[发明专利]具有扩大头的深基础桩及其施工方法

权利要求书

1.一种具有扩大头的深基础桩，包括桩身、桩底的扩大头，其特征是：所述扩大头自外向内依次为垫层、底阶、高阶；所述垫层为填充料挤出后挤密下方的土体形成；所述底阶由填充料挤出形成；所述高阶由填充料夯实形成。

2.根据权利要求1所述的具有扩大头的深基础桩，其特征是：所述桩身包括作为第一桩的外围桩和作为第二桩的芯桩，芯桩插入扩大头的高阶中。

3.根据权利要求1或2所述的具有扩大头的深基础桩，其特征是：第二桩为外预制内现浇桩或为内预制外现浇桩。

4.一种权利要求1所述的具有扩大头的深基础桩的施工方法，包括桩身施工、桩底扩大头的施工，其特征是：所述桩底扩大头的施工包括下列步骤：

（a）投填充料至外管内，势能通过内夯管、内夯管锤和/或内夯管内置母子管锤，进行内夯、内压、内夯压、内击、内夯击、内夯击压中的一种或几种组合反复作用于外管内的填充料，不拔外管h=0或少拔外管；外管上拔高度hi≤每次投料高度Hi，Σhi≤ΣHi，通过调整密实系数M∈（D、Y、Z、V）来调整土体的挤密程度，其中D为冲击能量下的下沉量，简称贯入度，Y为静压能量下基本不下沉的压桩力，简称终压力；Z为振动能量下基本不下沉的振动能量值，简称终振值，V为多次投料加起来的投料体积，简称投料量；外管内的填充料挤出外管，挤密外管下的土体，对外管下的深层土体挤密，形成扩展基础的垫层；

（b）投填充料至外管内，势能通过内夯管、内夯管锤和/或内夯管内置母子管锤，内夯、内压、内夯压、内击、内夯击、内夯击压中的一种或几种组合，反复作用于外管内的填充料，上拔外管h至一定高度h≥0，外管内的填充料挤出外管形成扩展基础的底阶，形成扩展基础的底阶；

（c）投填充料至外管内，通过调整形态系数α∈（H、h、c、E、D、V）来调整扩大头的大小、形状；其中H为投料高度、h为外管上拔高度、c为夯扩完成时外管底距桩底的距离、E为夯扩完成时内夯系统底距外管底的距离、D为夯击填充料时在设定冲击能量下的贯入度、V为填充料的体积；得到扩展基础的扩大头高阶。

5.根据权利要求4所述的具有扩大头的深基础桩的施工方法，其特征是：所述扩大头高阶形成后进一步采用下列方法之一施工：（a）内夯锤自由落体，反复冲剪外管下的扩大头高阶，形成扩大头内的凹体；（b）内夯管长度小于外管长度，在外沉管内夯管锤双沉管系统势能作用下，同步冲剪外管下的扩大头高阶，形成扩大头内的凹体；（c）内夯管锤长度大于外管长度，内夯管锤母子锤双沉管内置锤系统反复冲剪外管下的扩大头高阶，形成扩大头内的凹体；

桩底扩大头内的凹体形成后，浇筑桩身，形成锚入扩大头内设定深度的尖形、子弹头式的扩大头锚桩；或者先在扩大头凹体内放入可变形、可压缩的材料，浇筑桩身，形成可变形、可控沉降的控沉桩。

6.根据权利要求5所述的具有扩大头的深基础桩的施工方法，其特征是：先施工第一桩，第一桩为现浇桩；再施工第二桩；

第二桩施工方法为下列方法之一：

A）第二桩为外预制内现浇桩，施工方法为：

（1）就位：将外管同心就位于设定第一桩桩位上；

（2）沉管：将外管下沉至设定的深度；

（3）扩底：按桩底扩大头的施工方法进行扩底施工；

（4）不拔管浇筑成型：将钢筋笼放入外管内，浇筑流态混凝土，形成外钢管内钢筋混凝土混合桩身；

第二桩为内预制外现浇桩，施工方法为：

（1）就位：将外管同心就位于设定第一桩桩位上；

（2）沉管：将外管下沉至设定深度；

（3）扩底：按桩底扩大头的施工方法进行扩底施工；

（4）拔管浇筑成型：将予制桩放入外管内，内夯管锤顶住予制桩头上面，投填充料入外管与预制桩身之间的空腔内，振动、抱压上拔，反复振动、抱压下沉再上拔，填充料填充满空腔，拔出外管出的地坪形成凸状、凹状、凹凸状或竹节状填充料桩身。