[实用新型]一种增强型长螺旋钻孔压灌混凝土桩

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种长螺旋钻孔灌注混凝土桩，特别涉及一种可同时提升桩体底部、桩侧、顶部的承载能力，有效改善桩体受力性能的增强型长螺旋钻孔压灌混凝土桩，属于地基处理工程领域，适用于建筑、桥梁、堤坝等工程中的地基处理项目。 

背景技术

灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，在其内放置钢筋笼，并灌注混凝土形成的一种桩型，它具有环境影响小，承载能力高、成桩质量可靠、施工组织方便等优点，已被广泛应用于地基处理工程中。 

灌注桩按照成孔方法不同，可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。其中沉管灌注桩是利用锤击打桩法或振动打桩法，将带有活瓣式桩尖或预制钢筋混凝土桩靴的钢体沉入土中，然后边浇注混凝土（或先在管内放入钢筋笼）边锤击或振动边拔管而成的桩。该施工工艺非常适合土质疏松、地质状况比较复杂的地区，但遇到土层有较大孤石时，该工艺无法实施；同时锤击会产生较大噪音，振动会影响周围建筑物，故不太适合在市区运用，已有一些城市在市区禁止使用；钻孔灌注桩和挖孔灌注桩与沉管灌注桩相比，施工噪声和震动要小的多，能够在各种地基上均可使用；另外钻孔灌注桩的施工效率较高，具有低噪音、小振动、无挤土，对周围环境及邻近建筑物影响小，能穿越各种复杂地层和形成较大的单桩承载力等优点，在桥梁、房屋、水工建筑物等工程中得到广泛应用。 

随着高层建筑、大跨度桥梁等一系列重大工程项目的实施，工程中对灌注桩的承载能力、变形提出了更高层次的要求，发展大直径（或大面积）、高承载力、低沉降的桩，已为工程界所青睐。在此工程背景下，现有的沉管灌注桩、挖孔桩灌注桩、钻孔灌注桩已难满足工程要求。 

长螺旋钻孔压灌混凝土桩是在长螺旋干钻法基础上发展的压灌混凝土桩成桩技术，工艺原理为：采用长螺旋钻机钻至设计标高，利用混凝土泵将混凝土从钻头底部压出边灌注边提钻至成桩，然后利用专门震动装置将钢筋笼一次插入桩体内，形成钢筋混凝土灌注桩的施工方法。长螺旋钻孔压灌混凝土桩继承了普通灌注桩的所有优点，同时又优于普通灌注桩，如成孔精度较高，只要桩架的导向杆垂直，钻杆有一定刚度，成孔的垂直度就容易保证，孔径变化也不会太大，灌注的混凝土量能够满足设计要求，超灌量不会很大，而且施工效率高，成孔速度较快，桩体承载能力较高。另外，尽管长螺旋钻孔压灌混凝土桩具有诸多优点，但施工过程中，仍存在一些常见的质量问题，如桩顶强度低、桩端存在虚土、桩端混合料离析及阻力小、钢筋笼偏位、桩身缩颈及断桩等，这些质量问题已在一定程度上影响到了桩体的受力性能。 

已有一种灌注桩后注浆桩体施工方法，该法在制作钢筋笼的同时制作压浆管，并将压浆管布设在钢筋笼的外侧，桩体浇筑完成后3～7d进行桩侧压浆。该法通过对桩体外侧和桩底进行压浆补强，可在一定程度上提高桩体的承载能力；但由于该法未在压浆管端部设置桩端扩底囊袋，不能有效控制浆液的形状，易出现浆液分布不均匀、承载能力难以有效发挥等问题；另外该法未涉及桩体顶部的补强处理问题。 

综上所述，灌注桩已被广泛应用于地基处理工程中，现有的灌注桩结构和施工方法在适宜的工程条件下也取得了较好的加固效果，但受限桩体本身结构和施工工艺问题，桩体在承载能力、受力性能等方面尚存可改善之处；虽已有桩侧压浆技术，但该技术未能有效控制浆液的形状，且未能对桩体顶部进行补强处理。 

鉴于此，为提高长螺旋钻孔压灌混凝土桩的强度和承载能力，目前亟需发明一种可从桩顶、桩侧、桩底三个层面提升桩体承载能力，并可有效改善桩体受力性能、减少桩体病害的增强型长螺旋钻孔压灌混凝土桩及施工方法。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种增强型长螺旋钻孔压灌混凝土桩，可大幅提升桩体的桩端、桩侧、桩顶承载能力，有效改善桩体受力性能，充分发挥不同层位地基土体承载能力。 

为了实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案： 

一种增强型长螺旋钻孔压灌混凝土桩，其特征在于，在桩体的底部、桩侧设有通过压力注浆形成的桩底挤扩复合端头和桩侧压浆挤扩体；桩底压浆管和桩侧压浆管沿环向分别设于钢筋笼螺旋箍筋的内侧和外侧；桩体的顶部设有预应力钢筋混凝土加劲体，加劲体下部设置桩顶压浆挤扩体，上部设置有加强型侧翼；加劲体内预埋有预应力钢筋套管和桩顶注浆管，二者沿加劲体环向均匀间隔布设。

所述桩底挤扩复合端头设于桩体底部，包括1～4个桩端扩底囊袋；通过向桩端扩底囊袋内高压注浆，可使其与端头部位的混凝土复合为整体；桩端扩底囊袋采用强度满足要求的土工膜袋，膜袋上端与桩底压浆管绑扎连接。