[实用新型]一种影响桩基承载力的负摩阻消除装置

说明书

本实用新型公开一种影响桩基承载力的负摩阻消除装置，包括护筒Ⅰ、护筒Ⅱ、护筒Ⅲ、弹簧限位器、底锥套，护筒Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ为上下无底的中空柱体结构且长度不小于中性点深度，护筒Ⅰ长度大于护筒Ⅱ，护筒Ⅱ同轴设于护筒Ⅰ外侧且之间均布有弹簧限位器，底锥套可轴向滑动的内嵌于护筒Ⅲ底端且底部的内沿与护筒Ⅰ外壁小间隙配合、内斜面与护筒Ⅱ底端贴合。本实用新型通过三层嵌套的护筒配合弹簧限位器及底锥套，可在桩基外形成刚性隔离筒，从而有效消除基桩中性点以上负摩阻产生的不利影响，而且护筒还能回收利用，整体具有结构简单、操作便捷、可重复利用、可消除负摩阻影响、桩基精度高的特点。

技术领域

本实用新型属于建筑施工技术领域，具体涉及一种结构简单、操作便捷、可重复利用、可消除负摩阻影响、桩基精度高的影响桩基承载力的负摩阻消除装置。

背景技术

在地质条件为欠固结土时，桩基完成后经常出现填土沉降不完全的情况，桩基侧壁容易受到填土沉降而产生的负摩阻力影响，而负摩阻力形成对桩基的附加荷载，造成桩身轴力增加，从而导致桩基有效承载力降低。而且负摩阻力还会影响工程桩试桩数据的准确性，严重影响后期的设计工作。

GB5007-2011《建筑地基基础设计规范》中8.5.2条：由于欠固结软土、湿陷性土和场地填土的固结，场地大面积堆载、降低地下水位等原因，引起桩周土的沉降大于桩的沉降时，应考虑桩侧负摩擦力对桩基承载力和沉降的影响。为了抵抗负摩阻力的不良影响，势必需要增设大量的基桩，但必然会增加桩基的工程量及投资。目前，减小乃至消除负摩阻力的措施主要有：（1）在预制桩体的中性点以上范围涂抹一薄层涂料或者贴合一层薄膜，以减少桩土间的相对位移，但该方法只能用于预制桩，不适用于钻孔灌注桩，而涂层质量很难保证，且薄膜下压过程中难以保证完整，都导致减摩效果难以控制。（2）在打桩之前先钻直径比桩基略大的孔至中性点，中性点以下用常规方法施工以保证桩的正摩阻力，中性点以上用膨润土泥浆填充以消减负摩阻力，但该方法同样仅适用于预制桩，而且土体局部变形还会导致桩基负摩阻力不均而产生歪斜，影响桩基后期的稳定性。（3）在桩周土层厚度不大时，可采用压密、换土等方法加速地基固结，但土层厚度较大时则需要采用强夯挤於、注浆、设置砂桩等地基处理，不仅适用范围有限，而且工作量大、工期较长。（4）在中性点以上的桩基外侧同轴中空的套设护管，使负摩阻力与桩基隔离，但护管不仅需要消耗较多的钢材，导致费用较高，而且当周围土体沉降量随时间延长而小于或等于桩基沉降量时，护管又会阻碍正摩阻力作用于桩基，从而影响桩基的长期稳定性。

现有技术中，针对上述减小负摩阻力措施的不足，也有通过在灌注桩的中性点以上套设筒状的双层塑料薄膜或设置可注浆、可涂覆增滑剂的双层挂布，从而在最终的桩基与土体间形成减摩层以降低桩体-土界面的摩擦系数，达到降低乃至消除负摩阻力带来的不利因素。虽然桩身中性点以上形成的减摩层能够在土体沉降量大于桩体时发挥了减摩作用，但也同样存在薄膜及挂布进入桩孔过程中难以保证完整，而且还会导致土体沉降量随时间延长而小于或等于桩基时（此时沿桩身中性点以上产生正摩阻力），减摩层又会阻碍正摩阻力直接作用于桩基上，从而影响桩基的长期稳定性。当然，还有针对前述减摩层的缺陷，采用可逐渐降解的薄膜或挂布，使其降解速率与土体和桩基沉降量的平衡年限相适应，从而确保减摩层初期起到减摩作用，而基本降解后又能使土体直接作用于桩体沿全长均产生向上的正摩阻力，有效提高桩基的长期稳定性。上述可降解的薄膜或挂布虽然使用较为理想，但目前可选择的材料有限，导致成本较高，而且不同桩基的环境变化较大，土体和桩基沉降量的平衡年限均布相同，也会影响其使用的局限性。

实用新型内容

根据现有技术的不足，本实用新型提供一种结构简单、操作便捷、可重复利用、可消除负摩阻影响、桩基精度高的影响桩基承载力的负摩阻消除装置。