要求也越来越高，现有的成桩工艺多为灌注桩和预制桩施工。钻孔灌注桩的承载力高，力学性能也较好，但是钻孔灌注桩造价贵，施工时间长，施工速度慢、存在泥浆外运污染环境等缺点；沉管灌注桩利用带有活瓣式桩尖或预制钢筋混凝土桩靴的钢套管沉入土中，其内浇筑混凝土，拔管成桩，避免了一般钻孔灌注桩桩尖浮土造成的桩身下沉，持力不足的问题，但施工过程中，产生较大噪音，振动会影响周围建筑物，挤土效应明显；预制桩具有较好的性价比和力学性能，但是成桩施工时具有噪音污染，对周边房屋安全和居民造成极大影响，虽然可采用静压桩机施工，降低施工噪音，且同样存在较大的挤土效应；另外，也有采用水泥土深层搅拌法、高压旋喷注浆法加固地基，水泥浆等固化物与部分土体在土中形成一个固结体与桩间土一起构成复合地基，从而提高地基承载力，对周围土体扰动较小，减少地基的变形，但存在单桩承载力低、施工质量难控制的缺点。

在传统沉管灌注桩的基础上，发展出了Y形砼灌注桩(CN2510540Y)，利用截面异形周边扩大原理，与同面积圆形桩相比，周长为其1.5倍左右，因此具有更大的桩侧摩阻力，提高桩体承载性能，在处理软地基上效果较好。该桩型虽具有良好的力学特性，但由于桩身部分区域相对较薄，其抗腐蚀性能较差，并且桩体受弯后易产生裂缝，加剧腐蚀破坏，换而言之，所述区域在桩体中后期使用阶段极可能严重破损，虽然此异形桩仍可发挥较高侧摩阻力的效果，但失去部分承载能力，相对而言浪费了一部分桩身材料。

水泥土劲芯组合桩是在水泥土内设置更高强度芯桩形成复合桩的新型地基处理技术，荷载从芯桩到土体通过水泥土的过渡形成了强-中-弱的渐变过程，形成一种中间强度高四周强度低的合理的桩身结构，充分发挥了芯桩和水泥土桩体的性能。该桩型具有单桩承载力高、施工噪声低、挤土效应小，在环境保护意识日益增强的今天，该桩型基本吻合现代建设施工环保要求。已有一种填芯管桩水泥土复合基桩及施工方法(CN101858079A)，该桩型在高压旋喷形成水泥土桩内插入预应力管桩，并在管桩上部空腔内填筑微膨胀混凝土，解决了水泥土桩、高强预应力管桩各自应用的局限性，可同时充分发挥桩周土对外层水泥土桩提供的侧摩阻力及高强预应力管桩桩身结构承载力。但是采用高压旋喷注浆法形成水泥土也存在着一定的不稳定性，主要体现在：施工机械的钻进或旋转速度、水泥浆供应速度控制需因地制宜，否则易造成水泥掺量不足或不均匀，造成断桩或短缺；下部土体坚实旋喷范围不足使桩径不足，加固土体作用下降。

综上所述，地基处理形式多样，传统桩基施工方式各有优缺点，新技术应用取得了较大的施工效益，但也具有各自的施工难点和局限性，如：Y形沉管灌注桩侧摩阻力较大、承载性能优越，但挤土效应明显，薄弱区域易破损失效；劲芯水泥土复合桩单桩承载力高，施工过程环保，但桩周水泥土成型不确定，基本呈圆形，相对侧摩阻力较小。鉴于此，基于当前工程的实际需要，目前亟待实用新型一种利用外侧包裹Y形水泥土以提高侧摩阻力且施工时挤土效应较小的劲芯水泥土Y形桩。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种提高桩体侧摩阻力且施工时挤土效应较小的挤压成形预制桩劲芯水泥土Y形桩。

为实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种挤压成形预制桩劲芯水泥土Y形桩，包括外包水泥土、预制芯桩及预制开口桩尖；所述外包水泥土横截面呈Y形，外包有土工布袋，由钢沉管围合约束成型；所述预制芯桩位于钢沉管中心轴位置，其下端嵌入预制开口桩尖内。

作为优选：所述预制芯桩采用钢筋混凝土实心桩、预应力管桩或钢管桩，管桩底部设置有桩底封闭板。

作为优选：所述预制开口桩尖主体呈Y形，桩尖上部设有钢沉管限位台，桩尖中部留有贯通的孔道，孔道上、下部敞口呈喇叭状，下部敞口直径小于水泥搅拌桩直径10～30mm，上部敞口直径大于预制芯桩直径20～50mm。

作为优选：所述钢沉管横截面为Y形，钢沉管设计截面积为外包水泥土截面积与预制芯桩截面之和。

作为优选：所述土工布袋采用有纺土工布制成，底部与预制开口桩尖连接。

本实用新型的有益效果是：