CN220132891U - 一种应用于软土地区的组合桩基 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及桥梁工程技术领域，尤其是一种应用于软土地区的组合桩基，由预制混凝土管桩和钢管桩构成，其中所述钢管桩的顶部设置有连接钢板，所述钢管桩设置在所述预制混凝土管桩的下方并通过所述连接钢板与所述预制混凝土管桩固定连接，所述钢管桩的外壁上设置有加强摩阻肋板。本实用新型的优点是：根据桩基不同部位的受力特点，充分发挥预制混凝土管桩的刚度和耐久性以及带肋板的钢管桩的承载力和施工速度，尤其适用于软土地区；结构简单合理，刚度高、承载力强；施工方便，适于推广。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁工程技术领域，尤其是一种应用于软土地区的组合桩基。
背景技术
桥梁结构的桩基属于深基础，通常需要进入到地层一定的深度，一般采用钻孔灌注桩或者打入法、静压法施工较为常见。钻孔灌注桩污染大，工期慢，而采用预制桩的打入法和静压法，在桥梁领域的应用受到一定的限制，通常是受限于桩基的承载力较低、无法打入到更深的深度、桩基刚度小等原因。
软土地区或者是冲积平原地区，岩层的覆盖层很厚，其地质特点以摩擦桩使用最多，端阻力的发挥不明显，增加摩阻力是提高承载力的关键，同时桩基的刚度主要集中在桩顶以下1/3桩长之内，提高这部分的桩基刚度就能提高群桩的刚度。而在软土地区中，打入桩或者静压桩的孔隙水压力是影响沉桩的一个主要因素，孔隙水压力的存在常导致桩体沉桩困难。此外，在软土地区中采用钢管桩时，因为地下水位的浮动，也是影响桩顶以下水位浮动范围内桩基耐久性的一个主要因素，且钢管桩的承载力较低。
发明内容
本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种应用于软土地区的组合桩基，通过由预制混凝土管桩和钢管桩构成的组合桩基结构，利用预制混凝土管桩提高桩基刚度，利用带肋板的钢管桩提高了桩与土的接触面，从而在相同材料用量下提高了桩基的承载力，克服钢管桩群桩刚度低、钢管桩承载力低、静压桩沉桩困难、钢管桩桩顶有腐蚀等既有技术的不足，扩大了钢管桩在桥梁工程领域的适用范围。
本实用新型目的实现由以下技术方案完成：
一种应用于软土地区的组合桩基，其特征在于：该组合桩基由预制混凝土管桩和钢管桩构成，其中所述钢管桩的顶部设置有连接钢板，所述钢管桩设置在所述预制混凝土管桩的下方并通过所述连接钢板与所述预制混凝土管桩固定连接，所述钢管桩的外壁上设置有加强摩阻肋板。
所述组合桩基的桩基顶下1/3-1/5桩长范围内为所述预制混凝土管桩，其余桩长范围内为所述钢管桩。
所述预制混凝土管桩的内部设置有沿其桩长方向贯通布置的出水孔。
在所述预制混凝土管桩的内部沿其周向均匀间隔布置有若干所述出水孔。
在所述钢管桩的外壁沿其周向均匀间隔布置有若干所述加强摩阻肋板，该加强摩阻肋板宽度可以根据承载力需要沿桩基径向加长。
所述加强摩阻肋板上开设有导水凹槽。
所述钢管桩采用由若干钢管桩节段构成的拼装结构，若干钢管桩节段之间焊接固定构成整体结构，所述连接钢板设置在最上层的一节钢管桩节段顶端。
所述连接钢板上设置有螺栓孔和出水孔，所述螺栓孔用于与所述预制混凝土管桩螺栓连接，所述出水孔与所述预制混凝土管桩上的出水孔位置对应。
本实用新型的优点是：根据桩基不同部位的受力特点，充分发挥预制混凝土管桩的刚度和耐久性以及带肋板的钢管桩的承载力和施工速度，尤其适用于软土地区；结构简单合理，刚度高、承载力强；施工方便，适于推广。
附图说明
图1为本实用新型的立面布置图；
图2为本实用新型中上部预制混凝土管桩截面图；
图3为本实用新型中下部带肋钢管桩截面图；
图4为本实用新型中连接钢板的结构示意图；
图5为本实用新型中下部钢管桩导水槽布置构造图。
实施方式
以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-5所示，图中标记1-8分别表示为：预制混凝土管桩1、钢管桩2、加强摩阻肋板3、连接钢板4、出水孔5、螺栓孔6、导水凹槽7、出水孔8。
实施例：如图1至图5所示，本实施例中应用于软土地区的组合桩基是由预制混凝土管桩1和带加强摩阻肋板3的钢管桩2所构成的组合桩基，其中主要利用预制混凝土管桩1提高桩顶以下一定桩长范围内的桩基刚度，而通过钢管桩2外壁上所设置的加强摩阻肋板3提高了桩与土的接触面，从而提高桩基承载力。
具体而言，在工厂预制如图2所示空心结构的预制混凝土管桩1，在该预制混凝土管桩1的下缘设置有螺栓孔，该螺栓孔用于实现与下方的钢管桩2进行螺栓连接。在预制混凝土管桩1的内部设置有4-8组出水孔8，各出水孔8均沿预制混凝土管桩1的桩长方向通长贯通布置，以方便在施工过程中消散孔隙水压力。
