1.本技術(shù)涉及施工工程領(lǐng)域,尤其是涉及一種螺旋樁基礎(chǔ)及其施工方法。
背景技術(shù):
2.現(xiàn)澆螺旋樁采用特制的螺旋式樁機(jī)進(jìn)行施工,通過螺紋式鉆桿旋轉(zhuǎn)擠壓土體,鉆桿提升過程中隨即泵壓混凝土而形成樁體。與打入式預(yù)制樁相比,螺旋樁具有施工噪音低、無振動,對已施工的樁無影響等特點;螺旋樁由于樁身周表面帶螺紋、成孔時無泥皮,樁端無沉渣,因此施工過程中能有效防止塌孔、斷樁、縮徑等質(zhì)量問題的發(fā)生。
3.現(xiàn)有的螺旋樁由于素混凝土樁身長期埋設(shè)在地基中,受到周圍地基的影響,在地基土層不均勻沉降,特別是在臺風(fēng)、洪水、地震等各種形式的自然外力作用下,混凝土螺旋樁受到各種復(fù)雜多變的載荷,容易出現(xiàn)開裂甚至斷樁的問題。發(fā)明人認(rèn)為現(xiàn)有的混凝土螺旋樁在抗開裂性能上還有很大的提升空間。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
4.為了提升螺旋樁基礎(chǔ)的抗裂性能,本技術(shù)提供一種螺旋樁基礎(chǔ)及其施工方法。
5.本技術(shù)提供的一種螺旋樁基礎(chǔ)的施工方法采用如下的技術(shù)方案:一種螺旋樁基礎(chǔ)的施工方法,包括以下步驟:步驟1,確定打樁點,測量放線、標(biāo)高;步驟2,制備混凝土拌合料;步驟3,在地基上對準(zhǔn)打樁點采用螺桿鉆桿鉆孔;步驟4,當(dāng)鉆至預(yù)定設(shè)計深度后,停止鉆孔;采用后退式注漿的方法,反向旋轉(zhuǎn)提升螺桿鉆桿,同時向螺桿鉆桿內(nèi)泵送混凝土拌合料,當(dāng)鉆桿提到螺紋部分頂面的設(shè)計高度時,螺桿鉆桿再次正旋轉(zhuǎn)或直接提升至設(shè)計樁定標(biāo)高;螺旋樁灌注完成;步驟5,靜置養(yǎng)護(hù)28-30d,得到混凝土螺旋樁;所述步驟2中,混凝土拌合料包含以下質(zhì)量份的原料:水泥200-250份;中砂400-450份;碎石520-560份;水136-166份;粉煤灰50-70份;減水劑5-7份;緩凝劑2-3份;酚醛樹脂20-30份;聚丙烯酰胺10-15份;改性聚丙烯纖維50-60份;所述改性聚丙烯纖維由纖維混合液制得,所述纖維混合液包括以下質(zhì)量份的原
料:聚丙烯纖維10-15份;超短黃麻絲30-35份;木質(zhì)纖維素8-10份;環(huán)氧樹脂5-8份;水40-50份;所述改性聚丙烯纖維的制備方法包括以下步驟:s1:將聚丙烯纖維、超短黃麻絲、木質(zhì)纖維素、環(huán)氧樹脂和水混合,攪拌均勻,得到纖維混合液;s2:將纖維混合液擠出至凝固浴中,得到凝膠狀改性聚丙烯纖維;s3:將凝膠狀改性聚丙烯纖維沖洗、干燥后,得到改性聚丙烯纖維。
6.通過采用上述技術(shù)方案,混凝土中加入酚醛樹脂、聚丙烯酰胺和改性聚丙烯纖維三種物質(zhì),三種物質(zhì)在協(xié)同作用下形成了一種具有交織網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的粘性膠質(zhì)物,交織網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的膠質(zhì)物均勻分散在混凝土拌合料中,可以粘附在砂石等骨料上,增強(qiáng)骨料之間的連接性,該膠質(zhì)物隨混凝土固化凝結(jié)后在骨料之間形成具有一定強(qiáng)度和拉伸性能的連接筋,不僅減少了骨料之間的受壓開裂,而且增強(qiáng)了混凝土螺旋樁的內(nèi)部連接性和密實性,進(jìn)而有利于提升螺旋樁的抗?jié)B性和抗壓強(qiáng)度。
