CN108842800A - 一种钻孔回填端承桩基础及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钻孔回填端承桩基础及其施工方法，属于建筑基础施工技术领域，解决了现有技术中预制桩锤击沉桩时容易出现倾斜的技术问题，包括桩孔、预制桩、水泥拌合物硬化层、回填层，预制桩的外周面于桩孔内设置有至少一个限位件，限位件包括套设于预制桩外周面且与其相适配的限位板、至少两个沿桩孔圆周方向间隔设置且与桩孔周面相抵触的抵触弧板以及固设于抵触弧板和限位板之间的连接板。本发明的钻孔回填端承桩基础，采用钻孔、安装限位件、注入水泥拌合物、回填、锤击预制桩，兼有锤击沉桩和钻孔植桩的优点，同时通过限位件，防止预制桩在锤击沉桩的过程中出现倾斜，提高了预制桩的安装效率和稳定性，同时降低了预制桩原料的消耗。

Description

一种钻孔回填端承桩基础及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑基础施工技术领域，更具体的说，它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。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，预制桩的校准到位操作困难。

目前，授权公告日为2016.11.23、授权公告号为CN205712084U的专利文件公开了一种钻孔回填端承桩基础，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。该钻孔回填端承桩基础，通过在桩孔内预先注入水泥拌合物、回填料，之后在已回填的桩孔中心进行预制桩体的锤击沉桩，使预制桩体贯穿回填层和水泥拌合物，挤嵌在持力岩层中，从而实现了岩层的贯穿，加固了持力岩层。但是在预制桩体的锤击沉桩时，预制桩体很容易因受力不均匀而产生倾斜，影响承桩基础的使用效果，预制桩体倾斜严重时，可能出现不能使用的情况，不仅造成原料的浪费，而且延缓工期。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钻孔回填端承桩基础，其不仅实现了岩层的贯穿，而且通过限位件，防止预制桩发生倾斜，不仅提高了预制桩的安装效率和稳定性，同时降低了预制桩原料的消耗。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种钻孔回填端承桩基础，包括开设于地层且底部深入持力岩层的呈圆形的桩孔、设置于桩孔内且沿高度方向设置的预制桩、设置于预制桩底部的外周面且位于桩孔内的水泥拌合物硬化层、设置于预制桩顶部的外周面且和水泥拌合物硬化层顶面相贴合的回填层，所述预制桩的外周面于桩孔内设置有至少一个用于防止预制桩因受力不均匀而产生倾斜的限位件，所述水泥拌合物硬化层内设置有与限位件相适配的让位空腔，所述限位件包括套设于预制桩外周面且与其相适配的限位板、至少两个沿桩孔圆周方向间隔设置且与桩孔周面相抵触的抵触弧板以及固设于抵触弧板和限位板之间的连接板，所述抵触弧板的弯曲方向指向限位板。

通过采用上述技术方案，其不仅实现了岩层的贯穿，而且通过限位件，限位板和预制桩相抵触，抵触弧板和桩孔相抵触，防止预制桩发生倾斜，不仅提高了预制桩的安装效率和稳定性，同时降低了预制桩原料的消耗。

较优选地，所述抵触弧板的数量设置为四个，相邻两个所述抵触弧板之间形成的夹角为90度。

通过采用上述技术方案，提高了限位件的稳定性，防止限位件自身由于重心不稳而出现倾斜。

较优选地，所述限位件的数量为三个，三个所述限位件沿高度方向间隔设置。

通过采用上述技术方案，三个限位件之间相互配合，防止预制桩发生倾斜，进一步提高了预制桩的安装效率和稳定性。

较优选地，位于最低处的限位件和桩孔的内底面插接。

通过采用上述技术方案，提高了位于最低处限位件和桩孔安装的稳定性，防止在锤击预制桩的过程中限位件出现移动，提高了预制桩安装的稳定性和效率。

较优选地，所述连接板的侧面开设有多个用于增加水泥拌合物硬化层和限位件连接稳定性的通孔。

通过采用上述技术方案，部分水泥拌合物硬化层位于通孔内，增加了限位件和水泥拌合物硬化层的接触面积，从而提高了限位件和水泥拌合物硬化层的稳定性。

较优选地，所述限位板的侧壁开设有多个用于增加水泥拌合物硬化层和预制桩连接稳定性的连接孔，所述抵触弧板的侧壁开设有多个用于增加水泥拌合物硬化层和桩孔连接稳定性的过孔。

