CN110863485B - 扩盘桩的成桩方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扩盘桩的成桩方法。扩盘桩的成桩方法包括对扩盘桩的承力盘增加承力盘钢筋的步骤，增加承力盘钢筋的步骤包括：步骤一、在钢筋笼上焊接承力盘钢筋，承力盘钢筋呈竖直状态，由竖向固定段和承力盘段组成，其中，竖向固定段用于焊接固定在钢筋笼中的箍筋上，承力盘段与钢筋笼用于形成承力盘的位置对应，承力盘段的末端悬伸；步骤二、将焊接承力盘钢筋的钢筋笼放入桩孔内；步骤三、使用液压挤扩装置沿钢筋笼径向对承力盘钢筋的承力盘段施加向外的顶推力，使承力盘段外扩，进入桩孔内的承力盘腔中，完成增加承力盘钢筋。本发明的扩盘桩的成桩方法工序简单、施工方便，能够提高施工效率，并且最终成型的扩盘桩抗拔能力强。

Description

扩盘桩的成桩方法

技术领域

本发明涉及扩盘桩的成桩方法。

背景技术

扩盘桩在工程中的应用已经比较成熟，该桩型不仅能用于抗压，还能用于抗拔桩和抵抗水平荷载。但是由于成桩工艺的局限性，目前所用的基桩其承力盘中不配钢筋，所有的钢筋如直杆桩一样通长均匀布置，例如授权公告号为CN202500150U的中国实用新型专利所公开的输电线路挤扩支盘桩基础，其承力盘是在灌注桩孔同一标高处，用液压挤扩装置在桩孔外侧沿径向水平挤扩，在桩周土体中形成一个上下对称的两个锥台状空腔，向这两个锥台状空腔灌注混凝土，得到的上下对称的两个锥台装盘体。

现有的液压挤扩装置如授权公告号为CN106401483B的中国发明专利所公开的用于打桩成形的旋挖钻机挤扩装置，其包括钻杆、设置在钻杆底端的挤扩支臂机构、驱动该挤扩支臂机构的液压系统，液压系统包括挤扩油缸，挤扩油缸的缸筒上套设有上支座；挤扩支臂机构包括长度相同的上挤扩臂和下挤扩臂，上挤扩臂的下端与下挤扩臂的上端铰接，上挤扩臂的上端与上支座连接，下挤扩臂的下端连接挤扩油缸的活塞杆。工作时，上支座和挤扩油缸的活塞杆沿缸筒的轴线方向相对或相背离移动，以使得上挤扩臂和下挤扩臂相应撑开或收缩。又如授权公告号为CN1170038C的中国发明专利所公开的可变式承力盘扩底桩的成型设备，其包括油缸、机架、上销轴、下销轴、两只上支臂、两只下支臂，上支臂和下支臂即挤扩臂，上支臂通过销轴与下支臂铰接，工作时，通过油缸的活塞杆间接驱动上支臂，使上支臂的头部整体受力，保证上销轴不被剪断并将支臂向下挤出形成锥形，直至挤扩成型，再使油缸活塞杆反向工作，通过上销轴将支臂收回。

由于在上部或者下部荷载作用下，承力盘会受到土层的冲切作用，抵抗冲切的能力主要依靠增大承力盘的高度来实现，为了保证承力盘的强度，就需要将承力盘的截面做成三角形，这样不但会造成扩大盘的高度偏高，增加混凝土的用量，而且容易造成扩大盘的施工质量缺陷，还可能会造成扩大盘的上半部与桩身连接的部位开裂，造成桩身破坏。

为了克服这种缺陷，授权公告号为CN202081419U的中国实用新型专利公开了一种支盘桩，该支盘桩的钢筋笼中设置可以上下活动的支撑环，支撑环上铰接插筋并且支撑环上对称安装有两根钢丝，同时在主筋上焊接固定导管。使用时，人工通过拉扯钢丝来调节支撑环上下活动，从而使插筋在导管的引导下进入桩体侧壁上的环形盘体中，结构复杂、施工繁琐，不利于保证施工效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种扩盘桩的成桩方法，以解决现有技术中用于成型扩盘桩的方式施工繁琐、施工效率较低，且成型后的扩盘桩结构复杂的技术问题。