7.此外,制備改性聚丙烯纖維的過程中,先將聚丙烯纖維、超短黃麻絲、木質(zhì)纖維素在水中分散均勻后再加入環(huán)氧樹脂粘結(jié),有利于三種纖維之間均勻分布;木質(zhì)纖維素、超短黃麻絲和聚丙烯纖維在環(huán)氧樹脂的協(xié)助下進(jìn)行交織融合,超短黃麻絲和木質(zhì)纖維素,插接、交纏在聚丙烯纖維上,形成具有若干分叉的樹枝狀改性聚丙烯纖維,制得的改性聚丙烯纖維不僅具有了較好的韌性和拉伸性,樹枝狀分叉的改性聚丙烯纖維在與其他組分結(jié)合時,分叉還可以插入其他組份的間隙中,形成“插接”效應(yīng),使得各組分之間可以更好的連接,使得改性聚丙烯纖維和酚醛樹脂、聚丙烯酰胺三者協(xié)同作用形成的膠質(zhì)物具有更好的拉伸性能和粘結(jié)性,從而增強(qiáng)膠質(zhì)物對混凝土螺旋樁內(nèi)部連接緊密性的增益作用,進(jìn)而提升螺旋樁的整體性能。
8.優(yōu)選的,所述混凝土拌合料還包含以下質(zhì)量份的原料:納米滑石粉6-9份。
9.通過采用上述技術(shù)方案,在混凝土拌合料中加入納米滑石粉,納米滑石粉具有較強(qiáng)的附著力,不僅可以填充在混凝土拌合料的空隙中增強(qiáng)混凝土的內(nèi)部密實性;附著在膠質(zhì)物與骨料粘結(jié)界面處的納米滑石粉還可以對膠質(zhì)物與骨料粘接處進(jìn)行加固和密封,減少膠質(zhì)物與骨料之間受壓時的相對滑移,進(jìn)而增強(qiáng)膠質(zhì)物對骨料間的連接作用,提升混凝土螺旋樁的抗裂性;滑石的結(jié)晶構(gòu)造是呈層狀的,所以具有易分裂成鱗片的趨向和特殊的滑潤性,納米滑石粉的加入還有利于提升混凝土拌合料的流動性能,從而減少由于注漿時混凝土拌合料流動性較差而產(chǎn)生的蜂窩、空洞等問題,進(jìn)而有利于提升制得混凝土螺旋樁的質(zhì)量。
10.優(yōu)選的,所述混凝土拌合料還包含以下質(zhì)量份的原料:烷基酚聚氧乙烯醚5-8份。
11.通過采用上述技術(shù)方案,在混凝土拌合料中加入烷基酚聚氧乙烯醚有助于提升膠質(zhì)物在拌合料中的滲透性,膠質(zhì)物在烷基酚聚氧乙烯醚的輔助下更加均勻密實地滲透入骨料之間,對骨料進(jìn)行粘接,從而有助于提升混凝土螺旋樁的抗裂性和抗壓強(qiáng)度。
12.優(yōu)選的,所述聚丙烯纖維的長度為3-5mm。
13.通過采用上述技術(shù)方案,采用3-5mm的聚丙烯纖維制得的改性聚丙烯纖維與酚醛樹脂、聚丙烯酰胺混合協(xié)同作用生成的交織網(wǎng)狀膠質(zhì)物的結(jié)構(gòu)性能更好,使得通過膠質(zhì)物粘接的骨料之間抗裂抗壓強(qiáng)度增強(qiáng)。
14.優(yōu)選的,所述緩凝劑為檸檬酸、酒石酸中的一種或混合。
15.通過采用上述技術(shù)方案,將檸檬酸、酒石酸中的一種或兩者混合加入到混凝土拌合料中,相較于木質(zhì)磺酸鹽等其他混凝劑使得混凝土的凝結(jié)時間可以控制在合適的范圍內(nèi),從而更加適合本技術(shù)施工過程中螺旋樁的注漿和凝結(jié)。
16.優(yōu)選的,所述減水劑為萘系減水劑或聚羧酸系減水劑。
17.通過采用上述技術(shù)方案,采用萘系減水劑或聚羧酸系減水劑與本技術(shù)中的混凝土拌合料體系中各組分之間的混合性較好,能夠降低體系中水和各組分之間的界面張力,使混凝土拌合料流動時的內(nèi)阻力減少,從而降低拌合料流動時的用水量。
18.優(yōu)選的,所述混凝土拌合料的制備方法包括以下步驟:步驟2-1,制備改性聚丙烯纖維:步驟2-2,將酚醛樹脂、聚丙烯酰胺和改性聚丙烯纖維混合倒入攪拌機(jī)中,加熱至85-90℃,混合均勻,獲得膠料;步驟2-3,將水泥、粉煤灰、減水劑、緩凝劑、水和步驟2-2制得的膠料在溫度為40-50℃下混合均勻,獲得水泥漿液;步驟2-4,將中砂、碎石加入水泥漿液中,恒溫30℃,混合均勻,獲得混凝土拌合料。
