專利名稱：一種復(fù)合載體靜壓擴底樁及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑工程樁基礎(chǔ)領(lǐng)域，具體地說是一種復(fù)合載體靜壓 擴底樁及施工方法。
背景技術(shù)：
建筑工程大多采用樁基礎(chǔ)，且隨著城市的發(fā)展，高層建筑越來越 多，需要能承受更大荷載的樁基礎(chǔ)，為此樁基礎(chǔ)向高承載發(fā)展，從而 產(chǎn)生了夯擴樁、復(fù)合載體樁、靜壓予制樁等。復(fù)合載體夯擴樁雖然具 有較高的承載力和較低的成本，但是它是采用重錘沖擊沉管成樁的辦 法，存在著以下缺點 一、施工中的振動及噪音較大，不適合居民集 中區(qū)和對振動敏感的建筑物附近施工。二、強大的沖擊力將使填入的 加固料粉碎乃至成為粉沫失去了骨料的作用。三、在地下水豐富地區(qū)， 特別是砂卵石層水量豐富時難以成樁。四、單樁承載能力是通過施工 中是三級灌入量來控制，受人為因素影響大，容易引起人為造成的不 均勻及至單樁承載能力的不均勻，給工程留下隱患。五、樁端復(fù)合載 體與樁身連接處結(jié)合差，降低了樁抗水平承載能力。
靜壓予制樁單樁承載較高，無噪音、無污染，是一種環(huán)保型工法， 但是它存在著接樁繁瑣，截樁浪費的缺點，另外靜壓予制樁不能對樁 端地基土層進行更深的加固，難以充分發(fā)揮樁端土的承載力，并難以 通過加大樁端承載面積來提高樁端承載力，使得予制樁只能向大直 徑、大樁長方向發(fā)展，這樣就造成了一定的浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，旨在解決上述技術(shù)問題的不足，克服上述兩種 樁的缺點，以解決城市發(fā)展建設(shè)中對高承載、低成本、無污染、無噪 音、環(huán)保型樁的需要，發(fā)明一種復(fù)合載體靜壓擴底樁，并提出解決在 施工中的技術(shù)方法，并實現(xiàn)經(jīng)濟、節(jié)約、環(huán)保、安全的效果。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題的不足，所采用的技術(shù)方案是 一種 復(fù)合載體靜壓擴底樁，包括樁身、樁端擴大頭，在樁身下端的樁端擴 大頭的底部，依次設(shè)有素砼層、加固料水泥砂灰混合層和加固料與加 固土層混合層組成的復(fù)合載體。本發(fā)明所述的樁端擴大頭呈梨型，樁端擴大頭的直徑是樁身直徑 的1.5—3倍或按填入砼量的0.3—0.51113大小確定，由與樁身同標(biāo)號 砼組成。本發(fā)明所述的素砼層、加固料水泥砂灰混合層和加固料與加固土 層混合層組成復(fù)合載體，其用料包括建筑垃圾、磚渣、磚塊、砕塊、 砂卵石、碎石其中的一種或多種。本發(fā)明所述的素砼層、加固料水泥砂灰混合層和加固料與加固土 層混合層組成的復(fù)合載體，其使用建筑垃圾的用量不小于0.5m3。本發(fā)明所述的一種復(fù)合載體靜壓擴底樁的施工方法，包括下列步驟1、 在地基中予定樁位處挖引孔，孔徑同樁徑，孔深0，5m，此步 驟是為了保證樁位不發(fā)生偏差，若地基土層較硬或有夾層，沉管沉入 困難時，引孔深可加大，以保證沉管沉入設(shè)計深度；2、 在引孔內(nèi)填入0.2—0.3m高的干硬性砼，以達到封底止水止泥
的效果；
3、 靜壓沉管擴樁機就位，將沉管放入引孔內(nèi)，靜力將沉管壓入 地基土層；