为实现上述目的，本发明的扩盘桩的成桩方法技术方案是：

扩盘桩的成桩方法，包括对扩盘桩的承力盘增加承力盘钢筋的步骤，其特征在于，

增加承力盘钢筋的步骤包括：

步骤一、在钢筋笼上焊接承力盘钢筋，承力盘钢筋呈竖直状态，由竖向固定段和承力盘段组成；

竖向固定段，用于焊接固定在钢筋笼中的箍筋上；

承力盘段，与钢筋笼用于形成承力盘的位置对应，承力盘段的末端悬伸；

步骤二、将焊接承力盘钢筋的钢筋笼放入桩孔内；

步骤三、使用液压挤扩装置沿钢筋笼径向对承力盘钢筋的承力盘段施加向外的顶推力，使承力盘段外扩，进入桩孔内的承力盘腔中，完成增加承力盘钢筋。

有益效果：本发明的扩盘桩的成桩方法通过在钢筋笼上焊接承力盘钢筋、将焊接承力盘钢筋的钢筋笼放入到桩孔内，并通过液压挤扩装置挤压承力盘钢筋的承力盘段使其外扩并进入承力盘腔中，即可实现在承力盘中增加承力盘钢筋，最后通过浇注混凝土成型扩盘桩。与现有技术相比，整个过程中，无需额外设置支撑环、钢丝和固定导管等结构，减少了施工的步骤，提高了施工效率，同时最后成型的扩盘桩结构简单、节省材料、抗拔强度高。

进一步地，在钢筋笼上焊接承力盘钢筋时，将承力盘钢筋的竖向固定段与两道以上箍筋同时焊接固定。

有益效果：竖向固定段通过与两道以上的箍筋同时焊接，来保证钢筋笼的整体结构强度。

进一步地，承力盘钢筋的竖向固定段远离承力盘段的一端与钢筋笼中的主筋的对应端平齐。

有益效果：使整个钢筋笼的形状规整，保证钢筋笼各处受力均衡，提高施工的便捷性。

进一步地，所述箍筋包括内箍筋和外箍筋；

内箍筋，设置在钢筋笼的用于形成承力盘的位置，连接在主筋的内侧；

外箍筋，设置在钢筋笼的用于形成承力盘的位置以外，连接在主筋的外侧；

在使用液压挤扩装置使承力盘段外扩之前，所述承力盘段的末端位于相应的内箍筋上方或径向外侧。

有益效果：承力盘段的末端位于与靠近承力盘段的末端的内箍筋的上方或径向外侧，一方面保证承力盘钢筋与钢筋笼主体之间的连接强度，另一方面能够满足承力盘段的径向外扩的要求，保证承力盘的结构强度，也能避免在承力盘段外扩时对该内箍筋施力而使其破坏。

进一步地，所述竖向固定段位于内箍筋与外箍筋之间。

有益效果：能够在内侧和外侧保证承力盘钢筋与箍筋之间的连接强度，为承力盘提供更好的抗剪切能力。

进一步地，所述承力盘钢筋成对设置，成对的两承力盘钢筋在扩盘桩周向上成180°布置；步骤三中，液压挤扩装置的两只挤扩臂分别对应一根承力盘钢筋，在一次挤扩过程中使成对的两根承力盘钢筋同时外扩。

有益效果：液压挤扩装置每次挤压过程中时，能够同时对成对的两根承力盘段进行挤压并使其外扩，提高成型的效率。

进一步地，在液压挤扩装置的挤扩臂的外侧面上设置限位槽，在使用液压挤扩装置使承力盘段外扩时，通过限位槽对承力盘段在水平方向上进行限位以防止承力盘段在外扩时发生偏斜。

有益效果：限位槽能够对承力盘段在水平方向上进行限位，避免在其挤压外扩的过程中，发生偏斜，而影响最终承力盘的结构强度。

进一步地，所述限位槽由卡接件形成，各卡接件沿挤扩臂的长度方向间隔布置；

所述卡接件包括卡接部分和槽体部分；

卡接部分设置在槽体部分的两侧，卡接部分的末端卡接在挤扩臂上水平方向两侧的凹槽内，用于固定到挤扩臂上；

槽体部分，连接在两卡接部分之间，其上设有槽形折弯，槽形折弯用于对承力盘段在水平方向上进行限位。

有益效果：卡接件间隔布置，使液压挤扩装置能够对不同长度的承力盘钢筋的承力盘段进行挤压外扩，同时采用卡接件来形成限位槽，安装方便。

附图说明

图1是使用本发明的扩盘桩的成桩方法成型出的扩盘桩的结构示意图；

图2是本发明的扩盘桩的成桩方法的实施例1中在下入桩孔前扩盘桩的钢筋笼的结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是本发明的扩盘桩的成桩方法中用于使承力盘段外扩的液压挤扩装置的结构示意图；