19.通過采用上述技術(shù)方案,先制備改性聚丙烯纖維,采用制得的改性聚丙烯纖維制備膠料,制得的膠料沒有混凝土中其他組分的干擾,可以均勻混合;膠料與其他細(xì)料一同混合時能夠發(fā)揮出更好的協(xié)同作用,制得的水泥漿料物質(zhì)分散均勻,能夠同最后加入的中砂、碎石緊密結(jié)合,提升制得混凝土拌合料體系整體的性能。
20.第二方面,本技術(shù)提供一種螺旋樁基礎(chǔ),采用如下的技術(shù)方案:一種螺旋樁基礎(chǔ),采用上述的螺旋樁基礎(chǔ)的施工方法制得。
21.通過采用本技術(shù)的施工工藝以及本技術(shù)配置的混凝土拌合料,使得制得的混凝土螺旋樁成型后具有較好的內(nèi)部粘結(jié)力和結(jié)構(gòu)密實度,凝固成型后的混凝土螺旋樁具有較好的抗裂、抗壓和抗?jié)B性能。
22.綜上所述,本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果:1.本技術(shù)混凝土中酚醛樹脂、聚丙烯酰胺和改性聚丙烯纖維三種物質(zhì)在協(xié)同作用下形成了一種具有交織網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的粘性膠質(zhì)物,該膠質(zhì)物均勻分散在混凝土拌合料中,將拌合料中骨料之間緊密網(wǎng)接在一起,膠質(zhì)物粘結(jié)固化后在骨料之間形成交錯的連接筋,有利于增強(qiáng)骨料之間的粘結(jié)性,進(jìn)而提升混凝土螺旋樁的內(nèi)部密實性和連接性,使螺旋樁的抗裂性和抗壓強(qiáng)度得到提升;2.本技術(shù)中的改性聚丙烯纖維具有分叉樹枝狀結(jié)構(gòu),有較好的韌性和拉伸性,分叉樹枝狀的改性聚丙烯纖維與其他組分結(jié)合時,分叉可以插入其他組份的間隙中,形成“插接”效應(yīng),使得各組分之間可以更好的連接,從而增強(qiáng)膠質(zhì)物對混凝土螺旋樁內(nèi)部連接緊密性的增益作用,進(jìn)而提升螺旋樁的整體性能;3.本技術(shù)在混凝土拌合料中加入納米滑石粉,不僅可以填充混凝土拌合料的空
隙,增強(qiáng)螺旋樁的內(nèi)部密實性;還可以增強(qiáng)膠質(zhì)物對骨料間的連接作用,提升混凝土螺旋樁的抗裂性;滑石層狀的的結(jié)晶構(gòu)造具有特殊的滑潤性,還有利于提升混凝土拌合料的流動性能,從而減少由于注漿時混凝土拌合料流動性較差而產(chǎn)生的蜂窩、空洞等問題,進(jìn)而有利于提升制得混凝土螺旋樁的質(zhì)量。
具體實施方式
23.以下結(jié)合實施例對本技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
24.以下實施例及對比例中所用原料的來源信息詳見表1。
25.表1制備例
26.制備例1本制備例公開一種改性聚丙烯纖維的制備方法,具體如下:s1,將10kg聚丙烯纖維、30kg超短黃麻絲、5kg木質(zhì)纖維素、8kg環(huán)氧樹脂和40kg水混合加入攪拌鍋中,在轉(zhuǎn)速300r/min、溫度為70℃的條件下攪拌3h,得到纖維混合液;其中聚丙烯纖維的長度為3-5mm;s2,通過注射器以0.8ml/min的擠出速率將纖維混合液擠出至凝固浴中(本實施例中凝固浴采用硫酸、硫酸鈉和硫酸鋅的混合水溶液,凝固浴組成為:h2so4為120g/l、na2so4為300g/l、znso4為15.0g/l,凝固浴溫度為60℃),得到凝膠狀改性
石墨烯纖維;s3,將凝膠狀改性石墨烯纖維用去離子水進(jìn)行沖洗后,在常溫23℃下靜置干燥24h,得到改性石墨烯纖維。
27.制備例2本制備例與制備例1的不同之處在于,s1中纖維混合液的各組分含量不同,具體
為:將15kg聚丙烯纖維、35kg超短黃麻絲、8kg木質(zhì)纖維素、10kg環(huán)氧樹脂和50kg水混合加入攪拌鍋中。
