CN105780766A - 一种钻孔回填端承桩基础及其施工方法 - Google Patents

一种钻孔回填端承桩基础及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钻孔回填端承桩基础及其施工方法；桩基础由桩孔、预制桩体、水泥拌合物硬化层、桩周回填层组成。施工方法是：定位并钻孔至孔底接近或部分深入持力岩层；在桩孔中注入预定厚度的水泥拌合物；回填剩余桩孔；拌合物凝结前，在已回填桩孔的中心进行锤击沉桩，使桩体贯穿回填层和水泥拌合物灌填层，挤嵌在持力岩层中。本发明所述桩基础可贯穿直接锤击沉桩难穿透的岩层并防止桩尖滑移；水泥拌合物可加固被破坏的持力层增加承载力并防止上部渗水软化持力层；回填层可在沉桩时被挤密并对桩体提供约束。适用于强、中风化泥岩、砂岩持力层，尤其是夹层厚、孤石多、机械成孔易塌及持力层起伏大、坡度陡、遇水易软化的复杂地质。

Description

一种钻孔回填端承桩基础及其施工方法
技术领域
本发明属于建筑基础施工技术领域，涉及一种钻孔回填端承桩基础及其施工方法。
背景技术
混凝土桩基础作为一种常用的地基形势，广泛地应用在各个土木工程领域。无论是钻孔灌注桩还是锤击或静压施工的预制桩，混凝土桩基础已经经过国内外多年的工程实践应用，积累了大量经验和成功案例，证明该类基础形式技术成熟并较其他基础类型具有显著优势。
近年来，在一些地区的特殊地质条件下，由于持力岩层之上的地层具有一定强度，导致一般的锤击或静压施工无法使预制桩穿过这些地层到达理想的持力岩层，或持力岩层顶面有一定倾斜易导致桩端产生滑移进而对建筑安全产生影响，这些情况都大大影响了预制桩的应用。
目前，业界通过先钻孔再植入预制桩的方法形成了一类预制桩外包混凝土的组合桩基础，这类桩基础克服了上述不利地质条件，提高了桩基础的承载能力，且施工过程中桩身无损伤、无挤土效应、无噪音振动、易实现大直径预制桩的植桩等诸多优点而具有广阔的应用前景。
但这些钻孔组合桩基础制备过程中需要向桩孔中浇注大量水泥拌合物，在凝结前植入预制桩时水泥拌合物几乎不能提供桩周约束，预制桩的校准到位、焊接接桩等操作困难。对于土质较疏松易塌孔的地质，容易造成一些质量问题，且施工工期受水泥拌合物龄期影响而更长。不仅浪费原材料，成型过程还费时费力，综合经济效益较低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，在此提供一种钻孔回填端承桩基础，通过桩孔、水泥拌合物硬化层、回填层、预制桩体中心贯穿到设计岩层的结构设计，实现了难穿透岩层的贯穿，同时通过管桩施打挤密回填层形成桩周约束，消除桩端滑移风险，加固了持力岩层，解决了上部渗水对持力岩层的软化影响，减少了施工过程的桩身破坏风险，简化了接桩操作，降低桩基制作的材料消耗。
本发明是这样实现的，提供一种钻孔回填端承桩基础，其特征在于：包括桩孔、预制桩体、水泥拌合物硬化层、桩周回填层四个部分，其中预钻的桩孔底部接近或部分深入持力岩层，水泥拌合物硬化层位于桩孔底部，水泥拌合物硬化层上紧接桩周回填层，预制桩体包括预制桩身及桩尖，桩尖朝下贯穿桩周回填层和水泥拌合物硬化层并挤嵌在持力岩层中。
根据本发明所述的钻孔回填端承桩基础，其特征在于：桩孔深度为5-80m，直径为300-1800mm，深入持力层长度为0-20m。