通过采用上述技术方案，部分水泥拌合物硬化层贯穿连接孔和预制桩相抵触，增加了水泥拌合物硬化层和预制桩的接触面积，从而增加了预制桩和水泥拌合物硬化层连接的稳定性。部分水泥拌合物硬化层贯穿过孔和桩孔周面相抵触，增加了地层或持力岩层的接触面积，从而增加了地层或持力岩层和水泥拌合物硬化层连接的稳定性。

较优选地，所述预制桩包括预制桩本体以及固设于预制桩本体底端的桩尖，所述桩尖的尖刺部朝下贯穿回填层和水泥拌合物硬化层并挤嵌在持力岩层中。

通过采用上述技术方案，在锤击预制桩时，桩尖贯穿回填层和水泥拌合物硬化层，桩尖带动预制桩本体贯穿回填层和水泥拌合物硬化层，由于桩尖的尖刺部朝下设置，从而使预制桩的锤击沉桩更方便，进而提高了预制桩的安装效率和稳定性。

较优选地，所述水泥拌合物硬化层选自混凝土、水泥浆、砂浆。

通过采用上述技术方案，对水泥拌合物硬化层进行优化，可以根据需要进行选择，在满足施工要求的情况下，节约成本。

较优选地，所述回填层选自素土、砂料、固体废渣、碎石。

通过采用上述技术方案，对回填层进行优化，可以根据需要进行选择，在满足施工要求的情况下，节约成本。

本发明的目的二在于提供一种上述钻孔回填端承桩基础的施工方法，其不仅实现了岩层的贯穿，同时通过限位件，防止预制桩在锤击沉桩的过程中出现倾斜，提高了预制桩的安装效率和稳定性，同时降低了预制桩原料的消耗。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种上述钻孔回填端承桩基础的施工方法，包括如下步骤：

A：确定桩孔的位置，并在预定位置钻孔形成桩孔，桩孔的直径大于预制桩的外壁尺寸，桩孔的底部深入持力岩层；

B：在桩孔的底部安装限位件，并在桩孔内注入预定厚度的水泥拌合物，根据需要在注入水泥拌合物的同时间歇安装剩余限位件；

C：待水泥拌合物注入完成后，在桩孔内用回填料回填剩余桩孔，形成回填层；

D：在水泥拌合物凝结前，在已回填的桩孔中心进行预制桩的锤击沉桩，使预制桩依次贯穿回填层和水泥拌合物，并使预制桩的底端挤嵌在持力岩层内；

E：静置养护至水泥拌合物达到预定强度，形成水泥拌合物硬化层。

通过采用上述技术方案，其不仅实现了岩层的贯穿，采用钻孔、安装限位件、注入水泥拌合物、回填、锤击预制桩，兼有锤击沉桩和钻孔植桩的优点，同时通过限位件，防止预制桩在锤击沉桩的过程中出现倾斜，提高了预制桩的安装效率和稳定性，同时降低了预制桩原料的消耗。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

第一、本发明的钻孔回填端承桩基础，其不仅实现了岩层的贯穿，而且通过限位件，防止预制桩发生倾斜，不仅提高了预制桩的安装效率和稳定性，同时降低了预制桩原料的消耗。

第二、位于最低处的限位件和桩孔内底面插接，防止在锤击预制桩的过程中限位件出现移动，提高了预制桩安装的稳定性和效率。

第三、通过在连接板上开设通孔，在限位板上开设连接孔，在抵触弧板上开设过孔，增加了限位件、水泥拌合物硬化层、预制桩、地层或持力岩层之间连接的稳定性。

第四、在预制桩本体的底端设置桩尖，使预制桩的锤击沉桩更方便，提高了预制桩的安装效率。

第五、本发明的钻孔回填端承桩基础的施工方法，其不仅实现了岩层的贯穿，采用钻孔、安装限位件、注入水泥拌合物、回填、锤击预制桩，兼有锤击沉桩和钻孔植桩的优点，同时限位件防止预制桩在锤击沉桩的过程中出现倾斜，提高了预制桩的安装效率和稳定性。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图；