28.制備例3本制備例與制備例1的不同之處在于s1中纖維混合液的各組分含量不同,具體為:將25kg聚丙烯纖維、25kg超短黃麻絲、10kg木質(zhì)纖維素、15kg環(huán)氧樹脂和45kg水混合加入攪拌鍋中。
29.制備例4本制備例與制備例1的不同之處在于s1中將超短黃麻絲替換為等量的木質(zhì)纖維素。
30.制備例5本制備例與制備例1的不同之處在于聚丙烯纖維的長度為9-12mm。實施例
31.實施例1本實施例公開一種螺旋樁基礎(chǔ)的施工方法,具體包括以下步驟:步驟1,根據(jù)施工圖紙實地測量基準(zhǔn)點,確定打樁點,進(jìn)行樁孔中心位置的放線、并按施工順序?qū)段贿M(jìn)行插旗編號,確定標(biāo)高;步驟2,制備混凝土拌合料;步驟2-1,制備改性聚丙烯纖維:本實施例中選用制備例1制得的改性聚丙烯纖維;步驟2-2,將20kg酚醛樹脂、10kg聚丙烯酰胺和50kg改性聚丙烯纖維混合倒入攪拌機(jī)中,加熱至85℃,在轉(zhuǎn)速為120r/min的條件下攪拌10分鐘,獲得膠料;步驟2-3,將200kgp
·
o42.5級水泥、50kg一級粉煤灰、5kg聚羧酸系減水劑、2kg檸檬酸緩凝劑、136kg水和步驟2-1制得的膠料混合倒入攪拌機(jī)中,在溫度為40℃下、轉(zhuǎn)速為60r/min的條件下攪拌5分鐘,獲得水泥漿液;步驟2-4,將400kg中砂、520kg5-25mm碎石加入水泥漿液中,在恒溫30℃下、轉(zhuǎn)速為45r/min的條件下攪拌10分鐘,獲得混凝土拌合料;步驟3,將螺桿樁機(jī)移動至打樁點附近,使樁機(jī)的樁頭垂直對準(zhǔn)準(zhǔn)備施工的樁位,對樁機(jī)進(jìn)行調(diào)直、調(diào)平后固定;啟動樁機(jī),以1.2m/min的鉆進(jìn)速度進(jìn)行鉆孔;要求鉆桿旋轉(zhuǎn)一圈,螺桿鉆下降一個螺距,在土體中形成螺紋;步驟4,當(dāng)鉆至預(yù)定設(shè)計深度后,停止鉆孔;與此同時,用高壓泵將攪拌好的混凝土拌合料通過高壓管路輸送到螺旋鉆桿內(nèi)部并壓送至鉆頭處;采用后退式注漿的方法,當(dāng)鉆桿鉆到設(shè)計標(biāo)高時反向旋轉(zhuǎn)以1.2m/min的拔管線速度提升螺桿鉆桿,提升鉆桿的同時高壓泵以70s/m3的泵送速度送混凝土拌合料,混凝土拌合料填充至螺桿鉆桿提升所產(chǎn)生的帶螺紋的空間,當(dāng)鉆桿提到螺紋部分頂面的設(shè)計高度時,螺桿鉆桿再次正旋轉(zhuǎn)或直接提升至設(shè)計樁定標(biāo)高;此過程中混凝土拌合料持續(xù)灌注,混凝土拌合料澆筑到樁頂時要超出標(biāo)高;步驟5,靜置養(yǎng)護(hù)28d,得到成型混凝土螺旋樁;成樁后鑿除多出的泛漿高度。
32.實施例2-6一種螺旋樁基礎(chǔ)的施工方法,與實施例1的不同之處在于,步驟2中混凝土拌合料各原料組分的用量不同、制備時的溫度不同、以及選用制備例制得的改性聚丙烯纖維不同。
33.實施例2-6的各原料組分用量(單位:kg)、制備時的溫度(單位:℃)以及選用的制
備例詳見表2。表2
34.實施例7-8一種螺旋樁基礎(chǔ)的施工方法,與實施例1的不同之處在于,步驟2-3中,還分別投入有6kg、9kg的納米滑石粉。
35.實施例9-10一種螺旋樁基礎(chǔ)的施工方法,與實施例1的不同之處在于,步驟2-3中,還分別投入有5kg、8kg的烷基酚聚氧乙烯醚。
36.實施例11一種螺旋樁基礎(chǔ)的施工方法,與實施例1的不同之處在于,步驟2-3中,還投入有6kg的納米滑石粉和5kg的烷基酚聚氧乙烯醚。
對比例
37.對比例1一種螺旋樁基礎(chǔ)的施工方法,與實施例1的不同之處在于,將酚醛樹脂替換為等量的環(huán)氧樹脂。
38.對比例2一種螺旋樁基礎(chǔ)的施工方法,與實施例1的不同之處在于,將聚丙烯酰胺替換為等量的環(huán)氧樹脂。
