[发明专利]适于高填方湿陷性黄土场地的管桩复合地基及其施工方法

权利要求书

1.一种适于高填方湿陷性黄土场地的管桩复合地基的施工方法，其特征在于，采用一种适于高填方湿陷性黄土场地的管桩复合地基，所述管桩复合地基包括多个伞状扩底管桩组件、加筋褥垫层(6)和黄土地基层(7)，多个所述伞状扩底管桩组件按等边三角形或正方形的布桩形式设置在所述黄土地基层内，每个所述伞状扩底管桩组件均包括管桩(1)、伞状扩底结构(2)、注浆管(4)和注浆体(5)，所述管桩的管径为10~30cm，壁厚为5~10mm，管桩间距为0.5~2.0m，桩长为6~20m；所述伞状扩底结构包括连接套筒(2.1)、固定环(2.2)、中心钢管(2.3)、注浆接头(2.8)以及多个外扩钢管(2.4)，所述连接套筒套设在所述管桩的底部外侧，所述连接套筒与所述管桩的搭接长度为0.3~0.5m；所述固定环设置在所述管桩的底部且其外侧与所述连接套筒固定，所述固定环为由钢管制作而成的多边形结构，所述固定环上设有与所述外扩钢管的数量相适配的三通接头(2.5)；所述中心钢管设置在所述管桩内且其下端伸出至所述管桩的下端面外，多个所述外扩钢管以所述中心钢管为中心呈辐射状分布，每个所述外扩钢管的上端均通过一个所述三通接头与所述固定环相连，且每个所述外扩钢管均通过一个第一撑杆(2.6)与所述中心钢管连接，所述中心钢管和所述外扩钢管的钻孔注浆段上均呈梅花形布置有多个漏浆孔，所述中心钢管的管径为5~10cm，所述外扩钢管的管径为3~8cm，所述漏浆孔的孔径为0.8~1.5cm；所述注浆接头固定安装在所述固定环上，所述注浆接头连接所述注浆管的出浆口，所述注浆管设置在所述管桩内，所述注浆体包括由水泥浆液形成的第一注浆体和由M30注浆砂浆形成的第二注浆体，所述水泥浆液的水灰比为0.5~1：1，注浆压力为0.5~1.0MPa，所述M30注浆砂浆的注浆压力为0.3~0.5MPa，所述第一注浆体设置在所述伞状扩底结构的位置处，所述第二注浆体填充在所述管桩内；所述加筋褥垫层铺设在所述黄土地基层上；所述施工方法包括如下步骤：

S1、预制管桩(1)和伞状扩底结构(2)；

S2、在黄土地基层(7)上施作管桩孔，所述管桩孔的孔径大于所述管桩的桩径；

S3、将所述伞状扩底结构和所述管桩依次放入所述管桩孔内，将所述注浆管(4)与注浆接头(2.8)连接，并将所述管桩与所述伞状扩底结构固定连接形成整体；

S4、在所述管桩的顶部施加一定压力，使所述伞状扩底结构张开至预定角度；

S5、将注浆管(4)和中心钢管(2.3)分别与注浆泵输浆管连接，先采用水泥浆液注浆在所述伞状扩底结构位置处形成第一注浆体，所述第一注浆体充分包裹伞状扩底结构，后采用M30注浆砂浆填充所述管桩内部，并形成第二注浆体；由此形成一个伞状扩底管桩组件；

S6、待所有伞状扩底管桩组件施工完成后，在所述黄土地基层上施作加筋褥垫层(6)，最终完成所述管桩复合地基的施工。

2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述固定环内还设置有用于固定所述中心钢管的固定机构，所述固定机构包括套设在所述中心钢管上的固定套(2.21)和连接所述固定套与所述固定环的多个第二撑杆(2.22)。

3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述管桩内设有多个用于固定所述中心钢管的定位法兰(3)，所述定位法兰包括外接钢圆环(3.1)、内接钢管套筒(3.2)和多个第三撑杆(3.3)，所述外接钢圆环与所述管桩的内壁固定连接，所述内接钢管套筒套设在所述中心钢管上，多个所述第三撑杆均匀布置在所述外接钢圆环和所述内接钢管套筒之间。

4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述中心钢管上还套设有固定接头(2.7)，多个所述第一撑杆的下端均与所述固定接头铰接连接，多个所述第一撑杆的上端分别与相应的所述外扩钢管铰接连接。

5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，每个所述外扩钢管均由下端至上端从外向内倾斜设置。

6.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述加筋褥垫层的厚度为0.3~1.0m。