[发明专利]高承载能力的多级扩底桩的成桩方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑桩基工程的施工方法，特别是一种高承载能力的多级扩底桩的成桩方法。是多级扩底桩大承载力，预制桩身基础工程首选的施工方法。

背景技术

根据国家规范全身是现浇(即桩身现浇砼，底座也是现浇砼)扩底桩其底座直径比值最大值被限制在3-3.5，而沉管预制钢砼扩底桩，这种桩是桩身预制砼，底座现浇砼，显然这比值3-3.5被打破，一般可以达到3.5-5，尽管承载力更大了，但还不能满足工程需要，特别是当扩底直径大于1.5米时，要对端承载力打折0.9。为此，又出现了沉管预制多级扩底桩。现有的多种承载力盘桩技术有二个共同点，第一都是用正反循环法成孔扩底；第二都不用沉管进行成桩扩底。这二点对多承力盘(多级扩底)桩相当不利，换句话说，带来两个问题，1)、国家级建筑规范规定，用正反循环法成桩扩底的底座端承力要乘0.45系数，因为有泥浆存在和桩底沉渣无法清理干净，(浙江省规范是0.24折扣)打折扣太大了，虽然有多个底座，但损失端承力很大；2)、不用沉管，施工情况得不到保护，加之正反循环法是在水下作业，扩底施工情况看不见，难测量纪录，还常常发生水下扩底时，上部土体一片掉下来情况也时有发生，还有由于现有技术的多级桩都是全身用现浇砼，而现浇砼的强度做不高，而且质量难以保证，并且在水中浇砼，质量难控制，加上多个底座的桩承载力都较大，以上因素其桩身直径必须做得较大，而这种多个底座最怕桩身直径大，研究试验表明，桩身直径增大，其承载力衰减很厉害。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题提供一种高承载能力的多级扩底桩的成桩方法，目的充分利用材料强度利用率、提高折减系数，安全可靠程度高，底座直径与桩身直径比值大且定位准确精度好，单桩承载能力大。

高承载能力的多级扩底桩的成桩方法，包括如下工艺步骤：a、把带有金属桩头的沉管沉入硬土层至设计标高；b、取出金属桩头；c、用机械扩底设备加工下底座空间，取净碎土；d、上拔沉管至设定距离H；e、机械扩底设备加工上底座空间，取净碎土；f、用砼浇注下底座，下入插筋；g、从沉管口放入上端具有上插筋的下预制桩身；  h、灌注砼浇注上底座；i、下端具有插筋的上预制桩身下入沉管，并与下预制桩身上端的插筋对接；j、拔出沉管，向桩身外周缝隙中注入水泥浆。

高承载能力的多级扩底桩的成桩方法，包括如下工艺步骤：a、把带有金属桩头的沉管沉入硬土层至设计标高；b、取出金属桩头；c、用机械扩底设备加工下底座空间，取净碎土；d、上拔沉管至设定距离H；e、机械扩底设备加工上底座空间，取净碎土；f、用砼浇注下底座，下入插筋；g、从沉管口放入上端具有上插筋的下预制桩身；h、插筋的下端伸进上底座空间，上端伸进上预空心桩身中三分之一处；i、上预制空心桩身下入沉管到位后向上预制空心桩身中孔内灌砼浇注上底座及上预制空心桩身下端三分之一段，这样插筋就把下预制桩身、底座与上预制空心桩身连接锚固成一体；j、拔出沉管，向桩身外周缝隙中注入水泥浆。

所述的工序c和e中的用机械扩底设备扩底加工底座空间具体步骤如下：将扩底设备的定位铁脚对准沉管口上的标记下入沉管，设备上端也被牢固定位后开动设备进行扩底，扩底是先垂直扩底再水平扩底，当施工达到设计标深后自动停止，底部形成底座空腔，此时扩底切削刀工作达到设计底座直径时，即动力杆达到预定转数，扩底挖土完成，扩底设备被吊出地面。

上述的工序c中取净碎土的具体步骤如下：用空气吸土设备取土，当底座内只剩少量散土时，从沉管口倒水，边倒水边吸掉，直到取土干净。

所述的工序c中的用机械扩底设备加工底座还可以用正反循环法代替。

所述的工序d中的设定距离H为底座直径的2-10倍。

所述的工序g和i中的上、下预制桩身是预制空心桩身、预制实心桩身和钢管桩身中的一种。

所述的工序i中的上预制桩身可以用沉管内现浇钢砼形成的钢管复合上桩身代替。

所述的工序i中的上预制桩身可以用短插筋插进上底座之后在沉管内现浇注砼形成的钢管复合桩身代替。

所述的工序i和j可以合并为下端具有插筋的上预制空心桩身，下入沉管后向桩身与沉管内壁间缝隙中注入水泥浆或水玻璃的工序代替。

本发明与现有技术相比由于以沉管做保护和依托，加之上下桩身是预制桩身或上桩身为钢管预制复合桩身等技术措施及其工艺合理，并经试验证明有桩身直径小、与底座直径比值大，定位准确，明显提高材料强度利用率，其折减系数可达0.9-1.0安全可靠程度高，单桩的承载能力可作得非常大，这是现有技术所不及的。

附图说明