39.對比例3一種螺旋樁基礎(chǔ)的施工方法,與實施例1的不同之處在于,將改性聚丙烯纖維替換為等量的聚丙烯纖維。
40.對比例4一種螺旋樁基礎(chǔ)的施工方法,與實施例1的不同之處在于,混凝土拌合料中不添加酚醛樹脂、聚丙烯酰胺和改性聚丙烯纖維。性能檢測試驗
41.1、抗壓強(qiáng)度檢測:根據(jù)gb/t50081-2016《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》中抗壓強(qiáng)度試驗方法,將實施例1-11、對比例1-5所得的混凝土拌合料制成100mm
×
100mm
×
100mm的立方體試件,靜置養(yǎng)護(hù)28d后通過材料試驗機(jī)對試件進(jìn)行擠壓直至破壞,記錄相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行抗壓強(qiáng)度的計算??箟簭?qiáng)度直接反應(yīng)混凝土的抗壓強(qiáng)度性能,抗壓強(qiáng)度越大,混凝土抗壓強(qiáng)度性能越好。
42.2、劈裂抗拉強(qiáng)度試驗:根據(jù)gb/t50081-2016《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》中劈裂抗拉強(qiáng)度試驗方法,將實施例1-11、對比例1-5所得的混凝土拌合料制成100mm
×
100mm
×
100mm的立方體試件,靜置養(yǎng)護(hù)28d后,通過材料試驗機(jī)對試件測試,記錄相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行劈裂抗拉強(qiáng)度的計算。劈裂抗拉強(qiáng)度反應(yīng)混凝土螺旋樁的抗開裂性能,劈裂抗拉強(qiáng)度越大,混凝土內(nèi)部粘結(jié)力越強(qiáng),抗開裂性能越好。
43.3、抗水滲透高度檢測:根據(jù)gb/t50082-2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》中抗水滲透試驗方法,將實施例1-11、對比例1-5所得的混凝土拌合料制成上口內(nèi)部直徑175mm、下口內(nèi)部直徑185mm和高度150mm的圓臺體試件,用混凝土抗?jié)B儀進(jìn)行試驗,記錄抗水滲透高度數(shù)據(jù)??顾疂B透高度則反映了混凝土的抗?jié)B性能,抗水滲透高度越高,滲入混凝土中的水量越多,混凝土的抗?jié)B性能越差。
44.實驗1-3的具體檢測數(shù)據(jù)詳見表3。表3
根據(jù)表3中實施例1-3的性能檢測數(shù)據(jù)可得,實施例1-3在制備混凝土拌合料時對拌合料中各原料組分含量在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)配,并適當(dāng)調(diào)整混凝土拌合料制備時的工藝參數(shù),實施例1-3制得的混凝土螺旋樁劈裂抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度數(shù)值較高、抗水滲透高度數(shù)值較低,說明實施例1-3制得的螺旋樁具有較好的抗裂、抗壓以及抗?jié)B性能。
45.對比例1-3中將混凝土拌合料中的酚醛樹脂、聚丙烯酰胺和改性聚丙烯纖維三種物質(zhì)逐一進(jìn)行替換,對比例1相對于實施例1中缺少了酚醛樹脂,對比例1制得螺旋樁的抗壓強(qiáng)度值和劈裂抗拉強(qiáng)度值相較于實施例1制得螺旋樁的數(shù)值有明顯下降、抗水滲透高度數(shù)值相較于實施例1有明顯增大,說明對比例1制得螺旋樁相較于實施例1制得的螺旋樁的抗壓、抗裂和抗?jié)B性能較差;對比例2相較于實施例1中缺少了聚丙烯酰胺,對比例2制得螺旋樁的抗壓強(qiáng)度值和劈裂抗拉強(qiáng)度值相較于實施例1制得螺旋樁的數(shù)值有明顯下降、抗水滲透高度數(shù)值相較于實施例1有明顯增大,說明對比例2制得螺旋樁相較于實施例1制得的螺旋樁的抗壓、抗裂和抗?jié)B性能較差;同樣的,對比例3相較于實施例1中缺少了改性聚丙烯纖維,對比例3制得螺旋樁相較于實施例1制得的螺旋樁在抗壓、抗裂和抗?jié)B性能方面均有所下降。