图5是图4中液压挤扩装置的下挤扩臂撑开后呈180°时的状态图；

图6是图4中上挤扩臂的正面示意图；

图7是图4中上挤扩臂的侧面示意图；

图8是能显示图4中上挤扩臂上的槽形件的示意图；

图9是本发明的扩盘桩的成桩方法的实施例2中在下入桩孔前扩盘桩的钢筋笼的结构示意图。

附图标记说明：

1-桩体，2-钢筋笼，3-主筋，4-内箍筋，5-外箍筋，6-承力盘，7-承力盘钢筋，8-竖向固定段，9-承力盘段，10-液压挤扩设备，11-桩孔，12-上挤扩臂挤扩臂，13-下挤扩臂挤扩臂，14-预留盲孔，15-槽形件，16-U形臂，17-可伸缩杆，18-挤扩油缸，19-紧固件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，本发明的具体实施方式中可能出现的术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由可能出现的语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明的扩盘桩的成桩方法的具体实施例1：

扩盘桩的成桩方法，包括以下步骤：

步骤一、使用打桩工具在需要打桩孔的位置处按照设计要求打出桩孔，然后使用液压挤扩装置下入桩孔中成型出承力盘腔，承力盘腔的截面为直角三角形；

步骤二、制作钢筋笼；此步骤中，先将长度较长的主筋与箍筋焊接固定形成钢筋笼主体，然后在钢筋笼主体上焊接承力盘钢筋形成最终的钢筋笼。此时，承力盘钢筋仍呈竖直状态，由竖向固定段和承力盘段组成，其中，竖向固定段用于焊接固定在钢筋笼中的箍筋上，承力盘段与钢筋笼用于形成承力盘的位置对应且承力盘段的末端处于悬伸状态，在钢筋笼上焊接承力盘钢筋时，将竖向固定段与两道以上的箍筋同时焊接固定；

步骤三、将焊接有承力盘钢筋的钢筋笼放入桩孔内；

步骤四、使用液压挤扩装置沿钢筋笼的径向对承力盘钢筋的承力盘段施加向外的顶推力，使承力盘段外扩，进入桩孔内的承力盘腔中，完成在承力盘腔中增加承力盘钢筋；

步骤五、提出液压挤扩装置，并向桩孔中浇注混凝土，最终形成扩盘桩。

具体的，如图1、图2和图3所示，经步骤二完成后的钢筋笼2包括沿竖直方向延伸的主筋3、与各主筋3焊接固定的箍筋和用于加强承力盘结构强度的承力盘钢筋7。其中，箍筋为环形钢筋，包括内箍筋4和外箍筋5，内箍筋4处于钢筋笼2的用于形成承力盘6的位置处，外箍筋5处于钢筋笼2的用于形成承力盘的位置以外。所有主筋3均位于外箍筋5与内箍筋4之间，并同时与外箍筋5的内侧和内箍筋4的外侧焊接固定。钢筋笼2包括两个沿其轴线方向上下间隔布置的内箍筋4，还包括多个外箍筋5，本实施例中以六个外箍筋5进行说明。六个外箍筋5中，其中三个处于上侧内箍筋的上方且上下间隔布置，另外三个处于下侧内箍筋4的下方且上下间隔布置。承力盘钢筋的竖向固定段8处于内箍筋4与上侧外箍筋5之间，并同时与对应的内箍筋4和上侧外箍筋5焊接固定，承力盘钢筋的承力盘段9的末端处于下侧内箍筋的径向外侧，当然在其他实施例中也可以位于下侧内箍筋的上方，这样的话，能够避免步骤四中，承力盘段9在外扩时与下侧内箍筋4发生干涉而使承力盘段9折弯后的长度不符合最终承力盘6的结构强度要求，保证钢筋笼的整体结构强度，同时也避免了承力盘段9在外扩时对下侧内箍筋施力而使其损坏。由于在步骤四中，承力盘钢筋的承力盘段9需要外扩，因此下侧外箍筋仅与主筋3焊接固定。

步骤二中的承力盘钢筋7仍处于竖直状态且位于钢筋笼2靠上的部分，但长度小于主筋3的长度，为短钢筋，主筋3为长钢筋。主筋3和承力盘钢筋7均为偶数个，并且均成对设置，成对的两个主筋3在扩盘桩周向上成180°布置，成对的两个承力盘钢筋7也在扩盘桩周向上成180°布置，主筋3和承力盘钢筋7在钢筋笼2的周向上间隔布置。承力盘钢筋7的竖向固定段8远离承力盘段9的一端与钢筋笼2中的主筋3的对应端平齐，这样的话能够使钢筋笼2的外形规整，保证钢筋笼各处受力的均衡。

