[发明专利]非取土复合桩及其施工方法

权利要求书

1.一种非取土复合桩，包括作为外围桩的第一桩和作为第二桩的芯桩，其特征是：第一桩为水泥土桩，第二桩为钢筋混凝土桩，第一桩面积为S1、总桩长为L1，第二桩面积为S2、总桩长为L2，第一桩与第二桩的中心距d=0，第二桩与第一桩的面积比S_比=S2/S1，第二桩与第一桩的长度比L_比=L2/L1，其中S_比∈（0.25,0.75），L_比>0.5；当L_比<1时，第一桩上下两端各3-5m范围内为复搅复喷段，当L_比>1时，第一桩上端3-5m范围内为复搅复喷段。

2.根据权利要求1所述的非取土复合桩，其特征是：第二桩为现浇桩或预制桩；所述现浇桩具有沿桩身扩颈、扩径、扩底中的一种或多种形式；所述预制桩为实心桩或空心桩，其中空心桩内腔为全段或分段灌注钢筋混凝土的形式。

3.一种权利要求1所述的非取土复合桩的施工方法，其特征是：包括下列步骤：

（一）施工第一桩：

（1）移机就位：移动设备，将钻杆就位于设定桩位上；

（2）旋压下沉：将钻杆旋压下沉至设定的深度；

（3）旋拉上提：将钻杆旋拉，同时将固化剂注入土体，旋拉至设定的高度；

（4）重复步骤（2）和（3），至第一桩满足设定要求；

（二）施工第二桩：采用下述方法之一：

方法A：

（1）就位：将设备外管就位于已施工好的第一桩桩位上；

（2）沉管：将外管下沉至设定深度；

（3）浇筑成型：上提内夯锤，浇筑桩身或下放预制桩身，下放预制桩身时，将预制桩身外周间隙用固化剂充填注满；

（4）拔管成型：拔出外管，桩成型；

方法B：采用外力将预制桩沉桩至设定深度，第二桩为空心桩时，将空心桩上下封口，空腔部分分段或全段浇注钢筋混凝土；

方法C：现场沉管灌注桩或扩底桩；

第一桩为水泥土桩，第二桩为钢筋混凝土桩，第一桩面积为S1、总桩长为L1，第二桩面积为S2、总桩长为L2，第一桩与第二桩的中心距d=0，第二桩与第一桩的面积比S_比=S2/S1，第二桩与第一桩的长度比L比=L2/L1，其中S_比∈（0.25,0.75），L_比>0.5；当L_比<1时，第一桩上下两端各3-5m范围内为复搅复喷段，当L_比>1时，第一桩上端3-5m范围内为复搅复喷段。

4.根据权利要求3所述的非取土复合桩的施工方法，其特征是：施工第一桩的旋压下沉采用深层搅拌机或螺旋搅拌机对土体进行机械切削和搅拌旋压，同时将固化剂与土体强制搅拌旋压，下沉至设定深度；施工第一桩时，桩身部分采用全段或分段旋喷注射固化剂，并进行扩颈、扩径、扩底、复搅复喷、螺纹旋中的一种或几种施工操作。

5.根据权利要求4所述的非取土复合桩的施工方法，其特征是：在用方法A施工第二桩时，在沉管步骤后先进行夯扩成型再浇筑成型，夯扩成型的方法是：上提外管内的内夯锤，按设定投料高度H将填充料投放外管内，上拔外管一定高度h≥0；内夯锤反复夯击填充料形成扩大头，通过调整其中下列系数来调整土体的挤密程度及夯扩头的大小、形状：投料高度H、外管上拔高度h、夯扩完成时外管底距桩底的距离c、夯扩完成时内夯锤底距外管底的距离E、夯击填充料时在设定冲击能量下的贯入度D及填充料的体积V；具体调整形式为：

A）通过调整夯实系数D∈（D1,D2,…Dn,V）来调整土体的挤密程度，夯击填充料时，在设定冲击能量下连续n次锤击的下沉量D1、D2…Dn及其总和nD；

B）通过调整形态系数α∈（H,h,c,E,D,V）来调整夯扩头的大小、形状：

a)通过调整形态系数α∈(H,h,E)来调整夯扩头的大小、形状，形成纺锤状夯扩头；

b)通过调整形态系数α∈（H,h,c,E）来调整夯扩头的大小、形状，形成柱状夯扩头；

c)通过调整形态系数α∈（E,D,V）来调整夯扩头的大小、形状,形成球状夯扩头。