图2是图1中A-A方向的部分剖视图；

图3是实施例1中限位件的结构示意图。

图中，1、地层；2、持力岩层；3、桩孔；4、预制桩；41、预制桩本体；42、桩尖；5、水泥拌合物硬化层；51、让位空腔；6、回填层；7、限位件；71、限位板；711、连接孔；72、抵触弧板；721、过孔；73、连接板；731、通孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1，一种钻孔回填端承桩基础，如图1和图2所示，包括开设于地层1的桩孔3，桩孔3的底部深入持力岩层2，且桩孔3呈圆形设置。桩孔3内设置有预制桩4，预制桩4沿高度方向设置。预制桩4包括预制桩本体41，预制桩本体41的底端部分深入持力岩层2。预制桩本体41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，本实施例中预制桩本体41选自预应力混凝土管桩。预制桩本体41的底端固设有桩尖42，即桩尖42挤嵌在持力岩层2内。桩尖42呈圆锥体形设置，桩尖42的尖刺部朝下设置。桩尖42包括但不限于预制混凝土桩尖、预制钢桩尖，本实施例中桩尖42选自预制混凝土桩尖。

如图1和图2所示，预制桩本体41的底部的外周面于桩孔3内设置有水泥拌合物硬化层5，水泥拌合物硬化层5呈圆环形设置。且水泥拌合物硬化层5的底面和桩孔3的内底面相贴合，水泥拌合物硬化层5的外周面和桩孔3的内周面相贴合，水泥拌合物硬化层5的内周面和预制桩本体41的外周面相贴合。水泥拌合物硬化层5包括但不限于混凝土、水泥浆、砂浆，本实施例中水泥拌合物硬化层5选自混凝土。预制桩本体41的顶部的外周面于桩孔3内设置有回填层6，回填层6呈圆环形设置，且回填层6的底面和水泥拌合物硬化层5的顶面相贴合，回填层6的外周面和桩孔3的内周面相贴合，回填层6的内周面和预制桩本体41的外周面相贴合。回填层6包括但不限于素土、砂料、固体废渣、碎石，本实施例中回填层6选自砂料。

如图2和图3所示，在将预制桩4锤击沉桩时，为了防止预制桩4因受力不均匀而产生倾斜，预制桩4本体的底部的外周面于桩孔3内设置有限位件7。限位件7包括但不限于混凝土限位件、钢结构限位件，本实施例中回填层6选自钢结构限位件。限位件7的数量设置为三个，三个限位件7沿高度方向间隔设置，位于最低处的限位件7和桩孔3的内底面插接。三个限位件7均位于水泥拌合物硬化层5内，水泥拌合物硬化层5内设置有与限位件7相适配的让位空腔51。

如图2和图3所示，限位件7包括套设于预制桩本体41外周面且与其相贴合的限位板71，限位板71呈圆环形设置。限位板71的外周面设置有与桩孔3内周面相抵触的抵触弧板72。抵触弧板72的弯曲方向指向限位板71，且抵触弧板72沿其轴线方向的长度和限位板71的长度相同。抵触弧板72的数量设置为四个，四个抵触弧板72沿限位板71圆周方向间隔设置，且相邻两个抵触弧板72之间形成的夹角为90度。四个抵触弧板72的内曲面和限位板71的外周面之间分别固设有连接板73，连接板73沿抵触弧板72轴线方向的长度和抵触弧板72的长度相同。