将步骤二中的钢筋笼2放入到桩孔11中后，位于上侧的内箍筋4处于承力盘腔的顶部，位于下侧的内箍筋处于承力盘腔的中部。此时，承力盘钢筋的竖向固定段8延伸出桩孔11的顶部，且伸出桩孔11外侧的长度小于承力盘腔径向尺寸的一半，保证在浇注混凝土以后，承力盘腔中钢筋锚固的长度满足要求。

步骤四中的液压挤扩设备的结构如图4、图5、图6、图7和图8所示，液压挤扩设备包括可伸缩杆17、挤扩油缸18和用于使承力盘段9外扩的挤扩臂。挤扩臂包括相互铰接的上挤扩臂12和下挤扩臂13，上挤扩臂12和下挤扩臂13均设有两个，每个上挤扩臂12上均设有两个预留盲孔14。

在使用液压挤扩设备10进行步骤一中成型承力盘腔的操作时，先调整液压挤扩设备10的上挤扩臂12的行程s，使其处于最大行程，此时液压挤扩设备10的下挤扩臂13撑开180°角，在桩孔11内挤扩形成截面为直角三角形的承力盘腔。

在使用液压挤扩装置10进行步骤四中的操作前，在两个上挤扩臂12的外侧面上设置限位槽，限位槽由卡接件形成，各卡接件沿上挤扩臂的长度方向间隔布置。卡接件包括卡接部分和槽体部分，本实施例中，卡接部分为U形臂16，U形臂16的末端卡接在上挤扩臂12上水平方向两侧的预留盲孔14内并固定在上挤扩臂12上；槽体部分中部设有槽形折弯的槽形件15，槽形件15通过紧固件19连接在两U形臂16之间，槽形件15上的槽形折弯用于对承力盘段9在水平方向上进行限位以防止其在外扩时发生偏斜。在进行步骤四中的操作时，将液压挤扩设备10再次伸入桩孔11内，调节液压挤扩设备10上的可伸缩杆17使液压挤扩设备达到预定标高，转动液压挤扩设备使其挤扩臂平面与其中一对承力盘钢筋7在同一竖向平面内，开启液压挤扩设备上的液压油缸18，使上挤扩臂12下压，使一对承力盘钢筋7分别卡入上挤扩臂12上的槽形件15的槽形折弯中，在液压油缸18压力的作用下，承力盘钢筋的承力盘段9开始沿钢筋笼的径向弯曲外扩，直至外扩到预定角度位置。为了适应不同尺寸的承力盘钢筋，限位槽的宽度尺寸可以调节。调整上挤扩臂12的行程使其收回，并转动液压挤扩设备10一定角度，对另一对承力盘钢筋进行折弯外扩，重复以上步骤，直至完成所有承力盘钢筋7的弯曲外扩后，提出液压挤扩设备10。当然在其他实施例中，液压挤扩设备也可以采用授权公告号为CN106401483B的中国发明专利中用于打桩成型的旋挖钻机挤扩装置。

如图1和图2所示，成型后扩盘桩包括钢筋笼2和浇注在钢筋笼2上的桩体1，桩体1的侧壁上成型有截面呈直角三角形的承力盘6，承力盘钢筋的承力盘段9仅在承力盘6的上部设有并与直角三角形的斜边对应，从而能够保证承力盘6的结构强度。

本发明的扩盘桩的成桩方法步骤少、工序简单，能够提高施工效率，采用上述扩盘桩的成桩方法成型出的扩盘桩结构简单，能够显著提高承力盘的抗剪切性能，克服了承力盘与桩体交界处容易断裂的缺陷，满足桩体抗拔要求，并且减少了钢筋的使用数量，同时也降低了承力盘的支座高度，减少了混凝土的用量，降低了工程造价。

本发明的扩盘桩的成桩方法的实施例2：

如图9所示，该实施例与上述实施例1的区别在于钢筋笼的结构不同，本实施例中，在承力盘钢筋7的承力盘段与竖向固定段呈直线状态时，承力盘段的末端位于下侧内箍筋4的下方，此时承力盘的结构强度较低。为了能保证承力盘的结构强度，在下入钢筋笼之前，可将承力盘段的末端进行小角度折弯，使之下入桩孔中时越到下侧内箍筋的上方去，此时适用于下侧内箍筋与下侧外箍筋上下间距较小的情况。