4、 沉管沉入至設(shè)計深度后，提出內(nèi)管，向外管內(nèi)填入加固料， 如磚塊、混凝土塊、卵石、碎石等，放入內(nèi)管，靜力將所填加固料壓 出外管，壓入樁端地基土層，如此反復(fù)填料靜壓至樁端土層被壓密為 止，加固料量為0.5 — 1.5m3，其壓密程度的確定待填料量一定且靜 壓壓力值達1.5倍單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值后，填料難以壓入時，保持穩(wěn)壓， 穩(wěn)壓沉降小于設(shè)計或試樁確定的值時，進入下一步，否則繼續(xù)填料至 滿足要求，若填料超過1.5m3，穩(wěn)壓沉降仍不能滿足時，應(yīng)在下一步 施工中進行調(diào)整，調(diào)整包括下一層填料量的增加及樁端擴大頭面積的 增加；
5、 提出內(nèi)管，向外管內(nèi)填入加固料與水泥砂灰混合物，放入內(nèi) 管，靜壓內(nèi)管將所填物壓出外管，如此反復(fù)進行，形成復(fù)合載體之中 間層，即加固料與水泥砂灰混合層，填料量為0.3 — 1.0m3，需要說明 的是，當(dāng)步驟2中填料量大時取大值，小時取小值；
6、 提出內(nèi)管向外管填入低標(biāo)號的素砼，砼量0.1—0.3 m3，靜壓 如此反復(fù)進行，形成復(fù)合載體的上層，即素砼層；
7、 提出內(nèi)管，向外管填入干硬性砼，放入內(nèi)管，起拔外管，靜 壓內(nèi)管及外管至原位，此為一次壓擴，如此反復(fù)進行多次壓擴，從而 形成不同直徑的樁端擴大頭；
根據(jù)樁端擴大頭截面積可一次或多次壓擴。 擴大頭截面積公式為s = T;^2<formula>formula see original document page 8</formula>Dl， D2， Dn~~"第一次，第二次，第ntt擴大奸均直徑。 Do——^卜管內(nèi)徑。HI, h2, hn~~"第一次，第二次，第n)姐擴工序中外管中灌注砼高度(從 鵬起算)。hi, h2， h3~~"第一次，第二次，第n)妞擴工序中外管上拔高度(從才鵬 體)可取H1/2、 H2/2 、 Hn/2Cl， C2， Cn~~t—次，第二次，第n)組擴工序中由外管同步下i腿離 樁底的距離可取CK2《n-0. 2m。8、 壓擴完成后，采用2倍單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值靜壓內(nèi)外管，靜壓 沉降滿足要求進入下一步工序，若不能滿足，重復(fù)7、 8的步驟；此步驟即在施工中對單樁承載能力進行了檢驗，從而保證了每根 樁的承載能力。9、 提出內(nèi)管向外管內(nèi)下入鋼筋籠，灌注樁身砼，砼高度要保證， 外管拔出后，砼面標(biāo)高高于設(shè)計樁頂高0.5m;10、 放入內(nèi)管使之壓在所灌之砼面上，起拔外管至內(nèi)外管都拔出 地面，該樁施工完成。內(nèi)管壓在砼面上，從而保證了樁身砼的連續(xù)與 密度，保證了樁身重量。
本發(fā)明的優(yōu)點是-
1、 樁體結(jié)構(gòu)合理，單樁承載力大幅度提高，單樁承載力可達1000 一3000KN。
2、 經(jīng)濟節(jié)約。單方砼提供承載力達700—1500KN，基礎(chǔ)節(jié)約投 資約30—50%。
3、 可以消耗大量的建筑垃圾且施工中無噪音、無振動，是環(huán)保 型樁。
4、 單樁承載能力在施工過程中即能進行根根檢驗，且檢驗直觀 明了，使樁基礎(chǔ)更加安全可靠。
5、 使得試樁檢測更加全面，即能檢測樁端加固后土體的承載力， 又能檢測到單樁承載力，并能根據(jù)檢測結(jié)果及時調(diào)整計劃，使得設(shè)計 方案更加安全可靠，檢測時利用靜壓樁機的自重及配重，可節(jié)省檢測 費用。
