CN1482308A - 半螺丝桩及其成桩工法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及半螺丝桩及其成桩工法。半螺丝桩，由二部分组成，上部为直线型结构，下部为螺丝型结构。该桩可分为现浇型和预制型两类，无论是现浇型，还是预制型，成桩方法都比较简单。本发明的成桩工法施工时无噪音污染、无振动公害，施工方便前景十分广泛，并且该桩具有以下优点：既满足了桩上部应力较为集中的特征，又提高了承载力；砼用量低于其他砼桩，可省成本30％以上。

Description

半螺丝桩及其成桩工法
                        技术领域
本发明涉及建筑领域，具体涉及半螺丝桩及其成桩工法。
                        背景技术
国内外无论是预制或现浇砼端承摩擦桩，桩端基本放在具有较好持力土层，在极限承载力状态下，桩的主荷载仍由桩侧摩阻力承受。尽管砼抗压强度储备极大，却很难发挥，往往以土体摩擦破坏作为桩的承载力极限指标。这一类型桩代表了国内外端承摩擦桩的几乎全部受力特征。日本钢纤维预制全螺纹桩的诞生，改变了这一受力特征，但其由于高昂的造价而得不到广泛应用和推广。按桩对环境的分类为挤土桩(含部分挤土桩)、非挤土桩，挤土桩在施工过程中，桩周土体受到桩体的挤压作用，土体中超孔隙水压力增大，土体发生隆起现象，造成周边环境的损害已日益受到关注，在大中城市，该法已严格控制性使用。非挤土桩指干、湿作业工法桩，其取土和泥浆污染十分严重，目前，几乎没有更好的技术措施加以解决。
                         发明内容
本发明的目的为了克服上述存在的问题和不足，提供一种半螺丝桩及其成桩工法，该桩是建立在CFG桩即干作业法桩和日本的钢纤维全螺纹桩的基础上发明的新型桩。该桩承载力明显提高，而且工程造价明显降低。
一种半螺丝桩，由二部分组成，上部为直线型结构，下部为螺丝型结构，直线型部分占总桩长的1/3，螺丝型部分占总桩长的2/3。
本发明的半螺丝桩分为预制型和现浇型。预制型半螺丝桩可预制成空心和实心两种类型，可采用C25以上砼预制，分断焊接或粘接，利用高频振动器使土体局部液化，使桩在土体液化中逐步沉桩，形成半螺丝桩，该法施工方便，振动影响半径≤5米，施工无噪音污染、无振动公害、施工方便，前景十分广泛。该法远比日本钢纤维螺纹桩造价低廉。日本钢纤维预制螺纹桩采用强行施压旋转入土成桩工法，因此对砼强度要求极高，无大规模推广前景。
现浇型成桩工艺亦为简单，可采用定型半螺丝钻杆钻机一次性成型施工。成桩量每天可达750延米(φ500mm桩径)。现浇型半螺丝桩其一次性成型的基本步聚如下所述：
1、采用专用的半螺丝桩钻杆钻机下旋转成孔成形至设计深度：
2、利用泵机挤压砼从钻杆底压出砼，并逆时针旋转提钻杆，保持钻杆内与土体的压力差，不得中断砼，逆时针旋转提升泵送砼，形成下部螺丝型桩；
3、钻杆上升接近软土底标高后，由旋转改为不旋转直提，直至上部桩压注完毕，形成直线型桩。
还可在桩内放置钢筋笼。
其中：a、在带有半螺丝的孔内，钻杆上下旋转运动时要保持螺丝成孔同步，螺齿齿间土不得受到扰动，螺齿要有一定厚度和宽度，该工艺适用于＞120KPa土层或其间其它土层。b、在有直线型的孔内，钻杆向下旋转施压钻进成孔，向上停止旋转直提成桩。该工艺适用于≤120KPa土层或其间其它土层。
该工法优点：1、由机械一次性挤压成孔成桩，无余土外运，无噪音；2、施工速度明显优于其它桩，一台机每天施工750延米左右；3、由泵压式钻杆挤压成螺丝型+直线型，成型桩无断桩，无缩颈，承载力明显提高。
半螺丝桩适应范围：
1、广泛运用于软土层与硬土层交替土层，作为构筑物的磨擦桩+端承桩使用。
2、桩径φ300mm至φ800mm。
3、桩长≤60米
半螺丝桩优点：
1、半螺丝桩作为螺丝型，其受力特征是由摩擦受力直线型桩演变为土体剪切受力型桩，其承截力明显提高。
2、半螺丝桩上部为直线型，避免螺丝型在软土承载力不明显和刚度较差的现象。满足了桩上部应力较为集中的特征。
3、半螺丝桩的成型工艺可现浇和预制，预制的半螺丝桩可采用C30砼，并用高频振动器施工。
4、砼用量低于其他砼桩，可省30％以上。
5、单桩承载力比一般砼桩高一倍以上。
                       附图说明
图1为现浇型半螺丝桩的结构立面图。
图2为预制型半螺丝桩的结构立面图。
图3为预制型半螺丝桩的1-1剖面图。
                       具体实施方式
实施例1
现浇型半螺丝桩由二部分组成，上部为直线型结构，下部为螺丝型结构，直线型结构占总桩长的1/3，螺丝型结构占总桩长的2/3，采用定型半螺丝钻杆钻机一次性成型施工。具体步骤如下：①、采用专用的半螺丝桩钻杆钻机顺时下旋转成孔成形至设计深度；
②、利用泵机挤压砼从钻杆底压出砼，并逆时针旋转提钻杆，保持钻杆内与土体的压力差，不得中断砼，逆时针旋转提升泵送砼，形成下部螺丝型桩；
③、钻杆上升接近软土底标高后，由旋转改为不旋转直提，直至上部桩压注完毕，形成上部直线型桩。
还可在桩内放置钢筋笼。并且在带有半螺丝的孔内，钻杆上下旋转运动时要保持螺丝成孔同步，螺齿齿间土不得受到扰动，螺齿要有一定厚度和宽度。
实施例2
预制型半螺丝桩由二部分组成，上部为直线型结构，下部为螺丝型结构，直线型结构占总桩长的1/3，螺丝型结构占总桩长的2/3，该桩采用分段成型焊接或粘接，利用高频振动器使土体局部液化，使桩在土体液化中逐步沉桩，形成半螺丝桩。

