CN105297717A - 一种下部扩大直径段复合基桩及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种下部扩大直径段复合基桩及其施工方法，该复合基桩包括预制混凝土桩体，所述预制混凝土桩体的下部外侧设有灌注桩，其施工方法包括以下步骤：（1）钻机成孔或人工成孔；（2）在软弱土层以下的土层进行机械或扩孔；（3）在孔内灌注固化材料；（4）植入预制混凝土桩体即可。本发明的下部扩大段桩基与同长度的单一直径的桩体相比，其桩基承载力有较大提高，可保证在满足设计承载力要求的前提下，桩长较短，提高桩基侧阻及端阻的发挥能力。
Description
技术领域
本发明属于基础工程技术领域，具体涉及一种下部扩大直径段复合基桩，同时还涉及复合基桩的施工方法。
背景技术
随着建筑行业的发展，建筑规模日益增大，地基的附加荷载越来越大，对于部分高层、超高层建筑，天然地基和复合地基已不能满足地基承载力要求，这种条件下，桩基础是普遍采用的一种基础形式。对于部分地区基础上部存在超厚杂填土、软土、可液化土及湿陷性土等软弱土层时，桩基础一般采用加大桩长来抵消软弱土层的负摩阻力，桩型一般采用钻孔灌注桩。钻孔灌注桩施工工序为：
（1）机械设备及材料进入施工现场；
（2）桩位测量放样；
（3）埋设护筒；
（4）钻机就位并成孔；
（5）清孔，吊装钢筋笼；
（6）安装导管，灌注混凝土；
（7）拆除护筒，凿除桩头；
（8）桩体检测。
上述工艺虽然已有普遍使用，但在较厚软弱土层中使用仍存在以下问题：
1）在上部存在较厚填土、软土等土层时，其固结沉降产生的负摩阻力对桩基承载力产生较大影响。桩基尺寸设计时需要扣除负摩阻力的影响，桩径、桩长相应增加，造成大量浪费。
2）灌注桩施工对混凝土灌注过程有较高要求，灌注过程应保证连续，否则易出现断桩现象。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种适用于上部较厚杂填土、软土、湿陷性土及可液化土层等易产生负摩阻力土层的下部扩大直径段复合基桩，同时提供该复合基桩的施工方法是本发明的另一个发明目的。
基于上述目的，本发明采取如下技术方案：一种下部扩大直径段复合基桩，包括预制混凝土桩体，所述预制混凝土桩体的下部外侧设有灌注桩。
所述灌注桩包括呈圆筒形的桩本体和与桩本体上部相连接的圆锥筒体，圆锥筒体的下底面直径与桩本体的直径相等，且桩本体和圆锥筒体呈一体结构，圆锥筒体的母线与中心线的夹角不大于12°。
所述灌注桩的上方、预制混凝土桩体的外侧设有减磨涂层。
所述预制混凝土桩体为预应力管桩或方桩，预应力管桩优选PHC管桩或PRC管桩。
所述的下部扩大直径段复合基桩的施工方法，包括以下步骤：（1）钻机成孔或人工成孔；（2）在软弱土层以下的土层进行机械或人工扩孔；（3）在孔内灌注固化材料；（4）植入预制混凝土桩体即可。
步骤（1）中，所述软弱土层为杂填土、软土、湿陷性土和可液化土层中一种或两种以上的混合。
步骤（2）中，扩孔施工时，孔径增大段的孔壁与孔的轴线之间的夹角不大于12°。
步骤（3）中，所述固化材料为水泥浆、水泥砂浆、水泥土、混凝土和灌浆料中的一种或两种以上的混合。
步骤（4）中，在步骤（3）灌注的固化材料产生强度前，植入预制混凝土桩体。
步骤（4）中，在植入预制混凝土桩体前，在预制混凝土桩体上部、位于较弱土层的桩体外侧涂覆一层减磨涂层，其目的是用于降低较弱土层对复合基桩产生的负摩阻力，减磨涂层涂覆的长度等于软弱土层的深度。
本发明的最大优势在于：在前述土层条件下，与同长度的单一直径的桩体相比，本发明的复合桩基的桩基承载力更高，而且，可在保证满足设计承载力要求的前提下，实现桩长较短，同时桩基侧阻及端阻的发挥能力更高，尤其适于应用于上部较厚杂填土、软土、湿陷性土及可液化土层等易产生负摩阻力土层。与现有技术相比，本发明的技术效果具体为：
1）复合基桩采用预制混凝土桩体和其下部外侧的灌注桩复合而成，其中采用的预制混凝土桩体为预制构件，插入后无需取出，可大幅度缩短工时，其下部外侧的灌注桩与预制混凝土桩体紧密结合，复合基桩整体呈现上部桩径小、下部桩径大的结构形式，可更好地起到增加下部桩承载力的效果；
2）灌注桩结构采用呈圆筒形的桩本体和与桩本体上部相连接的圆锥筒体的结构形式，使复合基桩上部与下部之间形成锥形自然过渡，有利于减少上部桩侧负摩阻力、增加下部桩承载力的发挥，同时也节省灌注桩材料；
