[实用新型]变径高压旋喷刚性桩

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑工程中的桩基工程技术领域，进一步地说，是涉及一种变径高压旋喷刚性桩。

背景技术

现有国内外的高压旋喷桩，通过旋喷注浆形式，将浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体，同时通过注浆管的旋转和提升运动，使浆液与土体搅拌混合凝固成均匀的圆柱形加固体，主要适用于地基加固、深基坑、遂道、盾构工程、港湾和水利工程、止水防渗等，但不能用于承受较大水平力、有抗拔力要求的基础工程；是“柔性桩”体系，属复合地基，应用范围受较大的限制。

在高压旋喷桩复合地基的基础上，业界也进行了探索实践，将钢筋笼或替代抗拔体植入旋喷桩体内，以使其具有一定的抗拔和抗推能力，部分实现刚性桩的功能。但由于此类桩桩身强度低，难以达到刚性桩的承载力要求，亦难达到混凝土的最低耐久性要求，所以此类桩无法作为刚性桩应用。

另外由于国内建设工程用地日趋紧张，同时国家出台相关法令法规禁止占用耕地，很多工程建于沙漠地区，虽然类似地区地基处理方法、桩基类型繁多，并且不断有新工艺、新技术的开发应用，仍不能完全满足迅猛工程建设的基础工程要求。

现有专利技术中，公开过一种抗拔高压旋喷桩，其抗拔体为缠绕螺旋钢筋的钢管，从而增加复合桩基的抗拔能力，提高水平承载力，从而不单独设抗拔桩，降低了施工成本和工程费用。该桩型中设置的抗拔体为钢管缠绕钢筋，施工相对复杂，材料来源不够广泛，且桩身强度不足，无法有效发挥承载力，还不能作为刚性桩使用。

实用新型内容：

针对现有技术的高压旋喷桩抗压强度、耐久性不满足刚性桩要求，抗推抗拔能力不足等问题，本实用新型提供了一种变径高压旋喷刚性桩。该刚性桩桩身强度较普通高压旋喷桩大幅度提升，通过桩体和钢筋笼的构造，抗推和抗拔能力大幅提高。

本实用新型所述的一种变径高压旋喷刚性桩，由无集料混凝土桩体(1)和后插钢筋笼(2)组成。后插钢筋笼包括纵筋(2-1)、螺旋箍筋(2-2)、加密螺旋箍筋(2-3)及焊接加劲箍筋(2-4)等。

以上所述无集料混凝土桩体(1)为上大下小的变径结构，变径深度大于或等于5d，并且大于或者等于4米，扩径比D/d大于或等于1.2。其中D为桩体最大径(桩体扩径)，d为桩体最小径(桩体直径)。通过桩上部的扩径，可以大幅增加桩体抗水平力承载能力，而不需要提高配筋率，节省了材料。

以上所述的后插钢筋笼(2)基本构造接近于普通灌注桩，便于加工施工，后插钢筋笼(2)长度大于或等于变径高压旋喷刚性桩桩长的2/3，以保证桩体抗拔性能。后插钢筋笼(2)通过在纵筋上固定螺旋箍筋、加密螺旋箍筋及焊接加劲箍筋措施保持钢筋笼纵向刚度，保证贯入桩体后不变形。所述的后插钢筋笼(2)上加密螺旋箍筋(2-3)长度大于或等于5d。

进一步优化后插钢筋笼的结构，将以上所述的后插钢筋笼(2)通过桩端锥形构造和配置附加加劲箍筋(2-5)，使钢筋笼易于插入高喷桩体，不卡挂桩壁。即所述后插钢筋笼(2)的下端部呈锥状，斜度1/8～1/15，高度1d～2d。更优选的在所述后插钢筋笼(2)的锥状下端部配有附加加劲箍筋(2-5)3～5组，间距100～300mm。

桩端钢筋锥形构造，斜度1/8～1/15，锥段高度等于1d～2d，在此范围内配有附加加劲箍筋(2-5)3～5组，间距100～300mm。

所述后插钢筋笼(2)的横截面为圆形，也可以是现有技术中方便加工的形状，如方形或矩形。

所述无集料混凝土桩体的钢筋保护层厚度a值大于或者等于60mm。

本实用新型的变径高压旋喷刚性桩，应用在砂土地基条件下，土体中的粉细砂经过高标号高喷水泥浆加固后，作为混凝土细骨料参与工作，形成了所述无集料混凝土桩体(1)。即无集料混凝土桩体(1)为以粉细砂为主的各层土与高喷水泥浆混合形成。所述桩体具有较高强度，混凝土强度等级能够达到C20，从而满足混凝土刚性桩的最小强度要求和耐久性要求。

实现本实用新型这种刚性桩的过程蕴含了高压旋喷、后插筋、无集料混凝土等技术。其中高压旋喷技术加固砂土地基已有大量工程实践，其作为复合地基效果良好，高压旋喷技术应用在本实用新型中，通过桩体复喷等措施，为桩体变径提供了施工条件。后插筋技术是借助钢筋笼自重或专用振动设备将钢筋笼插入桩体中至设计标高，此技术在长螺栓压灌桩工艺中有较为成熟的应用。后插筋技术应用在本实用新型中，钢筋笼构造进行了改变，如桩端锥形构造，附加加劲箍筋等，从而使钢筋笼能够顺利贯入高喷桩体，实现桩体抗拔功能。