根据本发明所述的钻孔回填端承桩基础，其特征在于：预制桩体包括预制桩身及桩尖，桩身直径或边长为200-1200mm，桩身包括但不限于预应力混凝土管桩、预应力混凝土空心方桩、预应力混凝土实心方桩及其他异型预制桩中，桩尖包括但不限于预制混凝土桩尖、预制钢桩尖。
根据本发明所述的钻孔回填端承桩基础，其特征在于：水泥拌合物硬化层包括但不限于水泥浆、砂浆、混凝土，抗压强度为1-50MPa，厚度为0-10m，水泥拌合物硬化层下部填充在桩尖锤击穿入承载层破坏的岩石碎块、裂纹中，上部与桩周回填层交错相接。
根据本发明所述的钻孔回填端承桩基础，其特征在于：桩周回填层包括但不限于土方、灰土、砂料、钻孔渣、固体废渣，采用不夯实的松散回填，回填层厚度为1-80m。
根据本发明所述的钻孔回填端承桩基础，其特征在于：预制桩体轴心与桩孔轴心偏差小于50mm，预制桩体的桩尖一端贯入穿过桩孔底部深入持力岩层0.5-10m。
一种钻孔回填端承桩基础的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
（a）在预定位置钻孔至桩孔底部接近或部分深入持力岩层；
（b）在桩孔中注入预定厚度的水泥拌合物；
（c）用回填料回填剩余桩孔；
（d）拌合物凝结前，在已回填的桩孔中心进行预制桩的锤击沉桩，使预制桩贯穿回填层和灌浆层，挤嵌在持力岩层中；
（e）静置养护至水泥拌合物达到预定强度。
所述步骤（a）中的桩孔深度为5-80m，直径为300-1800mm，深入持力层长度为0-20m。
所述步骤（b）中的水泥拌合物包括但不限于水泥浆、砂浆、混凝土，抗压强度为1-50MPa，厚度为0-10m，水泥拌合物下部填充在桩尖锤击穿入承载层破坏的岩石碎块、裂纹中，上部与回填层交错相接。
所述步骤（c）中的回填料包括但不限于土方、灰土、砂料、钻孔渣、固体废渣，采用不夯实的松散回填，回填层厚度为1-80m。
所述步骤（d）中的预制桩体包括预制桩身（5）及桩尖（6），桩身直径或边长为200-1200mm，桩身包括但不限于预应力混凝土管桩、预应力混凝土空心方桩、预应力混凝土实心方桩及其他异型预制桩中，桩尖包括但不限于预制混凝土桩尖、预制钢桩尖。
所述步骤（d）中的预制桩体轴心与桩孔轴心偏差小于50mm，预制桩体的桩尖一端贯入穿过桩孔底部深入持力岩层0.5-10m。
本发明的优点在于：通过桩孔贯通了难穿透的岩层，使桩尖深入持力岩层并防止滑移，增加了桩体承载力；桩底的水泥拌合物硬化层加固了桩尖打入时破坏的持力岩层，增大了受力面积及桩基承载力，还可防止上部渗水对桩端持力层软化影响；回填层在管桩打入后被挤压密实，并对预制桩体提供约束；且所述桩基础通过先钻孔再灌浆回填最后锤击沉桩的方式制作，其挤土效应较直接锤击小，兼有锤击沉桩和钻孔植桩的优点。适用于强、中风化程度的泥岩、砂岩持力层，对夹层过厚、孤石较多、机械成孔时易塌孔以及持力层遇水易软化、持力层起伏较大坡度较陡的复杂地质尤为适用。
附图说明
图1为所述桩基础的剖面图。
图中：1、桩孔，2、预制桩体，3、水泥拌合物硬化层，4、桩周回填层，5、预制桩身，6、桩尖。
具体实施方式
下面将结合附图1对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明在此提供一种钻孔回填端承桩基础，具体是这样实现的：
实施例1
根据地质及施工条件采用钻孔机械在成桩位置按400mm孔径钻孔至深入持力岩层1m，钻孔渣料采用干排形式排出。