Claims (7)

1、一种半螺丝桩，由二部分组成，其特征在于上部为直线型结构，下部为螺丝型结构。
2、根据要求1所述的半螺丝桩，其特征在于直线型部分占总桩长的1/3，螺丝型部分占总桩长的2/3。
3、根据要求1所述的半螺丝桩，其特征在于半螺丝桩可分为现浇型和预制型两类。
4、根据要求3所述的半螺丝桩，其特征在于预制型半螺丝桩可以制成实心或空心桩。
5、现浇型半螺丝桩的成桩工法，其特征在于按以下步骤进行：
①、采用专用的半螺丝桩钻杆钻机顺时下旋转成孔成形至设计深度；
②、利用泵机挤压砼从钻杆底压出砼，并逆时针旋转提钻杆，保持钻杆内与土体的压力差，不得中断砼，逆时针旋转提升泵送砼，形成下部螺丝型桩；
③、钻杆上升接近软土底标高后，由旋转改为不旋转直提，直至上部桩压注完毕，形成直线型桩。
6、根据权利要求5所述的半螺丝桩的成桩工法，其特征在于钻杆上下旋转运动时要保持螺丝成孔同步，螺齿齿间土不得受到扰动。
7、预制型半螺丝桩的成桩工法，其特征在于桩采用分段成型焊接或粘接，利用高频振动器使土体局部液化，使桩在土体液化中逐步沉桩，形成半螺丝桩。
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