[发明专利]预制扩孔桩及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程领域。

背景技术

桩基工程是土木工程领域中重要组成部分之一，目前常用的工程桩形式主要有预制桩与灌注桩两大类别，其中预制桩包括钢管桩、预制方桩、PHC管桩、预应力空心方桩等形式，其特点是将工程桩预制成形后置入土体，利用桩与土的共同作用提供抗压、抗拔、抗弯或水平承载力。灌注桩包括钻孔灌注桩、沉管灌注桩等形式，其特点是首先在岩土体中预成孔，然后灌入桩体材料成桩。因桩尖持力层或部分桩侧土层强度高，在各类灌注桩中可通过扩大桩端与土体接触面来提高桩基承载力，例如竹节桩、肢盘扩底桩均属于此类性质的扩孔桩。与灌注桩相比，预制桩特别是PHC管桩，具有施工速度快、造价低、桩体强度高，施工质量易控制等优点，目前广泛应用于土木工程各领域。但是目前的预制桩在置入土体前桩体形状已经确定，因此目前预制桩扩孔技术仍是国内外的一项空白。

发明的内容

本发明的第一个目的在于提供一种预制扩孔桩，该预制扩孔桩可以在施工时形成扩孔段，可大幅度提高桩基承载力，大幅度节约桩基工程造价，施工方便，质量可靠。

该预制扩孔桩包括预制桩身、与预制桩身连接的扩孔支座、与扩孔支座连接且可相对于扩孔支座活动的扩孔桩瓣、在扩孔施工前沉桩施工时用于固定扩孔桩瓣的临时固定装置四部分组成。

本发明的第二个目的在于提供一种带底托装置的预制扩孔桩，该带底托装置的预制扩孔桩不但可以在施工时形成扩孔段，而且可以使扩孔段提供抗拔承载力，在扩孔后固定扩孔段的形状，缩短扩孔阶段沉桩深度，可进一步提高桩基承载力，大幅度节约桩基工程造价，施工更为方便，质量可靠。

该带底托装置的预制扩孔桩包括预制桩身、与预制桩身连接的扩孔支座、与扩孔支座连接且可相对于扩孔支座活动的扩孔桩瓣、在扩孔施工前沉桩施工时用于固定扩孔桩瓣的临时固定装置、底端位于扩孔桩瓣下部且可上下移动的底托装置五部分组成。

本发明的第三个目的在于提供一种拉张式预制扩孔桩，该拉张式预制扩孔桩可以通过拉索的张拉进行扩孔施工，可以使扩孔段提供抗拔承载力，在扩孔后固定扩孔段的形状，缩短扩孔阶段沉桩深度，可进一步提高桩基承载力，使预制桩扩孔施工更为方便，质量可靠。

该拉张式预制扩孔桩包括预制桩身、与预制桩身连接的扩孔支座、与扩孔支座连接且可相对于扩孔支座活动的扩孔桩瓣、与扩孔桩瓣连接的拉索四部分组成。

本发明的第四个目的在于提供一种后注浆的预制扩孔桩，该后注浆的预制扩孔桩不但可以在施工时形成扩孔段，而且可以在扩孔后通过后注浆密实并加固扩孔段土体，进一步提高预制扩孔桩的承载力。

该后注浆的预制扩孔桩包括预制桩身、与预制桩身连接的扩孔支座、与扩孔支座连接且可相对于扩孔支座活动的扩孔桩瓣、在扩孔施工前沉桩施工时用于固定扩孔桩瓣的临时固定装置或与扩孔桩瓣连接的拉索、通向扩孔段的管状注浆通道五部分组成。

本发明的第五个目的在于提供一种预制扩孔桩施工方法，该预制扩孔桩施工方法可以顺利实现预制扩孔桩的扩孔施工目的，提高预制桩承载力。

该预制扩孔桩施工方法包括以下步骤：

a)将扩孔支座及其上的连接件与预制桩身连接；

b)进行沉桩施工；

c)在预制扩孔桩达到预定深度后使扩孔桩瓣张开插入土体。

本发明的第六个目的在于提供一种后注浆的预制扩孔桩施工方法，该后注浆的预制扩孔桩施工方法可以顺利实现后注浆的预制扩孔桩施工，在扩大桩段的同时，加固扩孔段的土体，进一步提高预制桩承载力。

该后注浆的预制扩孔桩施工方法包括以下步骤：

a)将扩孔支座及其上的连接件与预制桩身连接；

b)进行沉桩施工；

c)在预制扩孔桩达到预定深度后使扩孔桩瓣张开插入土体，完成扩孔施工；

d)通过管状注浆通道对扩孔段进行注浆施工。

本发明的第七个目的在于提供一种可回收的预制扩孔桩施工方法，该可回收的预制扩孔桩施工方法可以顺利实现预制扩孔桩的回收施工，在提高承载力的同时，实现预制扩孔桩的回收，采用水平向施工后即可作为可回收的锚杆使用，可广泛用于短期提供承载力工程领域，回收后可重复使用，节约工程成本，节约资源，利于环保。

可回收的预制扩孔桩施工方法包括以下步骤：

a)将扩孔支座及其上的连接件与预制桩身连接；

b)进行沉桩施工；

c)在预制扩孔桩达到预定深度后使扩孔桩瓣张开插入土体；

d)使用完成后，拉拔预制桩身，使扩孔桩瓣收起，此后继续拉拔预制桩身，实现预制扩孔桩回收。