在本实施例中，预制混凝土管桩1的桩长占组合桩基桩长的1/3-1/5。一般而言，短桩取大值，长桩取小值；例如：组合桩基的桩长在30m范围内时，预制混凝土管桩1的桩长取1/3总桩长；而当组合桩基的桩长在30-50m范围内时，预制混凝土管桩1则取1/4总桩长；当组合桩基的桩长在50m以上时，该预制混凝土管桩1则取1/5总桩长，也可根据地质土层情况确定混凝土桩基长度。
结合图1和图3所示，钢管桩2为空心钢管结构，其内径等于预制混凝土管桩1的内径，壁厚为常规钢管桩桩基的壁厚。在钢管桩2的外壁上对称正交布置有四块加强摩阻肋板3，这四块加强摩阻肋板3沿钢管桩2的桩长方向通长布置，且与钢管桩2焊接构成整体结构，以提高桩与土之间的接触面。如图5所示，在每块加强摩阻肋板3上设置有通长布置的导水凹槽7，方便在施工过程中孔隙水压力的消散排出。
在本实施例中，加强摩阻肋板3的尺寸可等同于预制混凝土管桩1的壁厚，也可以根据承载力的需要进行调整；同样地，加强摩阻肋板3的数量、长度也可以根据施工要求调整。
如图4所示，连接钢板4为预制混凝土管桩1与钢管桩2之间的连接构件，其外径和内径尺寸均与预制混凝土管桩1的相同。该连接钢板4上设置有出水孔5、螺栓孔6，其中出水孔5与预制混凝土管桩1上的出水孔8构成位置对应，而螺栓孔6则与预制混凝土管桩1上所预留的螺栓孔连接对应，以使连接钢板4可通过螺栓与预制混凝土管桩1连接固定。
本实施例在施工时，包括如下施工流程：
1）在工厂对预制混凝土管桩1进行预制，预制完成后运抵施工现场。
2）钢管桩2可采用工厂一次成型，并根据运输、吊装能力的不同，以节段式的方式加工若干钢管桩节段。在钢管桩2的四周焊接加强摩阻肋板3。加强摩阻肋板3在加工时预留导水凹槽7。
3）制作连接钢板4，预留与预制混凝土管桩1对应的出水孔5和螺栓孔6。
将连接钢板4与最上一层的钢管桩节段焊接。
4）将钢管桩节段运抵现场，按施工要求，将每节钢管桩节段施工顺序编号，定位采用静压法逐节施工，每节钢管桩节段之间采用现场焊接，待焊缝冷却后静压入土体。
5）以此往复静压各节钢管桩节段，待最后一节钢管桩节段压入至地面上1m左右，将其通过螺栓与预制混凝土管桩1进行连接，完成后继续采用静压法压入，直至达到设计标高。
本实施例在具体实施时：预制混凝土管桩1根据桩径的不同可选择预应力混凝土结构或钢筋混凝土结构，其外径可以在0.6-1.2m之间，壁厚可以在0.2m左右。
导水凹槽7的深度占加强摩阻肋板3厚度的1/5，宽度为10mm，且以间距8cm左右在加强摩阻肋板3上布置多道。
本实施例通过上部采用预制混凝土管桩1，增大了桩顶下受影响范围的桩基刚度和抗压承载力，下部采用带加强摩阻肋板3的钢管桩2，大大增强了钢管桩的面外稳定性，同时加强摩阻肋板3本身可以提供双面的摩阻力，较之传统的钢管桩，更加适用软土地质，用料更省，承载力更大。加强摩阻肋板3加设导水凹槽7，在施工过程中，通过小直径的钢管桩2、加强摩阻肋板3以及导水凹槽7，可以显著减少施工中的孔隙水压力对沉桩施工的影响。与现有技术相比，施工更加便捷，力学性能更加合理，节省造价和工期，对冲积平原软土地质有着良好的推广适用性。
虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。
Claims (8)
1.一种应用于软土地区的组合桩基，其特征在于：该组合桩基由预制混凝土管桩和钢管桩构成，其中所述钢管桩的顶部设置有连接钢板，所述钢管桩设置在所述预制混凝土管桩的下方并通过所述连接钢板与所述预制混凝土管桩固定连接，所述钢管桩的外壁上设置有加强摩阻肋板。
2.根据权利要求1所述的一种应用于软土地区的组合桩基，其特征在于：所述组合桩基的桩基顶下1/3-1/5桩长范围内为所述预制混凝土管桩，其余桩长范围内为所述钢管桩。
3.根据权利要求1所述的一种应用于软土地区的组合桩基，其特征在于：所述预制混凝土管桩的内部设置有沿其桩长方向贯通布置的出水孔。
4.根据权利要求3所述的一种应用于软土地区的组合桩基，其特征在于：在所述预制混凝土管桩的内部沿其周向均匀间隔布置有若干所述出水孔。
5.根据权利要求1所述的一种应用于软土地区的组合桩基，其特征在于：在所述钢管桩的外壁沿其周向均匀间隔布置有若干所述加强摩阻肋板。
6.根据权利要求1或4所述的一种应用于软土地区的组合桩基，其特征在于：所述加强摩阻肋板上开设有导水凹槽。
7.根据权利要求1所述的一种应用于软土地区的组合桩基，其特征在于：所述钢管桩采用由若干钢管桩节段构成的拼装结构，若干钢管桩节段之间焊接固定构成整体结构，所述连接钢板设置在最上层的一节钢管桩节段顶端。
8.根据权利要求1所述的一种应用于软土地区的组合桩基，其特征在于：所述连接钢板上设置有螺栓孔和出水孔，所述螺栓孔用于与所述预制混凝土管桩螺栓连接，所述出水孔与所述预制混凝土管桩上的出水孔位置对应。
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