[发明专利]大尺寸钢与混凝土组合空心抗滑桩及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及岩土工程，具体为大尺寸钢与混凝土组合空心抗滑桩。

背景技术

岩土工程中岩土体在附加荷载、自重、水、地震等其他作用下会产生滑动变形，为消除这些变形会采用一些抗滑结构，其中常用的一种抗滑结构就是抗滑桩，抗滑桩可以利用其锚固在稳定岩土体中的部分作为其固定端，利用其材料强度来保证其在荷载作用下不破坏，利用其大截面尺寸来获得一定的刚度，从而保证其在荷载作用下不产生大的变形，从而保证滑坡体的稳定性。

目前采用的抗滑桩的截面尺寸通常都在2m以上，材料基本上都采用钢筋混凝土，截面采用矩形或方形实心截面形式，桩孔一般采用人工挖孔，为保证桩在成孔过程中的安全性，需在成孔过程中分阶段制作桩孔的支护结构来保障成孔人员和设备的安全。

钢筋混凝土抗滑桩由于截面尺寸较大，再加之滑坡大多一般处于偏远地区的野外，采用机械成孔的方式比较困难，所以大多数都采用人工成孔方式。现有的钢筋混凝土实心抗滑桩的不足有五点：第一，人工成孔过程中孔壁在各种荷载和作用下有可能产生塌方，因此就需要边成孔边支护，这样会影响施工进度；第二，桩必须在成孔到桩底标高时才可以浇灌混凝土，也要影响施工进度；第三，实心钢筋混凝土抗滑桩从材料力学的基本原理来分析，其中心附近某一范围内的材料并不能发挥作用，浪费材料；第四，如果要做桩锚复合结构的话，锚头必须在桩外侧；第五，无法采用预制结构，不能实现结构工业化生产。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种预制的抗滑桩，加快施工进度。

具体的技术方案为：

大尺寸钢与混凝土组合空心抗滑桩，包括多个桩节，所述的桩节由钢材形成方形框架，所述的方形框架内外侧包有混凝土；所述的内侧混凝土上下端露出钢材，所述的桩节上下层叠，上下相邻桩节的钢材之间形成连接点，连接点处有二次混凝土浇筑层。

所述的钢材为钢板或型钢。

该大尺寸钢与混凝土组合空心抗滑桩的施工方法，包括以下过程：

(1)在预制场预制桩节；

(2)现场开挖桩孔，桩孔深度为一个桩节；

(3)在桩孔内沉桩节，再开下一节桩孔；

(4)开挖完成后，便放第二节桩节，第二节桩节与第一节桩节连接形成连接点4，连接后浇灌连接处混凝土形成二次混凝土浇筑层3；

(5)继续开挖下一个桩孔，如此反复直至整根桩安装完毕。

本发明提供的大尺寸钢与混凝土组合空心抗滑桩，采用内置钢板或型钢、外包混凝土的组合结构形式，可在现场按照设计图纸进行预制，其可以在成孔过程中分阶段进行安装，安装好的桩节既可以当防护结构使用，又是抗滑工程桩的一部分，一举两得；而且桩节的安装和人工成孔是同时进行的，节省了工期；空心部分不但可以成为成孔工人的操作空间，而且也节省了材料；相比于钢筋混凝土截面，同等条件下钢与混凝土组合截面有着更大的抗弯刚度和更良好的结构延性，较小的壁厚情况下可获得更大的抗滑承载力。大尺寸钢与混凝土组合空心抗滑桩，具有安全性好、节省材料、良好的力学性能、施工周期短、可实现工业化生产等几大优势。

附图说明

图1是本发明的横截面结构示意图；

图2是本发明的施工示意图。

具体实施方式

结合附图说明本发明的具体实施方式。

大尺寸钢与混凝土组合空心抗滑桩，包括多个桩节，所述的桩节由钢材1形成方形框架，所述的方形框架内外侧包有混凝土2；所述的内侧混凝土上下端露出钢材1，所述的桩节上下层叠，上下相邻桩节的钢材之间形成连接点4，连接点4处有二次混凝土浇筑层3。

所述的钢材为钢板或型钢。

桩节由内置钢板或型钢以及外包的混凝土两种材料组成的组合结构，其钢材1厚度一般约为2～5mm，混凝土强度等级一般采用C25以上，二者形成组合结构，混凝土部分可以限制钢材1在水平剪力作用下的平面外失稳，以保证钢材1在平面内的承载力可以得到良好的发挥，同时也可以保护钢材不生锈，钢材1与混凝土2紧密接触可以限制混凝土开裂，提高混凝土的耐久性。大尺寸钢与混凝土组合空心抗滑桩的截面如图1所示。

大尺寸钢与混凝土组合空心抗滑桩的施工过程，如图2所示，先在预制场按照结构设计图纸预制桩板和桩节，然后人工开始成桩孔，桩孔深度为一个桩节长度时便可沉桩节，这时桩节既是下一段桩孔成孔的安全支护桩，又是抗滑结构的一部分。等下一节桩孔开挖完成后，便放第二节桩节，第二节桩节与第一节桩节连接形成连接点4，连接后浇灌连接处混凝土形成二次混凝土浇筑层3，然后继续开挖桩孔，如此反复直至整根桩安装完毕。