[发明专利]一种增强型长螺旋钻孔压灌混凝土桩及施工方法

权利要求书

1.一种增强型长螺旋钻孔压灌混凝土桩，其特征在于，在桩体的底部、桩侧设有通过压力注浆形成的桩底挤扩复合端头和桩侧压浆挤扩体；桩底压浆管和桩侧压浆管沿环向分别设于钢筋笼螺旋箍筋的内侧和外侧；桩体的顶部设有预应力钢筋混凝土加劲体，加劲体下部设置桩顶压浆挤扩体，上部设置有加强型侧翼；加劲体内预埋有预应力钢筋套管和桩顶注浆管，二者沿加劲体环向均匀间隔布设。

2.根据权利要求1所述的增强型长螺旋钻孔压灌混凝土桩，其特征在于所述桩底挤扩复合端头设于桩体底部，包括1～4个桩端扩底囊袋；通过向桩端扩底囊袋内高压注浆，可使其与端头部位的混凝土复合为整体；桩端扩底囊袋采用强度满足要求的土工膜袋，膜袋上端与桩底压浆管绑扎连接。

3.根据权利要求1所述的增强型长螺旋钻孔压灌混凝土桩，其特征在于所述桩侧压浆挤扩体沿环向均匀设于桩体侧壁的外侧，沿桩身竖向可设置一道或数道。

4.根据权利要求1所述的增强型长螺旋钻孔压灌混凝土桩，其特征在于所述桩底压浆管和桩侧压浆管均采用内径为25mm~38mm的无缝钢管；桩底压浆管底部连接桩端扩底囊袋；桩侧压浆管底部呈“L”形，底端伸至桩体保护层的外侧。

5.根据权利要求1所述的增强型长螺旋钻孔压灌混凝土桩，其特征在于所述预应力钢筋混凝土加劲体内预埋钢筋套管，其内插入有预应力张拉钢筋，钢筋两端设锚固端头。

6.根据权利要求1所述的增强型长螺旋钻孔压灌混凝土桩，其特征在于所述加强型侧翼沿环向均匀布设于预应力钢筋混凝土加劲体的外侧，其内布设的纵向钢筋与钢筋套管之间采用绑扎连接；相邻侧翼间的夹角为120°或90°。

7.根据权利要求1所述的增强型长螺旋钻孔压灌混凝土桩，其特征在于所述桩顶压浆挤扩体通过向桩顶压浆管压浆形成，压浆管采用内径为25mm~38mm的无缝钢管，其底部伸入地基土体内的深度不小于500mm。

8.根据权利要求1所述的增强型长螺旋钻孔压灌混凝土桩，其特征在于所述桩底挤扩复合端头、桩侧压浆挤扩体、桩顶压浆挤扩体的采用相同的混凝土配合比，混凝土强度等级不低于C30。

9.权利要求1-8所述增强型长螺旋钻孔压灌混凝土桩的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

1）桩位布设：根据设计要求清理现场，测量出桩位，并在指定位置布设钻孔机及吊装设备；

2）吊放预应力钢筋混凝土加劲体：根据现场布设的桩位，用吊装设备将预应力钢筋混凝土加劲体吊装至指定位置；

3）沉入预应力钢筋混凝土加劲体：在桩位沿环向按预应力钢筋混凝土加劲体形状开挖土体，开挖深度与加强型侧翼相同，采用桩打设机将预应力钢筋混凝土加劲体竖直、均匀打入地基中；

4）钻进成孔：将钻机液压支腿落在预应力钢筋混凝土加劲体上，根据地质情况选择合适的钻孔速率，钻进过程中，对孔体进行修复及护壁；

5）孔底扩孔：桩孔修整完成后，采用专业可控液压技术打开桩底部位钻头扩大翼，按照设定的直径扩大孔径；

6）桩体注浆：孔底扩孔完成后，立刻进行桩体注浆，注浆时上下反复升降钻杆，确保桩体混凝土均匀；

7）植入钢筋笼：桩体注浆结束后，采用振动装置及辅助植筋装置将预先与压力注浆管连接好的钢筋笼压至桩顶设计标高，在钢筋笼植入过程中，应确保钢筋笼植入的垂直度和植入深度，同时采用压力设备压住预应力钢筋混凝土加劲体；

8）桩底高压注浆：待钢筋笼植入完成后，通过桩底压力注浆管向桩底部高压注浆，使压浆管底部的桩端扩底囊袋膨胀开来，并与桩端混凝土胶结成整体，在底部形成承载力较大的高压注浆挤扩复合体，压浆过程中应采用压力设备压住预应力钢筋混凝土加劲体和钢筋笼；

9）桩侧高压注浆：根据承载能力要求，通过桩侧压浆管向桩侧压浆，形成高压注浆挤扩体，压浆过程中应采用压力设备压住预应力钢筋混凝土加劲体和钢筋笼；

10）桩顶压浆挤扩体注浆：桩侧压浆完成后，通过桩顶压浆管向桩顶预应力钢筋混凝土加劲体下部地基土内压浆，形成桩顶压浆挤扩体，压浆过程中应采用压力设备压住预应力钢筋混凝土加劲体和钢筋笼。

10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于所述的辅助植筋装置主要由支座、立柱、横梁、斜撑、上部滑轮、柔索及连接件组成；立柱的下端与支座固定连接，上端设有横梁，在横梁的两端设置滑轮；滑轮凹槽内柔索的一端与动力设备相连，另一端通过“П”形连接件与预制钢筋笼连接；“П”形连接件两端的竖杆的间隔可根据钢筋笼间距调整。