[发明专利]一种立体排水的预制钢筋混凝土桩及施工方法

权利要求书

1.一种立体排水的预制钢筋混凝土桩，其特征在于：包括预制钢筋混凝土桩桩体、至少一条竖向排水凹槽和至少一条竖向排水体，竖向排水凹槽设于预制钢筋混凝土桩桩体的侧面，竖向排水体设于竖向排水凹槽内，竖向排水体的尺寸与竖向排水凹槽的尺寸相适配，竖向排水体的数量与竖向排水凹槽的数量相等；预制钢筋混凝土桩桩体为分体设置，包括A类桩、B类桩和C类桩，根据地质勘察资料对三类桩进行组合打设并连接而成预制钢筋混凝土桩桩体，A类桩的竖向排水凹槽的下端为盲端，B类桩和C类桩的竖向排水凹槽均为通长设置，且C类桩的侧面根据易液化土层的厚度设置2-5道水平环向排水凹槽，水平环向排水凹槽内设有水平环向排水体，A类桩、B类桩和C类桩内的竖向排水体分别于桩间连接处进行搭接，形成沿预制钢筋混凝土桩桩体侧面分布的连续排水体，竖向排水体与水平环向排水体形成立体排水体系；A类桩位于预制钢筋混凝土桩桩体的最下端，打入易液化土层下的不可液化土层内，A类桩上至少连接一节C类桩，C类桩打入易液化土层内，C类桩的总长度大于等于易液化土层的厚度，C类桩上连接B类桩，B类桩打入易液化土层上的不可液化土层内，且B类桩的上端凸出土层顶面，土层顶面铺设50cm厚的由中粗砂构成的排水砂层，竖向排水体伸出B类桩30 cm -50cm，伸出B类桩的竖向排水体水平铺设在表面的排水砂层中，伸出B类桩的竖向排水体顶面用土工布封盖；A类桩的竖向排水凹槽的开槽部位从距桩端底部30cm-80cm处开始。

2.根据权利要求1所述的一种立体排水的预制钢筋混凝土桩，其特征在于：竖向排水体由透水材料包裹，并在其侧边压设单排或双排1cm宽的钢条，用钢钉或螺丝将钢条与竖向排水凹槽固定，钢钉或螺丝的固定间距为50 cm -100cm。

3.根据权利要求1所述的一种立体排水的预制钢筋混凝土桩，其特征在于：A类桩、B类桩和C类桩的桩间连接处分别设有钢帽，相邻的A类桩、B类桩和C类桩之间通过角钢与钢帽进行焊接。

4.根据权利要求3所述的一种立体排水的预制钢筋混凝土桩，其特征在于：钢帽的尺寸与A类桩、B类桩和C类桩尺寸相匹配，钢帽由低碳钢制成，钢帽的高度为15cm。

5.根据权利要求3所述的一种立体排水的预制钢筋混凝土桩，其特征在于：桩间连接处的竖向排水凹槽处采用长度为15cm-20cm、宽度为10cm-15cm、厚度为2mm的透水钢板与钢帽焊接固定，透水钢板上阵列有孔径为5mm-10mm的透水孔。

6.根据权利要求1所述的一种立体排水的预制钢筋混凝土桩，其特征在于：A类桩、B类桩和C类桩的截面为方形或圆形。

7.根据权利要求1所述的一种立体排水的预制钢筋混凝土桩，其特征在于：竖向排水体和水平环向排水体均为塑料排水板。

8.根据权利要求3所述的一种立体排水的预制钢筋混凝土桩的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步：施工前，先对施工场地进行地质勘察，确定易液化土层的深度以及厚度，同时结合建筑物的荷载及用途，确定桩的截面形式、尺寸及入土深度；

第二步：在预制厂预制A类桩、B类桩和C类桩，根据设计要求绑扎好相应的钢筋，在钢筋两端焊接上预制钢帽，同时预留排水凹槽，完成混凝土浇筑，A类桩从距桩端底部30cm-80cm处开始布置竖向排水凹槽，B类桩和C类桩均通长布置竖向排水凹槽，且根据易液化土层的厚度在C类桩桩侧设置2-5道水平环向排水凹槽，由A类桩、B类桩和C类桩组合拼接而成的预制钢筋混凝土桩桩体的侧面形成贯通的竖向排水凹槽以及水平环向排水凹槽；

第三步：将预制的A类桩、B类桩和C类桩养护7d后，准备尺寸与竖向排水凹槽相匹配的竖向排水体，在竖向排水体表面包裹透水材料，并在其侧边压设单排或双排1cm宽的钢条，用钢钉或螺丝将钢条与竖向排水凹槽固定；

第四步：待A类桩、B类桩和C类桩的混凝土强度达到设计强度的100%后，将其运输到施工现场，采用液压式静力压桩机或动力沉桩的方法进行沉桩；

第五步：根据前期地质勘察资料预先计划桩的打设次序：先打设一节A类桩，之后在易液化土层中布置至少一节C类桩，C类桩的总长度大于等于易液化土层的厚度，若为不可液化土层则布置B类桩，B类桩凸出土层顶面；

第六步：在桩间连接处采用角钢在上下节桩的钢帽的四个角处进行焊接，完成接桩；

第七步：桩间连接处的竖向排水凹槽处采用长度为15cm-20cm、宽度为10cm-15cm、厚度为2mm的透水钢板与钢帽焊接固定，透水钢板上阵列有孔径为5mm-10mm的透水孔；

第八步：在土层顶面铺设50cm厚的由中粗砂构成的排水砂层，形成水平排水系统，竖向排水体伸出B类桩30 cm -50cm，并将伸出B类桩的竖向排水体水平铺设在表面的排水砂层中，伸出B类桩的竖向排水体顶面用土工布封盖，形成立体的排水系统。