6、 利用靜壓保證了骨料的結(jié)構(gòu)，使其真正起到增強體的作用。
7、 用砼止水、止泥的辦法，消除了地下水對施工的影響，使得 復(fù)合載體樁在地下水豐富地區(qū)，特別是砂卵石層地區(qū)應(yīng)用變?yōu)楝F(xiàn)實。
8、 鋼筋籠能夠下入樁端擴大頭內(nèi)，使得基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)更加合理。 本發(fā)明經(jīng)濟、節(jié)約、環(huán)保、安全，成本低，承載力強，施工中無
污染、無噪音，符合市場發(fā)展的需求。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的施工方法中的步驟1的示意圖3是本發(fā)明的施工方法中的步驟2的示意圖； 圖4是本發(fā)明的施工方法中的步驟3的示意圖； 圖5是本發(fā)明的施工方法中的步驟4的示意圖； 圖6是本發(fā)明的施工方法中的步驟5的示意圖； 圖7是本發(fā)明的施工方法中的步驟5、 6的示意圖； 圖8是本發(fā)明的施工方法中的步驟6的示意圖； 圖9是本發(fā)明的施工方法中的步驟6、 7的示意圖； 圖10是本發(fā)明的施工方法中的步驟7、 8的示意圖； 圖11是本發(fā)明的施工方法中的步驟7、 8的示意圖； 圖12是本發(fā)明的施工方法中的步驟9的示意圖； 圖13是本發(fā)明的施工方法中的步驟10的示意圖。 圖中標(biāo)記1、樁身；2、樁端擴大頭；3、素砼層；4、加固料水 泥砂灰混合層；5、加固料與加固土層混合層；6、引孔；7、干硬性 砼；8、內(nèi)管；9、外管；10、地基土層；11、加固料；12、加固料與 水泥砂灰混合物；B、素砼層；14、鋼筋籠；15、灌注樁身。
具體實施方式
由圖1可知， 一種復(fù)合載體靜壓擴底樁，由樁身1和樁端擴 大頭2及符合載體形成，符合載體由素砕層3、加固料水泥砂灰混合 層4、加固料與加固土層混合層5形成，底部為加固料與加固土體靜 壓壓擴擠密而形成的復(fù)合載體，載體之上是靜壓壓擴而成的樁端擴大 頭2，上部為砼灌注而成的樁身或予制樁身。樁端擴大頭2是用加固 料和干硬性砼通過靜力壓擴擠密的辦法來實現(xiàn)的，樁端擴大頭2的大
小是通過填入的砼量來控制， 一般的填入量是0.3—0.5m3，樁端擴大 頭2的直徑是樁身直徑的1.5—3倍，樁端擴大頭2的形狀呈梨型。 由于復(fù)合載體由素砼層3、加固料水泥砂灰混合層4、加固料與加固 土層混合層5形成，其用料為建筑垃圾、磚渣、磚塊、砼塊、砂卵石、 碎石等，建筑垃圾的用量一般不小于0.5m3，最大用量以不影響鄰樁 及地面不發(fā)生隆起為原則。
由圖1_圖13可知，本發(fā)明一種復(fù)合載體靜壓擴底樁的施工方 法是
1、 在地基中予定樁位處挖引孔6，孔徑同樁徑，孔深0,5m，此 步驟是為了保證樁位不發(fā)生偏差，若地基土層較硬或有夾層，沉管沉 入困難時，引孔6深可加大，以保證沉管沉入設(shè)計深度；
2、 在引孔6內(nèi)填入0.2—0.3111高的干硬性砼7，以達到封底止水 止泥的效果；
3、 靜壓沉管擴樁機就位，將沉管放入引孔6內(nèi)，靜力將沉管壓 入地基土層10;
