[发明专利]一种人工挖孔桩及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程领域，尤其是涉及一种人工挖孔桩及其施工方法。

背景技术

由桩和连接桩顶的桩承台（简称承台）组成的深基础或由柱与桩基连接的单桩基础，简称桩基。桩基具有承载力高、沉降量小而较均匀的特点，几乎可以应用于各种工程地质条件和各种类型的工程，尤其是适用于建筑在软弱地基上的重型建（构）筑物。因此，在沿海以及软土地区，桩基应用比较广泛。

人工挖孔桩是用人力挖土、现场浇筑的钢筋混凝土桩，因其具有施工机具简单、占用施工场地小、对周围建筑物无影响、桩身质量可靠、造价较低等优点，在国内外得到较广泛的应用。然而，目前工程中采用的人工挖孔桩尚存在以下不足：（1）桩形单一且多为圆柱形，摩擦效果差，承载力低；（2）一般适用于土质较好，地下水位较低的粘土、亚粘土层，特别适用于黄土地区，而对于沿海地区的流塑性软土，由于现有施工设备的限制，工人无法挖土，因此该技术难以在沿海软土地区推广应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种提高了桩体的侧摩阻力和极限承载力且能在沿海软土地区广泛应用的人工挖孔桩及其施工方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种人工挖孔桩，包括一个圆柱形的主干桩体和若干个圆柱形的分支桩体，所述的分支桩体固定分布在所述的主干桩体的外壁上。

所述的分支桩体在所述的主干桩体的圆周截面上呈正三角形分布，所述的分支桩体与所述的主干桩体的夹角为15-25°，所述的主干桩体直径为1.8-3.0m，所述的分支桩体直径为150-300mm，所述的主干桩体长度为15-20m，所述的分支桩体的长度为1-2m。分支桩体既提高整个树枝形桩体的摩擦力同时加固了周边软土的强度和刚度，分支桩体在上述角度和尺寸大小设计下树枝形桩体的摩擦力和对周边软土的强度和刚度达到最佳配合。

所述的主干桩体内设置有主干钢筋骨架，所述的主干钢筋骨架包括主干螺旋箍筋和若干个主干受力纵筋，所述的主干螺旋箍筋在所述的主干桩体内壁沿桩长螺旋分布，所述的主干受力纵筋沿所述的主干螺旋箍筋内表面圆周均匀分布。纵筋和螺旋箍筋构成了钢筋骨架，承受外荷载产生的弯矩和剪力等内力。

所述的分支桩体内设置有分支钢筋骨架，所述的分支钢筋骨架包括分支螺旋箍筋和若干个分支受力纵筋，所述的分支螺旋箍筋在所述的分支桩体内壁沿桩长螺旋分布，所述的分支受力纵筋沿所述的分支螺旋箍筋内表面圆周均匀分布。纵筋和螺旋箍筋构成了钢筋骨架，承受外荷载产生的弯矩和剪力等内力。

所述的主干桩体和所述的分支桩体采用混凝土制作而成。

一种人工挖孔桩的施工方法，具体包括以下步骤：

（1）埋设钢护筒

开挖护筒坑眼，采用静压法压入第一级主干钢护筒，人工开挖第一级主干钢护筒内的软土，边开挖边抽水，直至达到第一级预定深度；

（2）在第一级主干钢护筒的切口处压入分支护筒，利用洛阳铲挖除分支护筒内的土体，并抽出内部渗水；

（3）在第一级主干钢护筒顶部焊接第二级主干钢护筒，并静压入土体，人工开挖第二级主干钢护筒内的软土，边开挖边抽水，直至达到第二级预定深度；

（4）在第二级主干钢护筒的切口处压入分支护筒，利用洛阳铲挖除分支护筒内的土体，并抽出内部渗水，重复上述过程（2）-（4）至开挖至设计深度；

（5）将若干根主干受力纵筋外侧绑扎主干螺旋箍筋形成主干钢筋骨架，将主干钢筋骨架置于主干钢护筒内壁至设计位置，将若干根分支受力纵筋外侧绑扎分支螺旋箍筋形成分支钢筋骨架，将分支钢筋骨架置于分支钢护筒内壁至设计位置；

（6）浇筑混凝土，边浇筑边振捣，同时采用起重机械逐级向上提取各个主干钢护筒，直至地表，主干钢护筒全部被拔出形成圆柱形的主干桩体和若干个圆柱形的分支桩体，即人工挖孔桩浇筑完成。

所述的主干钢护筒和所述的分支钢护筒均呈圆筒形，所述的切口设置在所述的主干钢护筒的下部且在所述的主干钢护筒的圆形横截面上呈正三角形分布。方便打入分支钢护筒。

所述的切口为圆形且其直径为300-500mm。

各级所述的主干钢护筒通过焊接连接。

所述的分支钢护筒与所述的分支桩体粘结在一起。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明人工挖孔桩及其施工方法，该人工挖孔桩呈树枝形，包括主干桩体和分支桩体，两者内壁均设置有受力纵筋和螺旋箍筋，主干桩体主要承受竖向荷载，桩体分支主要用来增大桩体的侧摩阻力，同时具备加固周边土体的作用。其优点如下：