清孔，向桩孔中一次注入具有一定稠度的M7.5砂浆0.5方。
砂浆注入完毕后，向桩孔中回填钻孔排出的渣料至全部填满。
回填完毕后，在砂浆凝结前，将装有预制混凝土桩尖的直径为300mm的PHC管桩按锤击沉桩施工方法在桩孔中心调整定位，使桩体中轴与桩孔轴心偏差小于30mm，锤击沉桩，中途可接桩，直至管桩端部超过桩孔底部嵌入持力层满足贯入度要求为止。
实施例2
根据地质及施工条件采用钻孔机械在成桩位置按600mm孔径钻孔至深入持力岩层5m，钻孔渣料采用干排形式排出。
清孔，向桩孔中一次注入掺有增稠剂的1:0.5高稠度水泥浆1方。
水泥浆注入完毕后，向桩孔中回填固体废渣直至全部填满。
回填完毕后，在水泥浆凝结前，将装有钢制桩尖的直径为500mm的PHC管桩按锤击沉桩施工方法在桩孔中心调整定位，使桩体中轴与桩孔轴心偏差小于30mm，锤击沉桩，中途可接桩，直至管桩端部超过桩孔底部嵌入持力层满足贯入度要求为止。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种钻孔回填端承桩基础，其特征在于：包括桩孔（1）、预制桩体（2）、水泥拌合物硬化层（3）、桩周回填层（4）四个部分，其中预钻的桩孔（1）底部接近或部分深入持力岩层，水泥拌合物硬化层（3）位于桩孔（1）底部，水泥拌合物硬化层（3）上紧接桩周回填层（4），预制桩体（2）包括预制桩身（5）及桩尖（6），桩尖（6）朝下贯穿桩周回填层（4）和水泥拌合物硬化层（3）并挤嵌在持力岩层中。
2.根据权利要求1所述的钻孔回填端承桩基础，其特征在于：桩孔（1）深度为5-80m，直径为300-1800mm，深入持力层长度为0-20m。
3.根据权利要求1所述的钻孔回填端承桩基础，其特征在于：预制桩体包括预制桩身（5）及桩尖（6），桩身（5）直径或边长为200-1200mm，桩身（5）包括但不限于预应力混凝土管桩、预应力混凝土空心方桩、预应力混凝土实心方桩及其他异型预制桩中，桩尖（6）包括但不限于预制混凝土桩尖、预制钢桩尖。
4.根据权利要求1所述的钻孔回填端承桩基础，其特征在于：水泥拌合物硬化层（3）包括但不限于水泥浆、砂浆、混凝土，抗压强度为1-50MPa，厚度为0-10m，水泥拌合物硬化层（3）下部填充在桩尖锤击穿入承载层破坏的岩石碎块、裂纹中，上部与桩周回填层（4）交错相接。
5.根据权利要求1所述的钻孔回填端承桩基础，其特征在于：桩周回填层（4）包括但不限于土方、灰土、砂料、钻孔渣、固体废渣，采用不夯实的松散回填，回填层厚度为1-80m。
6.根据权利要求1所述的钻孔回填端承桩基础，其特征在于：预制桩体（2）轴心与桩孔（1）轴心偏差小于50mm，预制桩体（2）的桩尖一端贯入穿过桩孔底部深入持力岩层0.5-10m。
7.一种权利要求1所述的钻孔回填端承桩基础的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
（a）在预定位置钻孔至桩孔底部接近或部分深入持力岩层；
（b）在桩孔中注入预定厚度的水泥拌合物；
（c）用回填料回填剩余桩孔；
（d）拌合物凝结前，在已回填的桩孔中心进行预制桩的锤击沉桩，使预制桩贯穿回填层和灌浆层，挤嵌在持力岩层中；
（e）静置养护至水泥拌合物达到预定强度。
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