如图2和图3所示，为了加强限位件7和水泥拌合物硬化层5连接的稳定性，连接板73的侧面均匀开设有多个用于使水泥拌合物硬化层5通过的通孔731，本实施例中通孔731的数量设置为两个。为了加强预制桩本体41和水泥拌合物硬化层5连接的稳定性，限位板71的侧壁均匀开设有多个用于使水泥拌合物硬化层5通过的连接孔711，本实施例中连接孔711的数量设置为四个。为了加强桩孔3和水泥拌合物硬化层5连接的稳定性，抵触弧板72的侧壁均匀开设有多个用于使水泥拌合物硬化层5通过的过孔721，本实施例中过孔721的数量设置为两个。

部分水泥拌合物硬化层5位于通孔731内，增加了限位件7和水泥拌合物硬化层5的接触面积，从而提高了限位件7和水泥拌合物硬化层5的稳定性。部分水泥拌合物硬化层5贯穿连接孔711和预制桩本体41相抵触，增加了水泥拌合物硬化层5和预制桩本体41的接触面积，从而增加了预制桩本体41和水泥拌合物硬化层5连接的稳定性。部分水泥拌合物硬化层5贯穿通孔721和桩孔3周面相抵触，增加了地层1或持力岩层2的接触面积，从而增加了地层1或持力岩层2和水泥拌合物硬化层5连接的稳定性。

该钻孔回填端承桩基础，其不仅实现了岩层的贯穿，而且通过限位件7，限位板71和预制桩4相抵触，抵触弧板72和桩孔3相抵触，防止预制桩4发生倾斜，不仅提高了预制桩4的安装效率和稳定性，同时降低了预制桩4原料的消耗。

实施例2，一种钻孔回填端承桩基础施工方法，本实施例中限位件7的数量为一个，包括如下步骤：

A：确定桩孔3的位置，并在预定位置钻孔形成桩孔3，桩孔3的直径大于预制桩4的外壁尺寸，桩孔3的底部深入持力岩层2；

B：在桩孔3的底部安装限位件7，且限位件7和桩孔3的内底面插接，并在桩孔3内注入预定厚度的水泥拌合物；

C：待水泥拌合物注入完成后，在桩孔3内用回填料回填剩余桩孔3，形成回填层6；

D：在水泥拌合物凝结前，在已回填的桩孔3中心进行预制桩4的锤击沉桩，使预制桩4依次贯穿回填层6和水泥拌合物，并使预制桩4的底端挤嵌在持力岩层2内；

E：静置养护至水泥拌合物达到预定强度，形成水泥拌合物硬化层5。

实施例3，一种钻孔回填端承桩基础施工方法，本实施例中限位件7的数量为三个，包括如下步骤：

A：确定桩孔3的位置，并在预定位置钻孔形成桩孔3，桩孔3的直径大于预制桩4的外壁尺寸，桩孔3的底部深入持力岩层2；

B：在桩孔3的底部安装第一个限位件7，且第一个限位件7和桩孔3的内底面插接，并在桩孔3内注入预定厚度的水泥拌合物，之后在桩孔3内安装第二个限位件7，且第二个限位件7陷入水泥拌合物中，并在桩孔3内继续注入预定厚度的水泥拌合物，然后在桩孔3内安装第三个限位件7，且第三个限位件7陷入水泥拌合物中，并在桩孔3内继续注入预定厚度的水泥拌合物；

