[发明专利]一种装配式载芯桩与施工方法

说明书

本发明公开了一种装配式载芯桩与施工方法，其载芯桩是由外侧的固化土和内芯的预制桩组成；固化土初期呈流态，凝固后胶结在预制桩的外表面形成柱状；固化土的无侧限抗压强度大于等于1MPa；固化土的塌落度小于2cm；在流态固化土中插入预制桩时，流态固化土沿预制桩外表向上流动；地基土包裹着固化土并胶结于一起。该专利具有绿色、环保和安全可靠的社会效益，同时能降低造价和缩短工期，具有重大的经济价值。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体来说是建筑工程桩结构及其沉桩方法。

背景技术

在建筑工程中中，桩基作为主要的基础型式，被普遍使用。目前常用的桩基主要有钻孔灌注桩和预制桩二类。钻孔灌注桩是通过地层内成孔，使用泥浆护壁或护筒护壁的方法，在已成孔位中现场浇灌混凝土形成桩基，这类桩基的质量受成孔的质量、护壁泥浆的质量、水下灌注混凝土的质量等因素影响，常常由于管理不到位或施工者缺少经验，出现了大量的工程质量事故。此外，护壁泥浆的处理也给环境带来较大的损害。护筒护壁法成孔，虽然能达到较好的成孔质量，但混凝土的浇筑质量仍然难以克服，同时，桩底沉渣的清理和护筒上拔时引起断桩的问题也很难解决。可以说钻孔灌注桩基的工程成本较高，施工周期较长，对环境很不友好。预制桩的问题主要出现在沉桩过程，会导致周边的挤土效应明显，引起周边的管线、建筑物和道路受损。当沉桩过程遇到较硬的地层或桩端需嵌入硬地层时，沉桩阻力很大将导致无法穿越和嵌入到该类硬地层，或者即使穿越了也会引起桩身严重损伤。可以说，现行的桩基及其施工方法具有较多的缺陷。

随着地下空间的开发强度加大和高层建筑的大量建设，许多工程桩基的桩顶均位于地面10米以下的深度，不论是钻孔灌注桩或预制桩，均存在长距离送桩到位的问题。钻孔灌注桩需要大量超灌才能保证桩身质量，然后破挖出桩头，对连接钢筋产生较大伤害。需长距离送桩时，送桩阻力过大，送桩杆与预制桩只有轴向加压没有侧向限制，从而使预制桩的垂直度很难保证，送桩到位的概率很低，基坑开挖后需要将高于基板底面以上部分的预制桩截除，产生较大的浪费。

为此，目前工程上开始推广应用劲性复合桩、静钻根植桩来代替钻孔灌注桩和预制桩，这二种桩型均采用搅拌桩或旋喷桩来引孔和形成加固土，不论是搅拌或是旋喷，形成的水泥土桩体不仅均质性较差，水泥土桩体的强度完全依赖所在位置的地基土性能，且强度低(无侧限抗压强度小于0.5MPa)、差异大，无法达到真正复合作用的效果，易产生外层搅拌桩体被剪切破坏的事故。此外，原位搅拌形成的水泥土流动性较差，在插入预制桩时产生的挤土效应仍较严重。

因此，工程界亟需寻找一种能减少挤土效应，并能提高桩承载力，消除泥浆的施工方法及提高桩基工程质量和安全性的技术，既能克服传统钻孔灌注桩和预制桩的质量和施工存在的缺陷，又能降低造价，加快施工速度，保护我们的环境，实现文明施工的目标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服现有桩基质量和施工周期长、造价高、施工困难及对周边环境影响大等不足，提供一种新型的桩基及其施工方法。

为达到上述目的，本专利采用的技术方案是：

所述的一种装配式载芯桩是由外侧的固化土和内芯的预制桩组成；固化土初期呈流态，凝固后胶结在预制桩的外表面形成柱状；固化土的无侧限抗压强度大于等于1MPa；固化土的塌落度大于180mm；在流态固化土中插入预制桩时，流态固化土沿预制桩外表向上流动；地基土包裹着固化土并胶结于一起。

所述的预制桩截面为圆环形，外表面呈凹凸形；装配端桩接头为受力主筋一一对接的螺锁式机械连接，混凝土接触面为高强树脂粘结。

所述的预制桩截面为方形，外表面呈凹凸形；装配端桩接头为受力主筋一一对接的螺锁式机械连接，混凝土接触面为高强树脂粘结。

所述的流态固化土体是由地面搅拌设备制成，通过泥浆泵机送入到钻孔内的。