4、 沉管沉入至設(shè)計深度后，提出內(nèi)管8，向外管9內(nèi)填入加固 料11，如磚塊、混凝土塊、卵石、碎石等，放入內(nèi)管，靜力將所填 加固料壓出外管，壓入樁端地基土層，如此反復(fù)填料靜壓至樁端土層 被壓密為止，加固料量為0.5 —1.5m3，其壓密程度的確定待填料量 一定且靜壓壓力值達1.5倍單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值后，填料難以壓入時， 保持穩(wěn)壓，穩(wěn)壓沉降小于設(shè)計或試樁確定的值時，進入下一步，否則 繼續(xù)填料至滿足要求，若填料超過1.5m3，穩(wěn)壓沉降仍不能滿足時，應(yīng)在下一步施工中進行調(diào)整，調(diào)整包括下一層填料量的增加及樁端擴 大頭面積的增加；5、 提出內(nèi)管8，向外管9內(nèi)填入加固料11與水泥砂灰混合物12， 放入內(nèi)管8，靜壓內(nèi)管8將所填物壓出外管9，如此反復(fù)進行，形成 復(fù)合載體之中間層，即加固料與水泥砂灰混合層4，填料量為0.3 — l.Om3，需要說明的是，當(dāng)步驟2中填料量大時取大值，小時取小值；6、 提出內(nèi)管8向外管9填入低標(biāo)號的素砼，砼量0.1—0.3 m3， 靜壓如此反復(fù)進行，形成復(fù)合載體的上層，即素砼層3;7、 提出內(nèi)管8，向外管9填入干硬性砼7，放入內(nèi)管8，起拔外 管9，靜壓內(nèi)8管及外管9至原位，此為一次壓擴，如此反復(fù)進行多 次壓擴，從而形成不同直徑的樁端擴大頭2;根據(jù)樁端擴大頭2截面積可一次或多次壓擴。8、 壓擴完成后，采用2倍單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值靜壓內(nèi)外管，靜壓 沉降滿足要求進入下一步工序，若不能滿足，重復(fù)7、 8的步驟；此步驟即在施工中對單樁承載能力進行了檢驗，從而保證了每根 樁的承載能力。9、 提出內(nèi)管8向外管9內(nèi)下入鋼筋籠14，灌注樁身砼，砼高度 要保證，外管拔出后，砼面標(biāo)高高于設(shè)計樁頂高0.5m;10、 放入內(nèi)管8使之壓在所灌之砼面上，起拔外管9至內(nèi)外管都 拔出地面，該樁施工完成。內(nèi)管8壓在砼面上，從而保證了樁身砼的 連續(xù)與密度，保證了樁身重量。
權(quán)利要求
1、一種復(fù)合載體靜壓擴底樁，包括樁身(1)、樁端擴大頭(2)，其特征在于在樁身(1)下端的樁端擴大頭(2)的底部，依次設(shè)有素砼層(3)、加固料水泥砂灰混合層(4)和加固料與加固土層混合層(5)組成的復(fù)合載體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合載體靜壓擴底樁，其特征在 于所述的樁端擴大頭(2)呈梨型，樁端擴大頭(2)的直徑是樁身 直徑的1.5—3倍或按填入砼量的0.3—0.51113大小確定。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合載體靜壓擴底樁，其特征在 于所述的素砼層(3)、加固料水泥砂灰混合層(4)和加固料與加 固土層混合層(5)組成復(fù)合載體，其用料包括建筑垃圾、磚渣、磚 塊、砼塊、砂卵石、碎石其中的一種或多種。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合載體靜壓擴底樁，其特征在 于所述的素砼層(3)、加固料水泥砂灰混合層(4)和加固料與加 固土層混合層(5)組成的復(fù)合載體，其使用建筑垃圾的用量不小于
