[发明专利]一种填砂竹节桩及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及桩基施工技术领域，特别是涉及一种预制桩施工技术，具体的说是一种填砂竹节桩及其施工方法。

背景技术

目前预制桩都采用工厂化制作，工厂化制作的预制桩具有质量稳定，桩身材料强度高及造价较低的特点，预制桩在建设工程桩基市场占有重要的一部分。传统预制桩在沿海的软土地区有着广泛的应用，软土地区的土层分布特点为上覆软土层较厚，持力层较深，地基土含水量高，承载力较低。 因而，为了达到设计要求的承载力能力，往往需要采用大幅度增加桩长或增大桩径的方式来实现。在该种地基土条件及受力条件下，桩周土层能提供的承载力较低，单桩承载力低，桩身材料强度亦未得到有效利用。传统预制桩在软土地区施工时，由于具有显著的挤土效应，导致超孔隙水压力急剧上升，且消散缓慢，土体的抗剪强度降低，在外力作用下易发生变形，在施工时若控制不当，易对周边建筑物及桩本身造成损伤。 

目前已有通过桩周填砂来促进饱和软土排水、提高承载力的方法，其主要分为两类，一类为采用钢护筒的方法，将钢护筒沉入土中，将预制桩身或现浇桩身与护筒间的土体取出，在桩身和护筒间的空隙内灌如砂石等填充料，该类方法需要沉入套管并取土，施工过程繁琐，施工效率大大较低；另一类为采用带桩节的预制桩将砂石带入土中，但该桩节为采用钢材预制，通过一定的方法和等外径的管桩连接，形成带桩节的桩身结构，但该种方法桩节与桩身的连接费时费力，造价较高，且连接质量难以保证， 同时，钢材制作的竹节以及连接结构无保护层，耐久性难以保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供能快速、方便的完成填砂施工，桩身质量和耐久性可靠并以能促进软土地区传统方法施工预制桩时产生的超静孔压快速消散，加快地基土固结，提高桩周土的侧摩阻力，减小建筑物的最终沉降量的一种填砂竹节桩及其施工方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种填砂竹节桩，包括多节以组合方式连接沉桩至土层中的竹节桩和管桩以及砂石填料，竹节桩和管桩均为在工厂预制成型的预制桩，并且竹节桩的桩身上等间隔制有环绕凸起的竹节，砂石填料由竹节桩或管桩沉桩时通过桩身对其产生的摩擦力带入土层中环绕充填于桩身和桩周土层之间。

为优化上述技术方案，采取的措施还包括：

上述的竹节桩的竹节间距为50cm至200cm。

上述的竹节桩竹节的外径比非竹节部分桩身的外径大5cm至20cm。

上述的竹节桩和管桩的组合方式为桩底部第一节为竹节桩，其余部分为竹节桩或管桩。

本发明还提供了一种填砂竹节桩的施工方法，该方法依次包括以下步骤：

a)、以桩位为中心，在地面处设置存放砂石填料的储料筒，储料筒内预先填充有砂石填料；

b)、吊起第一节竹节桩，就位于桩位处，由桩机将竹节桩打入或压入土层中，通过竹节桩的摩擦作用及咬合作用，将砂石填料带入桩周土层中，使砂石填料环绕充填于桩身和桩周土层之间，砂石填料数量不足时及时补充至储料筒内；

d)、吊起另一节竹节桩或管桩，与第一节竹节桩连接好后，通过桩机将其打入或压入土层中，通过竹节桩的摩擦作用及咬合作用或管桩的摩擦作用将砂石填料带入桩周土层中，使砂石填料环绕充填于桩身和桩周土层之间，砂石填料数量不足时及时补充至储料筒内；

e)、重复步骤d的过程，直至沉桩完毕。

上述的储料桶为具有上下两端开口的钢筒。

上述的储料桶的外形包括圆柱型和倒漏斗型。

上述的储料桶的高度为50cm至120cm。

上述的储料桶的外形为圆柱型，储料桶的内径比桩身的直径大30cm至80cm。

上述的储料桶的外形为倒漏斗型，储料桶下口的内径比桩身的直径大10cm至40cm，储料桶上口的内径比桩身的直径大30cm至100cm。

与现有技术相比，本发明包括多节以组合方式连接沉桩至土层中的竹节桩和管桩以及砂石填料，竹节桩和管桩均为在工厂预制成型的预制桩，并且竹节桩的桩身上等间隔制有环绕凸起的竹节，砂石填料由竹节桩或管桩沉桩时通过桩身对其产生的摩擦力带入土层中环绕充填于桩身和桩周土层之间。本发明的优点在于：桩身竹节为预制，不存在桩节和桩身连接质量不稳定和耐久性差的问题；砂石等填料在沉桩过程中通过竹节的咬合作用等即可带入土层中，充填于桩周，施工过程便利。

附图说明

图1是本发明填砂竹节桩施工时的状态示意图；

图2是本发明填砂竹节桩的最终效果示意图之一；

图3是本发明填砂竹节桩的最终效果示意图之二。

具体实施方式