3）在预制混凝土桩体外壁设有减磨涂层，可有效减小负摩阻力，从而进一步减少上部桩侧负摩阻力、增加桩承载力；
4）施工方法简单、可行性高，采用在软弱土层以下的土层进行机械扩孔，可保证在软弱土层范围内桩径较小，为复合基桩的形成打好基础；另外，在灌注的固化材料产生强度前，采用插入方式施工植入预制混凝土桩体，这与现场采用静压、锤击施工的预制桩相比，前者的强度更高，且不容易发生因压入、打入产生开裂、损伤等现象。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的施工步骤（1）的结构示意图；
图3为本发明的施工步骤（2）的结构示意图；
图4为本发明的施工步骤（3）的结构示意图；
图5为本发明的施工步骤（4）的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
如图1所示的一种下部扩大直径段复合基桩，包括预制混凝土桩体1，预制混凝土桩体为PHC管桩。预制混凝土桩体1上部位于较弱土层4，下部位于较好土层5，预制混凝土桩体1的下部位于较好土层5的外侧设有灌注桩3。灌注桩3包括呈圆筒形的桩本体32和与桩本体32上部相连接的圆锥筒体31，圆锥筒体31的下底面直径与桩本体32的直径相等，且桩本体32和圆锥筒体31呈一体结构，圆锥筒体31的母线与中心线的夹角为12°。灌注桩3的上方、预制混凝土桩体1的外侧设有减磨涂层2。
其施工方法，包括以下步骤：
（1）钻机成孔或人工成孔，孔径800mm，如图2所示；
（2）在软弱土层4以下较好土层5范围内进行机械或人工扩孔，如图3所示；软弱土层4为杂填土、软土、湿陷性土或可液化土层；扩孔孔径为1200mm，扩孔施工时，孔径增大段的孔壁与孔的轴线之间的夹角不大于12°；
（3）在孔内灌注固化材料，如图4所示，固化材料为混凝土，还可以是水泥浆、水泥砂浆、水泥土、或灌浆料；
（4）在步骤（3）灌注的固化材料产生强度前，植入预制混凝土桩体；在植入预制混凝土桩体前，在预制混凝土桩体上部、位于较弱土层的桩体外侧涂覆一层减磨涂层，用于降低较弱土层对复合基桩产生的负摩阻力，减磨涂层涂覆的长度等于软弱土层的深度，如图5所示。
Claims (10)
1.一种下部扩大直径段复合基桩，其特征在于，包括预制混凝土桩体，所述预制混凝土桩体的下部外侧设有灌注桩。
2.如权利要求1所述的下部扩大直径段复合基桩，其特征在于，所述灌注桩包括呈圆筒形的桩本体和与桩本体上部相连接的圆锥筒体，圆锥筒体的下底面直径与桩本体的直径相等，且桩本体和圆锥筒体呈一体结构，圆锥筒体的母线与中心线的夹角不大于12°。
3.如权利要求1或2所述的下部扩大直径段复合基桩，其特征在于，所述灌注桩的上方、预制混凝土桩体的外侧设有减磨涂层。
4.如权利要求3所述的下部扩大直径段复合基桩，其特征在于，所述预制混凝土桩体为预应力管桩或方桩。
5.权利要求1或2或4所述的下部扩大直径段复合基桩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）钻机成孔或人工成孔；（2）在软弱土层以下的土层进行机械或人工扩孔；（3）在孔内灌注固化材料；（4）植入预制混凝土桩体即可。
6.如权利要求5所述的下部扩大直径段复合基桩的施工方法，其特征在于，步骤（1）中，所述软弱土层为杂填土、软土、湿陷性土和可液化土层中一种或两种以上的混合。
7.如权利要求5所述的下部扩大直径段复合基桩的施工方法，其特征在于，步骤（2）中，扩孔施工时，孔径增大段的孔壁与孔的轴线之间的夹角不大于12°。
8.如权利要求5所述的下部扩大直径段复合基桩的施工方法，其特征在于，步骤（3）中，所述固化材料为水泥浆、水泥砂浆、水泥土、混凝土和灌浆料中的一种或两种以上的混合。
9.如权利要求5所述的下部扩大直径段复合基桩的施工方法，其特征在于，步骤（4）中，在步骤（3）灌注的固化材料产生强度前，植入预制混凝土桩体。
10.如权利要求5所述的下部扩大直径段复合基桩的施工方法，其特征在于，步骤（4）中，在植入预制混凝土桩体前，在预制混凝土桩体上部、位于较弱土层的桩体外侧涂覆减磨涂层，减磨涂层涂覆的长度等于软弱土层的深度。
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