C：待水泥拌合物注入完成后，在桩孔3内用回填料回填剩余桩孔3，形成回填层6；

D：在水泥拌合物凝结前，在已回填的桩孔3中心进行预制桩4的锤击沉桩，使预制桩4依次贯穿回填层6和水泥拌合物，并使预制桩4的底端挤嵌在持力岩层2内；

E：静置养护至水泥拌合物达到预定强度，形成水泥拌合物硬化层5。

该钻孔回填端承桩基础施工方法，其不仅实现了岩层的贯穿，采用钻孔、安装限位件7、注入水泥拌合物、回填、锤击预制桩4，兼有锤击沉桩和钻孔植桩的优点，同时通过限位件7，防止预制桩4在锤击沉桩的过程中出现倾斜，提高了预制桩4的安装效率和稳定性，同时降低了预制桩4原料的消耗。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种钻孔回填端承桩基础，包括开设于地层(1)且底部深入持力岩层(2)的呈圆形的桩孔(3)、设置于桩孔(3)内且沿高度方向设置的预制桩(4)、设置于预制桩(4)底部的外周面且位于桩孔(3)内的水泥拌合物硬化层(5)、设置于预制桩(4)顶部的外周面且和水泥拌合物硬化层(5)顶面相贴合的回填层(6)，其特征在于：所述预制桩(4)的外周面于桩孔(3)内设置有至少一个用于防止预制桩(4)因受力不均匀而产生倾斜的限位件(7)，所述水泥拌合物硬化层(5)内设置有与限位件(7)相适配的让位空腔(51)，所述限位件(7)包括套设于预制桩(4)外周面且与其相适配的限位板(71)、至少两个沿桩孔(3)圆周方向间隔设置且与桩孔(3)周面相抵触的抵触弧板(72)以及固设于抵触弧板(72)和限位板(71)之间的连接板(73)，所述抵触弧板(72)的弯曲方向指向限位板(71)。

2.根据权利要求1所述的一种钻孔回填端承桩基础，其特征在于：所述抵触弧板(72)的数量设置为四个，相邻两个所述抵触弧板(72)之间形成的夹角为90度。

3.根据权利要求1所述的一种钻孔回填端承桩基础，其特征在于：所述限位件(7)的数量为三个，三个所述限位件(7)沿高度方向间隔设置。

4.根据权利要求3所述的一种钻孔回填端承桩基础，其特征在于：位于最低处的限位件(7)和桩孔(3)的内底面插接。

5.根据权利要求1所述的一种钻孔回填端承桩基础，其特征在于：所述连接板(73)的侧面开设有多个用于增加水泥拌合物硬化层(5)和限位件(7)连接稳定性的通孔(731)。

6.根据权利要求5所述的一种钻孔回填端承桩基础，其特征在于：所述限位板(71)的侧壁开设有多个用于增加水泥拌合物硬化层(5)和预制桩(4)连接稳定性的连接孔(711)，所述抵触弧板(72)的侧壁开设有多个用于增加水泥拌合物硬化层(5)和桩孔(3)连接稳定性的过孔(721)。

7.根据权利要求1所述的一种钻孔回填端承桩基础，其特征在于：所述预制桩(4)包括预制桩本体(41)以及固设于预制桩本体(41)底端的桩尖(42)，所述桩尖(42)的尖刺部朝下贯穿回填层(6)和水泥拌合物硬化层(5)并挤嵌在持力岩层(2)中。

8.根据权利要求1所述的一种钻孔回填端承桩基础，其特征在于：所述水泥拌合物硬化层(5)选自混凝土、水泥浆、砂浆。

9.根据权利要求1所述的一种钻孔回填端承桩基础，其特征在于：所述回填层(6)选自素土、砂料、固体废渣、碎石。

10.一种如权利要求1-9中任意一项所述的钻孔回填端承桩基础的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

A：确定桩孔(3)的位置，并在预定位置钻孔形成桩孔(3)，桩孔(3)的直径大于预制桩(4)的外壁尺寸，桩孔(3)的底部深入持力岩层(2)；

B：在桩孔(3)的底部安装限位件(7)，并在桩孔(3)内注入预定厚度的水泥拌合物，根据需要在注入水泥拌合物的同时间歇安装剩余限位件(7)；

C：待水泥拌合物注入完成后，在桩孔(3)内用回填料回填剩余桩孔(3)，形成回填层(6)；

D：在水泥拌合物凝结前，在已回填的桩孔(3)中心进行预制桩(4)的锤击沉桩，使预制桩(4)依次贯穿回填层(6)和水泥拌合物，并使预制桩(4)的底端挤嵌在持力岩层(2)内；

E：静置养护至水泥拌合物达到预定强度，形成水泥拌合物硬化层(5)。