46.發(fā)明人分析,混凝土中加入的酚醛樹脂、聚丙烯酰胺和改性聚丙烯纖維三種物質(zhì),可能起到了某種協(xié)同作用下,在協(xié)同作用下形成了一種具有交織網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的粘性膠質(zhì)物,該膠質(zhì)物隨拌合料的攪拌在混凝土拌合料中均勻分散,粘附在砂礫、碎石等骨料上,使得骨
料之間受到了膠質(zhì)物的裹挾粘結(jié),該膠質(zhì)物隨混凝土固化凝結(jié)后在骨料之間形成交織分布的且具有一定強(qiáng)度和拉伸性能的連接筋,這些連接筋的存在在水泥膠料粘結(jié)的基礎(chǔ)上增強(qiáng)了骨料之間的連接性,增強(qiáng)了骨料之間的連接強(qiáng)度,減少混凝土在骨料之間的受壓開裂;同時,這些膠質(zhì)物填充在骨料之間,有助于增強(qiáng)混凝土螺旋樁的內(nèi)部連接性和密實性,使得螺旋樁的抗壓強(qiáng)度提升,混凝土螺旋樁內(nèi)部密實,水分難以進(jìn)入,進(jìn)而有利于提升螺旋樁的抗?jié)B性。
47.對比例1-3中替換掉三種中的任意一種物質(zhì),對比例1-3制得的螺旋樁的性能均有所下降,說明僅有兩種物質(zhì)是無法產(chǎn)生協(xié)同作用的,進(jìn)而無法達(dá)到實施例1中三者在恰當(dāng)配比混合下產(chǎn)生的協(xié)同作用對螺旋樁抗壓強(qiáng)度、抗裂和抗?jié)B性能的增益效果。
48.對比例4相較于實施例1缺少了上述三種物質(zhì),對比例4制得的螺旋樁無論是在抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度還是在抗水滲透高度的數(shù)值上均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實施例1-3的數(shù)值,說明本技術(shù)實施例1-3制得螺旋樁的抗壓強(qiáng)度、抗裂和抗?jié)B性能相比于對比例4制得螺旋樁的性能得到了較大的提升。
49.實施例4-6分別選用制備例3、4、5制得的改性聚丙烯纖維加入混凝土拌合料中,改性聚丙烯纖維是由木質(zhì)纖維素、超短黃麻絲、聚丙烯纖維、環(huán)氧樹脂和水混合制得的纖維混合液,經(jīng)過擠出、凝固沖洗、干燥后制得,實施例4中改性聚丙烯纖維的原料組分含量超出了預(yù)設(shè)范圍、實施例5中將制備改性聚丙烯纖維的超短黃麻絲替換為等量的木質(zhì)纖維素,實施例6中聚丙烯纖維的長度為9-12mm;實施例4-6制得螺旋樁的抗壓強(qiáng)度值和劈裂抗拉強(qiáng)度值相較于實施例1的數(shù)值有所下降,抗水滲透高度數(shù)值相較于實施例1有所上升,說明實施例4-6制得的螺旋樁的抗壓、抗裂和抗?jié)B性能均有所降低。
50.發(fā)明人分析,木質(zhì)纖維素、超短黃麻絲和聚丙烯纖維分散在水中,加入環(huán)氧樹脂進(jìn)行加熱攪拌的過程中,三種纖維之間進(jìn)行了某種交織融合,超短黃麻絲和木質(zhì)纖維素,插接、交纏在聚丙烯纖維上,形成具有若干分叉的樹枝狀改性聚丙烯纖維,樹枝狀分叉的改性聚丙烯纖維與拌合料中其他組分結(jié)合時,改性聚丙烯纖維的分叉可以插接入組份之間的間隙中,形成“插接”效應(yīng),改性聚丙烯纖維與各組分之間可以更好地連接,使得改性聚丙烯纖維和酚醛樹脂、聚丙烯酰胺三者協(xié)同作用形成的膠質(zhì)物具有更好的拉伸性能和粘結(jié)性,從而增強(qiáng)膠質(zhì)物對混凝土螺旋樁內(nèi)部連接緊密性的增益作用,進(jìn)而提升螺旋樁的整體性能。改變木質(zhì)纖維素、超短黃麻絲和聚丙烯纖維三者之間的配比、替換三者中的一種以及聚丙烯纖維的長度過長都會對三者制得的改性聚丙烯纖維受到影響,進(jìn)而影響改性聚丙烯纖維在混凝土拌合料中的作用。
