[发明专利]一种预制板桩复合地基及施工方法

说明书

本发明涉及建筑工程技术领域，公开了一种预制板桩复合地基及施工方法，由预制板桩楔接围成的刚性围栏结构作为天然地基的多功能增强体，采用锤击或静压法将预制板桩沉入地基土中与天然地基及其顶部设置的碎石褥垫层共同构成复合地基；由沉桩、楔接刚性围栏结构对其内部及其之间的土体的围限、挤密和补强作用，提高土体承载力并减少沉降变形；因楔接刚性围栏结构侧向刚度大、稳定性强，提升抵抗环境变化不利影响能力及抗震性能；沉桩过程中预制板桩相互楔接，使桩体充分连结共同承载；预制板桩楔接组合灵活，能根据上部荷载分布特征调整形状且围栏结构内不必设桩，可大大减少常规桩土复合地基增强体的数量，降低工程造价。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种预制板桩复合地基及施工方法。

背景技术

建筑行业中刚性桩复合地基通常在筏形基础、承台范围内布置一定间距要求的圆形增强体，对单桩截面大小、强度、长度均有设计标准规定。如此形成的复合地基，一则应增强体需要具有一定间距进行布置，限制了加固效果；二则处理范围内整体刚度较弱；三则因增强体对桩间土约束不强，未能充分发挥桩间土得潜力；四则摩擦型桩复合地基在上部荷载作用下往往因水平变形增大竖向变形，五则对筏形基础、承台的厚度须满足单桩部位抗冲剪要求而厚度较大。

发明内容

基于以上问题，本发明提供一种预制板桩复合地基及施工方法，利用由预制板桩合围成的刚性围栏结构作为天然地基的单元增强体，沉入地基形成具有对土体围挡围栏作用的复合地基；沉桩过程采用锤击或静压沉桩，随着预制板桩的不断沉入，相邻刚性围栏结构之间的土体和刚性围栏结构内的土体会受到挤密作用，使得土体密实承载力提升，并减少沉降；同时因刚性围栏结构的截面较单桩大，侧向刚度增加，抵抗周边环境变化能力强，抗震性能增强；预制板桩形成的每个刚性围栏结构作为围栏结构，对围栏在板桩内部的土体形成侧限，进一步减小围栏结构内部土体的竖向沉降；组合预制板桩形成围栏结构，可减少常规复合地基增强体的设置数量。

为解决以上技术问题，本发明提供了一种预制板桩复合地基，包括埋设于地基土体内的多个刚性围栏结构，刚性围栏结构为围土结构或格栅状结构，多个刚性围栏结构将地基土体分割为若干个围栏单元间隙土体和单元内部土体；每个围栏单元由多个预制板桩首尾或交叉连接而成。

进一步地，预制板桩设置于竖向承重墙体、筏板或柱承台正下方地基土体内。

进一步地，预制板桩包括桩身和设置于桩身底部的桩尖，桩身的两个侧壁上分别设置有卡槽和与卡槽相契合的卡头，两个相邻的预制板桩之间通过卡头和卡槽连接。

进一步地，每个预制板桩的宽度与厚度的比值大于等于5。

进一步地，每个预制板桩由混凝土浇筑而成，每个预制板桩内设置有筋笼。

进一步地，筋笼为钢筋或BFRP筋材中的一种或两种。

为解决以上技术问题，本发明还提供了一种预制板桩复合地基施工方法，包括如下步骤：

S1：根据施工场地的地基强度、土体物理性能参数，计算确定刚性围栏结构的位置、布置方式、单元长度及宽度、相邻刚性围栏结构的间距以及预制板桩的截面尺寸及筋笼配置，然后浇筑预制板桩；

S2：预制板桩达到设计要求的强度后，将预制板桩吊放至基坑内，按照步骤S1中确定的刚性围栏结构的位置及布置方式，采用锤击或静压的方式依次进行预制板桩沉桩工序。

进一步地，步骤S1中浇筑预制板桩前模板制作过程中预留相匹配的卡槽与卡头位置。

进一步地，步骤S1中筋笼制作采用全部为钢筋或全部为BFRP筋材或采用钢筋与BFRP筋材混合搭配绑扎成型。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：