[发明专利]一种囊袋式扩大头预制空心桩及其施工方法

权利要求书

1.一种囊袋式扩大头预制空心桩，包括预制桩身(1)，其特征在于：所述预制桩身(1)的内部设置有两个预留钢管注浆孔道(2)，所述预留钢管注浆孔道(2)的下端设置有两个出浆口(7)，所述出浆口(7)处设置有止回胶片(9)，所述止回胶片(9)通过固定螺栓(10)与预制桩身(1)的侧壁固定，所述预制桩身(1)的外壁设置有多道环桩齿状凸起(6)，所述预制桩身(1)的下端设置有可扩张的囊袋(3)，所述囊袋(3)通过囊袋抱箍(4)与预制桩身(1)固定，两个所述出浆口(7)均位于囊袋(3)的内部，所述囊袋(3)内部注入浆液(12)，所述预制桩身(1)的上端设置有可测定注浆压力的压力表(11)。

2.根据权利要求1所述的一种囊袋式扩大头预制空心桩，其特征在于：两个所述出浆口(7)分别位于预制桩身(1)下端的相对两侧侧壁，且两个所述出浆口(7)呈对称设置，所述止回胶片(9)的一端开设有供固定螺栓(10)安装的螺孔。

3.根据权利要求2所述的一种囊袋式扩大头预制空心桩，其特征在于：所述囊袋抱箍(4)设置有两个，两个所述囊袋抱箍(4)分别位于囊袋(3)的两端，所述囊袋抱箍(4)的两端通过高强螺栓(5)与预制桩身(1)的侧壁固定。

4.根据权利要求1所述的一种囊袋式扩大头预制空心桩，其特征在于：两个所述出浆口(7)均位于预制桩身(1)下端的桩底，所述囊袋(3)套接在预制桩身(1)的下端，所述囊袋抱箍(4)位于囊袋(3)的上端，且所述囊袋抱箍(4)通过高强螺栓(5)与预制桩身(1)的侧壁固定。

5.根据权利要求4所述的一种囊袋式扩大头预制空心桩，其特征在于：所述囊袋(3)的外部套有囊袋保护壳(13)，所述囊袋保护壳(13)设置为塑料壳，所述囊袋保护壳(13)的一端与囊袋抱箍(4)的一侧固定，所述囊袋(3)内注入浆液(12)可将囊袋保护壳(13)撑开，所述囊袋(3)在压桩过程中受囊袋保护壳(13)保护，所述预制桩身(1)下端端部由封口板(14)密封。

6.根据权利要求1所述的一种囊袋式扩大头预制空心桩，其特征在于：所述囊袋(3)扩张后直径是预制桩身(1)直径或截面边长的1.5-3倍，所述浆液(12)设置为水泥浆液、水泥砂浆和UHPC高强混凝土的其中一种，注浆时可同时将水玻璃、固化剂的其中一种与浆液(12)交替注入以加快硬化速度，提高浆液固化后的抗压强度、抗拉强度和浆液固化后与预制桩身(1)的粘结强度。

7.根据权利要求1所述的一种囊袋式扩大头预制空心桩，其特征在于：所述预制桩身(1)设置为预应力混凝土空心管桩或空心方桩，所述预制桩身(1)的管桩桩径或方桩截面边长在200-800mm内调节，所述预制桩身(1)管桩外径或方桩截面边长设置为d，所述囊袋(3)的外径或截面边长尺寸设置为D，所述囊袋(3)内注入的浆液(12)与预制桩身(1)连接的高度设置为h，且d、D和h符合以下数值关系:h＝D/2+d。

8.根据权利要求1所述的一种囊袋式扩大头预制空心桩，其特征在于：所述预制桩身(1)设置为呈上下两节桩分布的上节桩和下节桩，所述上节桩与下节桩内预留钢管注浆孔道(2)承插连接，且所述上节桩和下节桩的接桩处采用焊接方式满焊，所述囊袋(3)设置在上节桩和下节桩的接桩位置，所述囊袋(3)上端被囊袋抱箍(4)紧固于上节桩的桩底部，所述囊袋(3)下端被囊袋抱箍(4)紧固于下节桩的桩顶部。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种囊袋式扩大头预制空心桩，其特征在于：所述预制桩身(1)使用模具(15)制作，所述模具(15)的内部设置有环桩凹陷(16)和外突钢环带(17)，所述环桩凹陷(16)用于制作环桩齿状凸起(6)，所述外突钢环带(17)用于在预制桩身(1)布置囊袋抱箍(4)的位置生成5cm高1cm深的凹槽。

10.一种根据权利要求1-8任意一项所述的一种囊袋式扩大头预制空心桩的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、定位：根据桩位设计图纸进行定位放线；

S2、压桩：根据施工条件合理选择利用静压桩机、锤击桩机、打拔机设备将预制桩身打入施工图纸设计位置，打桩时控制桩位偏差与预制桩身垂直度；

S3、注浆：注浆根据设计要求选择注浆材料，根据囊袋的设计数量与位置计算注浆量配置浆液，调整注浆压力；

S4、封口：对注浆量及注浆压力进行双重控制，参数达到设计要求后停止注浆并及时将桩顶封口,完成桩体施工。