51.實施例7、8在拌合料中加入了納米滑石粉,實施例7、8制得的螺旋樁的抗壓強(qiáng)度、抗裂性能和抗?jié)B性能相較于實施例1制得的螺旋樁的性能均有所提升,發(fā)明人分析,在混凝土拌合料中加入納米滑石粉,一方面,可以填充在混凝土的空隙中增強(qiáng)螺旋樁的內(nèi)部密實性,進(jìn)而提升螺旋樁的抗壓強(qiáng)度和抗?jié)B性能;另一方面,納米滑石粉具有較強(qiáng)的附著性,附著在膠質(zhì)物與骨料粘結(jié)界面處的納米滑石粉還可以對膠質(zhì)物與骨料粘接處進(jìn)行加固和密封,減少膠質(zhì)物與骨料之間受壓時的相對滑移,進(jìn)而增強(qiáng)膠質(zhì)物在骨料間的連接作用,提升混凝土螺旋樁的抗裂性。
52.實施例9、10在拌合料中加入了烷基酚聚氧乙烯醚,實施例9、10制得的螺旋樁的抗壓強(qiáng)度、抗裂性能和抗?jié)B性能相較于實施例1制得的螺旋樁的性能均有所提升;發(fā)明人分
析,在混凝土拌合料中加入烷基酚聚氧乙烯醚,烷基酚聚氧乙烯醚中的醚鍵與膠質(zhì)物中游離的官能團(tuán)結(jié)合,有助于提升膠質(zhì)物在拌合料中的滲透性,使得膠質(zhì)物可更加均勻密實地滲透入骨料之間,從而對骨料進(jìn)行粘接,骨料之間交纏有若干膠質(zhì)物凝結(jié)后產(chǎn)生的連接筋,使得螺旋樁內(nèi)部骨料間的密實度和連接強(qiáng)度得到提升,進(jìn)而有助于提升混凝土螺旋樁的抗裂性和抗壓強(qiáng)度。
53.實施例11在實施例1的基礎(chǔ)上同時添加了納米滑石粉和烷基酚聚氧乙烯醚,兩者在合適的配比范圍內(nèi)與混凝土拌合料中的其他組分一起共同作用,使得實施例11制得的螺旋樁的抗壓強(qiáng)度、抗裂性能和抗?jié)B性能相較于實施例1制得的螺旋樁的性能得到了較為顯著的提升,實施例11可作為本技術(shù)中較佳的實施例。
54.以上均為本技術(shù)的較佳實施例,并非依此限制本技術(shù)的保護(hù)范圍,故:凡依本技術(shù)的結(jié)構(gòu)、形狀、原理所做的等效變化,均應(yīng)涵蓋于本技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征:
1.一種螺旋樁基礎(chǔ)的施工方法,其特征在于,包括以下步驟:步驟1,確定打樁點,測量放線、標(biāo)高;步驟2,制備混凝土拌合料;步驟3,在地基上對準(zhǔn)打樁點采用螺桿鉆桿鉆孔;步驟4,當(dāng)鉆至預(yù)定設(shè)計深度后,停止鉆孔;采用后退式注漿的方法,反向旋轉(zhuǎn)提升螺桿鉆桿,同時向螺桿鉆桿內(nèi)泵送混凝土拌合料,當(dāng)鉆桿提到螺紋部分頂面的設(shè)計高度時,螺桿鉆桿再次正旋轉(zhuǎn)或直接提升至設(shè)計樁定標(biāo)高;螺旋樁灌注完成;步驟5,靜置養(yǎng)護(hù)28-30d,得到混凝土螺旋樁;所述步驟2中,混凝土拌合料包含以下質(zhì)量份的原料:水泥200-250份;中砂400-450份;碎石520-560份;水136-166份;粉煤灰50-70份;減水劑5-7份;緩凝劑2-3份;酚醛樹脂20-30份;聚丙烯酰胺10-15份;改性聚丙烯纖維50-60份;所述改性聚丙烯纖維由纖維混合液制得,所述纖維混合液包括以下質(zhì)量份的原料:聚丙烯纖維10-15份;超短黃麻絲30-35份;木質(zhì)纖維素8-10份;環(huán)氧樹脂5-8份;水40-50份;所述改性聚丙烯纖維的制備方法包括以下步驟:s1:將聚丙烯纖維、超短黃麻絲、木質(zhì)纖維素、環(huán)氧樹脂和水混合,攪拌均勻,得到纖維混合液;s2:將纖維混合液擠出至凝固浴中,得到凝膠狀改性聚丙烯纖維;s3:將凝膠狀改性聚丙烯纖維沖洗、干燥后,得到改性聚丙烯纖維。