[发明专利]一种钢管复合嵌岩桩基础结构及筑设方法

说明书

本发明涉及桩基施工技术领域，具体涉及一种钢管复合嵌岩桩基础结构及筑设方法；所采用的技术方案是：一种钢管复合嵌岩桩基础结构，一包括用于填筑桩基孔的桩基体，所述桩基体包括固定连接的端承构体和摩擦构体；所述端承构体用于填筑基岩，所述摩擦构体用于填筑覆土；所述摩擦构体设有桩孔和若干植杆，所述桩孔用于容纳和固定桩体；所述植杆沿摩擦构体径向分布且可沿摩擦构体径向移动，所述植杆内端设置在装孔内，所述桩体插入桩孔时挤压植杆内端使植杆外端插入覆土内。本发明能够大幅缩短桩基孔深度，从而降低嵌岩桩的施工难度和缩短施工周期。

技术领域

本发明涉及桩基施工技术领域，具体涉及一种钢管复合嵌岩桩基础结构及筑设方法。

背景技术

嵌岩桩是指桩的下部有一定长度浇筑于坚硬岩层中的钻孔灌注桩，钢管复合嵌岩桩指桩体为在钢管内浇筑混凝体或者钢筋混凝土的基桩。具体而言，嵌岩桩下端嵌入中等风化、微风化或新鲜基岩的桩，嵌岩桩轴向极限承载力标准值由桩周土总侧阻、嵌岩段总侧阻和总端阻三部分组成，且随深度递减。研究表明嵌岩桩侧土层强度影响轴力分布曲线的斜率，桩侧阻力的分担的荷载比，随长径比的增大而增大，随凌盖层强度的提高而增大。因此为确保嵌岩桩的载荷和抗剪能力，通常需要在岩体内钻取较深的桩基孔，不仅施工难度大、施工费用高，且施工周期长，影响整体工程的施工进度。

发明内容

针对上述现有的嵌岩桩施工难度大和施工周期长的技术问题，本发明提供了一种钢管复合嵌岩桩基础结构，能够将嵌岩桩的大部分载荷传递给覆土层，以大幅缩短基岩上的桩基孔深度，从而降低嵌岩桩的施工难度和缩短施工周期。

本发明通过下述技术方案实现：

一种钢管复合嵌岩桩基础结构，包括用于填筑桩基孔的桩基体，所述桩基体包括固定连接的端承构体和摩擦构体；所述端承构体用于填筑基岩，所述摩擦构体用于填筑覆土；所述摩擦构体设有桩孔和若干植杆，所述桩孔用于容纳和固定桩体；所述植杆沿摩擦构体径向分布且可沿摩擦构体径向移动，所述植杆内端设置在装孔内，所述桩体插入桩孔时挤压植杆内端使植杆外端插入覆土内。

本发明在筑设嵌岩桩基础时，在基岩的桩基孔内筑设端承构体，以为桩体提供端阻继而将桩体给岩体的载荷通过端承构体分散传递给基岩，防止桩体承载的载荷破坏基岩。并且，在端承构体上端固定连接有摩擦构体，且摩擦构体径向设置的植杆在桩体插入摩擦构体的桩孔时，通过桩体的重力和打桩时的冲击力将植杆外端插入到覆土内，而植杆的内端则留在桩体和桩孔壁之间的空隙内；同时桩孔和桩体之间的空隙灌浆处理，从而将摩擦构体、端承构体和桩体固定连接为一个整体。

因而本发明能够大幅增加桩周土总侧阻力和防止桩体破坏基岩，并将桩体载荷传递给覆土和基岩，进而减小嵌岩段总侧阻。也就是说本发明只需在基岩上钻取能够容纳端承构体的孔即可，而基岩上的孔只提供端承力不需要提供摩擦力或只需提供较小的摩擦力，因此在基岩上钻取的孔深度小，大幅缩短了基岩上的桩基孔深度，从而降低了嵌岩桩的施工难度和缩短施工周期。

优选的，所述植杆沿摩擦构体周向均布，以确保摩擦构体受力均匀，防止嵌岩桩倾覆。

优选的，所述植杆沿摩擦构体长度方向间隔设有若干层，以进一步增大桩周土总侧阻，进而提高嵌岩桩的载荷能力和/或缩短桩基孔的深度。

优选的，所述植杆内端端部设有向下倾斜的斜面，相应的桩体下端为倒置的圆台形，以减小桩体插入桩孔的阻力，并能够为桩体插入桩孔提供导向。

作为植杆的具体实施方式，所述植杆为三棱柱体，以确保植杆有足够的刚度和强度。

优选的，所述植杆最宽的一侧正对端构体，以增大覆土提供给摩擦构体的支撑力，进一步的增大桩周土总侧阻。

优选的，所述端承构体上端设有锥形凹坑，所述凹坑用于容纳桩体底端，以增大端承构体和桩体底端的接触面，防止端承构体局部受力过大而损坏。