[发明专利]一种结构工程桩和施工方法及其在中硬地质土层中的应用

说明书

本发明涉及一种结构工程桩和施工方法及其在中硬地质土层中的应用，所述结构工程桩由高压旋喷桩和预制管桩共同形成的复合桩；该复合桩施工方法为先用三重管高压旋喷桩机器在中硬地质土层施工高压旋喷桩，严格控制旋喷桩的水泥用量，水泥用量不少于旋喷桩质量的15%，待旋喷桩成桩完成后，间隔1~3小时，在水泥未凝固前用静压机将预制管桩压入高压旋喷桩内，预制管桩桩长和高压旋喷桩桩长相同，形成高压旋喷+预制管桩的等芯复合桩。本发明解决了在中硬地质土层不宜使用预制管桩的难题，同时大大推广了复合桩的应用范围，不再局限用于软土地基基础加固，同时可以用于高层和超高层房屋的桩基础。

技术领域

本发明涉及土木工程中地基基础领域，特别应用于高层或超高层房屋的工程桩。

背景技术

复合桩是一种在水泥土搅拌桩的基础上发展而来的新型桩型，其是在水泥土桩成桩后，再沉入预制混凝土芯桩，形成一种混凝土芯与水泥土共同工作、共同承受荷载。混凝土芯柱通常采用预制预应力混凝土管桩，加芯水泥土桩同时具备水泥土桩及管桩的优点，具有较高承载力，能够有效控制沉降，是一种较为理想的软土地区地基基础加固方法。复合桩自20世纪90年代在国内首次应用以来，不少学者对其进行了研究分析，发现混凝土芯+水泥土桩工作方式接近摩擦桩，桩端只承担 7%左右的总荷载，而且水泥土桩与桩周土界面的平均极限摩阻力远高于一般水泥土搅拌桩。

目前国内复合桩大部分是采用水泥土搅拌桩加预制管桩，其比较适用于软土地区地基基础加固，而且承载力较低，不适用于高层或超高层房屋的桩基础，在中硬地质土层地区，水泥土搅拌桩很难成桩，单纯预制管桩也难以植入，目前设计桩型主要选用钻孔灌注桩，成本较高。而高压旋喷桩能在中硬地质土层中成桩，且成桩桩长得到很大提升，这样就可以植入预制管桩，形成共同受力的复合桩，通过调整旋喷桩直径和预制管桩直径，可以使复合桩承载力得到很大的提升，满足高层或超高层建筑对桩身承载力的要求。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种结构工程桩和施工方法及其在中硬地质土层中的应用，所得结构工程桩结构原理简单，施工方便，它能有效的解决普通复合桩不适用于中硬地质土层的难题，同时通过调整高压旋喷桩和预制管桩直径，可以使该种复合桩的承载力得到很大的提升，满足高层建筑对桩身承载力的要求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种结构工程桩的施工方法，所述结构工程桩由高压旋喷桩和预制管桩共同形成的复合桩；该复合桩施工方法为先用三重管高压旋喷桩机器在中硬地质土层施工高压旋喷桩，严格控制旋喷桩的水泥用量，水泥用量不少于旋喷桩质量的15%，待旋喷桩成桩完成后，间隔1~3小时，在水泥未凝固前用静压机将预制管桩压入高压旋喷桩内，预制管桩桩长和高压旋喷桩桩长相同，形成高压旋喷+预制管桩的等芯复合桩。

本发明所述中硬地质土层中的粘土为可塑到硬塑状态，砂土为中低密状态，岩层为强风化岩层。

本发明还提供了由上述方法得到的高压旋喷+预制管桩的等芯复合桩。

所述的高压旋喷+预制管桩的等芯复合桩作为结构工程桩在中硬地质土层的房建工程中的应用。

所述等芯复合桩作为高层或超高层房屋的承压桩或地下室的抗拔桩。

本发明结构工程桩结构原理简单，施工方便，是从目前技术成熟的水泥土搅拌桩+预制管桩的复合桩延伸而来，它能有效的解决复合桩不适用于中硬地质土层的难题，同时通过调整高压旋喷桩和预制管桩直径，可以使高压旋喷+预制管桩的复合桩承载力得到很大的提升，满足高层建筑对桩身承载力的要求。

本发明解决了在中硬地质土层不宜使用预制管桩的难题，同时大大推广了复合桩的应用范围，不再局限用于软土地基基础加固，同时可以用于高层和超高层房屋的桩基础。

附图说明

图1为本发明结构工程桩的结构示意图。

图2为图1的A-A剖面图。