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋樁基礎(chǔ)的施工方法,其特征在于:所述混凝土拌合料還包含以下質(zhì)量份的原料:納米滑石粉6-9份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋樁基礎(chǔ)的施工方法,其特征在于:所述混凝土拌合料還包含以下質(zhì)量份的原料:烷基酚聚氧乙烯醚5-8份。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋樁基礎(chǔ)的施工方法,其特征在于:所述聚丙烯纖維的長度為3-5mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋樁基礎(chǔ)的施工方法,其特征在于:所述緩凝劑為檸檬酸、酒石酸中的一種或混合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋樁基礎(chǔ)的施工方法,其特征在于:所述減水劑為萘系
減水劑或聚羧酸系減水劑。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的一種螺旋樁基礎(chǔ)的施工方法,其特征在于:所述混凝土拌合料的制備方法包括以下步驟:步驟2-1,制備改性聚丙烯纖維:步驟2-2,將酚醛樹脂、聚丙烯酰胺和改性聚丙烯纖維混合倒入攪拌機(jī)中,加熱至85-90℃,混合均勻,獲得膠料;步驟2-3,將水泥、粉煤灰、減水劑、緩凝劑、水和步驟2-2制得的膠料在溫度為40-50℃下混合均勻,獲得水泥漿液;步驟2-4,將中砂、碎石加入水泥漿液中,恒溫30℃,混合均勻,獲得混凝土拌合料。8.一種螺旋樁基礎(chǔ),其特征在于:采用如權(quán)利要求1-7任一所述的螺旋樁基礎(chǔ)的施工方法制得。
技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種螺旋樁基礎(chǔ)及其施工方法,施工方法包括以下步驟:步驟1,確定打樁點,測量放線、標(biāo)高;步驟2,制備混凝土拌合料;混凝土拌合料包含以下質(zhì)量份的原料:水泥、中砂、碎石、水、粉煤灰、減水劑、緩凝劑、酚醛樹脂、聚丙烯酰胺和改性聚丙烯纖維;步驟3,在地基上對準(zhǔn)打樁點采用螺桿鉆桿鉆孔;步驟4,當(dāng)鉆至預(yù)定設(shè)計深度后,停止鉆孔;采用后退式注漿的方法,反向旋轉(zhuǎn)提升螺桿鉆桿,同時向螺桿鉆桿內(nèi)泵送混凝土拌合料,當(dāng)鉆桿提到螺紋部分頂面的設(shè)計高度時,螺桿鉆桿再次正旋轉(zhuǎn)或直接提升至設(shè)計樁定標(biāo)高;螺旋樁灌注完成;步驟5,靜置養(yǎng)護(hù)28-30d,得到混凝土螺旋樁。本申請具有提升螺旋樁基礎(chǔ)的抗裂性能的效果。基礎(chǔ)的抗裂性能的效果。
技術(shù)研發(fā)人員:黃永銓 麥小君 董昱良
受保護(hù)的技術(shù)使用者:廣東勁拓建設(shè)工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日:2021.12.23
技術(shù)公布日:2022/3/15
聲明:
“螺旋樁基礎(chǔ)及其施工方法與流程” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)