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合載體靜壓擴底樁的施工方法，其特征在于施工方法包括下列步驟<1>、在地基中予定樁位處挖引孔(6)，孔徑同樁徑，孔深0，5m;〈2〉、在引孔(6)內(nèi)填入0.2—0.3m高的干硬性砼(7);〈3〉、靜壓沉管擴樁機就位，將沉管放入引孔(6)內(nèi)，靜力將沉 管壓入地基土層(10);<4>、沉管沉入至設(shè)計深度后提出內(nèi)管(8)，向外管(9)內(nèi)填入 加固料(11)，放入內(nèi)管(8)，靜力將所填加固料(11)壓出外管(9)， 壓入樁端地基土層(12)，如此反復(fù)填料靜壓至樁端土層被壓密為止， 加固料量為0.5 — l，5m3，其壓密程度的確定待填料量一定且靜壓壓 力值達L5倍單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值后，填料難以壓入時，保持穩(wěn)壓，穩(wěn) 壓沉降小于設(shè)計或試樁確定的值時，進入下一步，否則繼續(xù)填料至滿 足要求，若填料超過1.5m3，穩(wěn)壓沉降仍不能滿足時，應(yīng)在下一步施 工中進行調(diào)整，調(diào)整包括下一層填料量的增加及樁端擴大頭(2)面 積的增加；<5〉、提出內(nèi)管(8)，向外管(9)內(nèi)填入加固料與水泥砂灰混合 物，放入內(nèi)管(8)，靜壓內(nèi)管(8)將所填物壓出外管(9)，如此反 復(fù)進行，形成復(fù)合載體之中間層，即加固料與水泥砂灰混合層(4)， 填料量為0.3 — 1.0m3;〈6>、提出內(nèi)管(8)向外管(9)填入低標(biāo)號的素砼，砼量0.1 —0.3m3，靜壓如此反復(fù)進行，形成復(fù)合載體的上層，即素砼層(3);〈7〉、提出內(nèi)管(8)，向外管(9)填入干硬性砼，放入內(nèi)管(8)， 起拔外管(9)，靜壓內(nèi)管(8)及外管(9)至原位，此為一次壓擴， 如此反復(fù)進行多次壓擴，從而形成不同直徑的樁端擴大頭(2);〈8>、壓擴完成后，采用2倍單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值靜壓內(nèi)外管，靜 壓沉降滿足要求進入下一步工序，若不能滿足，重復(fù)<7〉、 〈8>的步驟;〈9>、提出內(nèi)管(8)向外管(9)內(nèi)下入鋼筋籠(14)，灌注樁身 砼(15);<10>、放入內(nèi)管(8)使之壓在所灌之砼面上，起拔外管(9)至內(nèi)外管都拔出地面，該樁施工完成(
全文摘要
一種復(fù)合載體靜壓擴底樁，包括樁身、樁端擴大頭，在樁身下端的樁端擴大頭的底部，依次設(shè)有素砼層、加固料水泥砂灰混合層和加固料與加固土層混合層組成的復(fù)合載體。施工方法1.在地基中予定樁位處挖引孔；2.在引孔內(nèi)填入干硬性砼；3.樁機就位；4.沉管沉入至設(shè)計深度后，提出內(nèi)管，向外管內(nèi)填入加固料；5.提出內(nèi)管，向外管內(nèi)填入加固料與水泥砂灰混合物，放入內(nèi)管，靜壓內(nèi)管將所填物壓出外管；6.形成素砼層；7.形成樁端擴大頭；8.采用2倍單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值靜壓內(nèi)外管；9.下入鋼筋籠；10.灌注樁身砼。本發(fā)明經(jīng)濟、節(jié)約、環(huán)保、安全，成本低，承載力強，施工中無污染、無噪音，符合市場發(fā)展的需求。
文檔編號E02D5/44GK101130976SQ200710054848
公開日2008年2月27日 申請日期2007年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月17日
發(fā)明者任西明 申請人:任西明