[发明专利]一种复合沉桩及其施工方法

权利要求书

1.一种复合沉桩,其特征在于，包括：

钢管桩；

高压旋喷桩，设于所述钢管桩的下部；所述高压旋喷桩包括高压旋喷桩粘结段和高压旋喷桩扩伸段。

2.如权利要求1所述的复合沉桩，其特征在于，所述高压旋喷桩粘结段嵌入钢管桩内，所述高压旋喷桩扩伸段设于高压旋喷桩粘结段的下端。

3.如权利要求1或2所述的复合沉桩，其特征在于，所述高压旋喷桩扩伸段的直径大于钢管桩的直径。

4.如权利要求3所述的复合沉桩，其特征在于，所述钢管桩的直径为d，所述高压旋喷桩扩伸段的直径为D，其中，D≥d。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的复合沉桩的施工方法，其特征在于，包括下述步骤:

S1、结构设计计算：根据单根沉桩承载力设计所述钢管桩与高压旋喷桩组合形式并进行详细计算，确定所述钢管桩的直径和壁厚、所述高压旋喷桩粘结段的直径和长度、以及所述高压旋喷桩扩伸段的直径和长度；

S2、插打钢管桩：提前制作拟插打的钢管桩，准确测量所述拟插打的钢管桩的放线位置，利用打桩设备在所述放线位置悬臂拟插打的钢管桩后进行施工；

S3、施工平台搭设：提前制作施工平台并验收合格；利用起吊设备将所述施工平台安装至已插打的钢管桩上，固定牢靠；

S4、高压旋喷桩配合比设计：根据拟施工高压旋喷桩地层，研究确定所述高压旋喷桩的原料及配合比；

S5、高压旋喷桩设备施工：利用所述起吊设备将高压旋喷桩设备放置在所述施工平台上；利用所述高压旋喷桩设备在已插打的钢管桩1内依次施工高压旋喷桩扩伸段和高压旋喷桩粘结段；

S6、施工完单根复合沉桩并检验符合设计要求后，重复步骤2-5，直至施工完成其他复合沉桩，拆除所述施工平台。

6.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于，S1中，所述结构设计的计算方法如下：

假定单根沉桩需承受荷载F，其中，所述钢管桩需承受荷载F1，高压旋喷桩需承受荷载F2，F＝F1+F2；

(1)钢管桩计算：

所述钢管桩直径d，长度H，需承受荷载F1，则钢管桩承载力其中：U-钢管桩周长，其值为πd；A-钢管桩截面积；l_i-各土层对应厚度；q_fi-各土层对应的桩侧摩阻力；q_r-桩端土承载力标准值；η-承载力折减系数；

(2)高压旋喷桩粘结段计算：

所述高压旋喷桩粘结段取f(kPa)，直径d，长度H2，需承受荷载F2，则高压旋喷桩粘结段承载力[F2]＝f×d×π×H2÷1.5F2；其中，f为高压旋喷桩粘结段与钢管桩的粘结强度；

(3)高压旋喷桩扩伸段计算：

所述高压旋喷桩扩伸段直径D，长度L，需承受荷载F2，则高压旋喷桩扩伸段承载力其中：U-高压旋喷桩扩伸段周长，其值为πD；A-高压旋喷桩扩伸段截面积；l_i-各土层对应厚度；q_fi-各土层对应的桩侧摩阻力；q_r-桩端土承载力标准值；η-承载力折减系数；

(4)高压旋喷桩剪切强度计算：

所述钢管桩直径d，高压旋喷桩扩伸段长度L，高压旋喷桩需承受剪切力F2，则高压旋喷桩剪切强度τ＝F2÷(π*d*L)＜f kPa。

7.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于，所述施工平台为采用型钢或贝雷梁制成的纵横梁平台体系。