[发明专利]一种布袋扩挤混凝土支盘桩及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种支盘桩，特别涉及一种通过土工布袋高压注浆形成扩挤支盘并具有柔性桩周的布袋扩挤混凝土支盘桩。属于地基处理领域，适用于建筑物地基承载力要求较高的地基处理工程。

背景技术

我国地域广阔，地质条件复杂，软弱地基分布广泛且类别复杂，特别是在沿海沿江地区，并且这些地区多属我国经济发达、交通网密集区。软弱地基一般含水率较高、压缩性大、强度低、固结系数小且土层层状分布复杂，在此类地基上建设密集的铁路、公路、市政及水利等工程时必须进行必要的加固处理，增加地基的稳定性及减小工后沉降。目前，处理软弱地基通常采用浅层换填、固化，深层桩基加固的方式，使原有的软弱地基成为桩体复合地基，从而达到地基承载力大幅提升的工程效果。

我国应用的桩体复合地基中，桩体类型通常有水泥搅拌桩、沉管灌注桩，混凝土预制桩等等，以及从这些基础桩型发展而来的新型桩，例如TC桩、扩挤支盘桩等。在这些常用桩基中，采用混凝土预制桩存在场地噪音污染大、挤土效应较为明显等缺点；采用水泥搅拌桩存在单桩承载力低、施工质量难以控制等缺点；采用扩挤支盘桩存在造价高、施工技术大等缺点；采用沉管灌注桩易产生桩身缩颈等工程缺陷；此外，工程中还采用刚柔复合桩。

目前，刚柔复合桩的常规施工方法是在水泥土桩成桩之后、初凝之前，用压桩设备将劲芯桩（预制混凝土桩、型钢等）压入水泥土桩内，待水泥土凝固后，达到芯桩与水泥土桩共同承受上部荷载的目的。除此之外，还可采用沉管灌注桩打设劲芯桩。但都会存在不同程度的挤土效应，成桩质量不理想；沉管的扩挤还会导致侧摩阻力的损伤，出现承载力不足。

综上所述，已有的桩型及桩体施工方式在合适的工程环境条件下虽能取得较为理想的地基处理效果，但尚存可改善之处。鉴于此，目前亟需发明一种施工成桩质量可靠、承载能力高、经济效益优良的桩体复合地基。采用布袋扩挤混凝土支盘桩能大幅提升复合桩的共同承载性能以及内部刚性桩的成桩质量，更好的发挥刚柔组合桩的效果，并具有一定的经济技术效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种布袋扩挤混凝土支盘桩，其是在灌注桩的施工技术基础上，结合了扩挤支盘桩及布袋桩的特性发展而来的新型桩型。通过沉管外套支盘型布袋，利用高压注浆扩挤成支盘，并与水泥土桩相结合，发挥理想的承载性能。

为实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：

一种布袋扩挤混凝土支盘桩，其特征在于，支盘桩桩体底部连接预制桩尖，桩身从内向外由混凝土劲芯、加筋体、土工布袋压浆体、土工布袋、支盘扩挤布袋压浆体、支盘扩挤布袋和水泥土桩组成；土工布袋袋身等间距设置支盘扩挤布袋；土工布袋压浆体通过向土工布袋高压注浆形成，支盘扩挤布袋压浆体通过向支盘扩挤布高压注浆形成；加筋体由竖向主筋和环形箍筋组成；预制桩尖顶面由外向内依次设有土工布袋连接体、加筋体竖向主筋连接体，以及沉管的限位凹槽。

所述预制桩尖为圆台型钢筋混凝土桩尖，沉管限位凹槽的直径与沉管直径相等；加筋体竖向主筋连接体采用预埋钢环或钢筋。

所述的土工布袋是采用聚酯长纤维复合材料、聚丙烯、丙纶或涤纶或其他合成纤维长丝制成的圆形袋状体。

所述支盘扩挤布袋材料与土工布袋相同，在其与土工布袋连接处均设置限位支盘，所述限位支盘采用薄钢板预制而成，其横断面呈“┌”形，直径与土工布袋相同，与土工布袋绑扎连接。

所述加筋体在支盘扩挤布袋对应处设置有外凸加筋增强体，加筋增强体呈“〕”形，其围合空间的径向宽度小于预制桩尖直径，加筋增强体与加筋体竖向主筋之间采用焊接连接或绑扎连接。

所述水泥土桩采用水泥搅拌桩、高压旋喷桩或水泥搅拌桩与高压旋喷桩的组合桩。

本发明还提供了上述布袋扩挤混凝土支盘桩的施工方法，其主要施工步骤如下：

1）施工前准备：根据设计图纸，处理施工现场，绘制施工轮廓线，测定桩体位置，组织施工材料、机械、人员就位；

2）打设水泥土桩：在设计桩位，根据规范要求进行水泥土桩施工，水泥土桩施工深度较布袋扩挤混凝土桩长1000mm～1500mm；水泥土桩施工完成将桩机移至下一桩位施工；

3）布袋扩挤混凝土桩体构件连接：先将沉管插入预制桩尖的沉管限位凹槽，再将加筋体竖向主筋及土工布袋分别与预制桩尖的加筋体竖向主筋连接体、土工布袋连接体连接牢固，最后将高压注浆管沿环向均匀设置于沉管外侧壁上；

4）下压沉管：采用振动设备或静压设备或夯沉设备将与预制桩尖连接好的沉管沉至水泥土桩内的设计深度，沉入过程中应保持沉管与桩尖连接紧密且垂直无偏心；