上述实施例中，步骤二中，在钢筋笼主体上焊接承力盘钢筋时，将承力盘钢筋的竖向固定段与两道以上箍筋同时焊接固定；在其他实施例中，承力盘钢筋的竖向固定段也可以仅与其中两个箍筋或其中一个箍筋焊接固定，此时承力盘钢筋的长度可以设置的短一些。

上述实施例中，承力盘钢筋延伸出桩体的一端与主筋延伸出桩体的对应端平齐，在其他实施例中，承力盘钢筋延伸出桩体的一端也可以与主筋延伸出桩体的对应端不平齐，比如，承力盘钢筋延伸出桩体的一端高于主筋的对应端，或者承力盘钢筋延伸出桩体的一端低于主筋的对应端。

上述实施例中，竖向固定段位于上侧内箍筋与外箍筋之间，在其他实施例中，也可以将上侧内箍筋替换为外箍筋。

上述实施例中，承力盘钢筋成对设置，成对的两承力盘钢筋在扩盘桩周向上成180°布置，在其他实施例中，承力盘钢筋也可以呈奇数个且单独设置，此时采用液压挤扩设备在一次挤扩过程中，只能对一根承力盘钢筋进行外扩。

上述实施例中，限位槽由卡接件形成，在其他实施例中，限位槽也可以由其它形式形成，比如可在上挤扩臂的水平方向两侧间隔设置相互平行的两块挡板，两挡板与上挤扩臂的外侧面形成限位槽；或者在其他实施例中，也可以直接在上挤扩臂上固定连接一个带有限位槽的基座，基座固定在上挤扩臂的外侧面上。

以上所述，仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，本申请的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本申请的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本申请的保护范围内。

Claims (6)

1.扩盘桩的成桩方法，包括对扩盘桩的承力盘增加承力盘钢筋的步骤，其特征在于，

增加承力盘钢筋的步骤包括：

步骤一、在钢筋笼上焊接承力盘钢筋，承力盘钢筋呈竖直状态，由竖向固定段和承力盘段组成；

竖向固定段，用于焊接固定在钢筋笼中的箍筋上；

承力盘段，与钢筋笼用于形成承力盘的位置对应，承力盘段的末端悬伸；

步骤二、将焊接承力盘钢筋的钢筋笼放入桩孔内；

步骤三、使用液压挤扩装置沿钢筋笼径向对承力盘钢筋的承力盘段施加向外的顶推力，使承力盘段外扩，进入桩孔内的承力盘腔中，完成增加承力盘钢筋；

液压挤扩装置的挤扩臂的外侧面上设置有限位槽，在使用液压挤扩装置使承力盘段外扩时，通过限位槽对承力盘段在水平方向上进行限位以防止承力盘段在外扩时发生偏斜，所述限位槽由卡接件形成，各卡接件沿挤扩臂的长度方向间隔布置；

所述卡接件包括卡接部分和槽体部分；

卡接部分设置在槽体部分的两侧，卡接部分的末端卡接在挤扩臂上水平方向两侧的凹槽内，用于固定到挤扩臂上；

槽体部分，连接在两卡接部分之间，其上设有槽形折弯，槽形折弯用于对承力盘段在水平方向上进行限位。

2.根据权利要求1所述的扩盘桩的成桩方法，其特征在于，在钢筋笼上焊接承力盘钢筋时，将承力盘钢筋的竖向固定段与两道以上箍筋同时焊接固定。

3.根据权利要求2所述的扩盘桩的成桩方法，其特征在于，承力盘钢筋的竖向固定段远离承力盘段的一端与钢筋笼中的主筋的对应端平齐。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的扩盘桩的成桩方法，其特征在于，所述箍筋包括内箍筋和外箍筋；

内箍筋，设置在钢筋笼的用于形成承力盘的位置，连接在主筋的内侧；

外箍筋，设置在钢筋笼的用于形成承力盘的位置以外，连接在主筋的外侧；

在使用液压挤扩装置使承力盘段外扩之前，所述承力盘段的末端位于相应的内箍筋上方或径向外侧。

5.根据权利要求4所述的扩盘桩的成桩方法，其特征在于，所述竖向固定段位于内箍筋与外箍筋之间。

6.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的扩盘桩的成桩方法，其特征在于，所述承力盘钢筋成对设置，成对的两承力盘钢筋在扩盘桩周向上成180°布置；

步骤三中，液压挤扩装置的两只挤扩臂分别对应一根承力盘钢筋，在一次挤扩过程中使成对的两根承力盘钢筋同时外扩。

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