[发明专利]一种多功能应力分散型的膨胀混凝土钢管桩及施工方法

说明书

本发明公开了本发明涉及一种多功能应力分散型的膨胀混凝土钢管桩及施工方法及施工方法，采用钢管桩作为主体结构，桩身均匀布设不同形式的孔洞，内部灌注膨胀混凝土或者膨胀混凝土与普通砼分段灌浆，和高压注浆工艺配合使用，在孔洞附近形成不同形式的应力分散膨胀体，同时可选择性的加入一定量的碎石，节约成本，底部端头既可普通砼封孔，亦可可结合爪式支撑形成复合地基。加固效果明显，施工快速，应力沿桩长均匀分散，正向和反向的应力分散膨胀体具有良好的抗压抗拔抗浮性能，有效减小不均匀沉降，可根据不同地基选择不同的桩型和施工方法。

技术领域

本发明涉及建筑、土木施工领域，尤其是一种多功能应力分散型的膨胀混凝土钢管桩及施工方法。

背景技术

近年来，随着经济和科学技术的发展，建筑事业发展迅速，为了提高建筑的稳定性和地基的承载力，我国房屋建筑的基础类型一般选择桩基础。根据建筑的用途和结构特征，以及对地基的要求，可以选择不同的桩基础类型和施工技术，以保证建筑的安全。

用于建筑物的基础桩可大致分为：钢管桩、混凝土桩和灌注桩。钢管桩总体强度大，能较好的抗拉，抗压，材质均匀，相较于混凝土预制桩，质轻且坚固，运输方便，施工快速，但普通钢管桩表面摩擦力小，容易沉降，且易于与内部混凝土分离；混凝土桩抗压性能好，造价低，但抗拉性能差，不能作为抗拔桩，容易出现裂缝，发生沉降后受拉容易断桩，抗震性能差。灌注桩钢筋配置灵活，受力性能好，抗震性能好，对环境影响小，但施工过程隐蔽，工艺复杂，容易发生断桩，施工质量较难控制。

发明内容

本发明针对以上情况提出一种多功能应力分散型的膨胀混凝土钢管桩及施工方法，其加固效果明显，可使压力、拉力沿桩体均匀分散，有良好的承载力和抗拔抗浮性能，施工方法多样，适用多种不同地基。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种多功能应力分散型的膨胀混凝土钢管桩，它包括钢管桩，所述钢管桩为主体结构，在钢管桩的侧壁上均布设置有孔洞，所述孔洞所在的位置通过翼板旋转轴铰接有翼板；所述钢管桩的底部灌注有封底混凝土，在钢管桩内部位于翼板所在的一段长度灌注有膨胀混凝土，相邻的膨胀混凝土之间灌注普通混凝土，所述钢管桩的顶部灌注有封孔混凝土。

所述膨胀混凝土和普通混凝土的分隔层设置有分隔板。

所述钢管桩的外部设置有多圈加劲条，所述加劲条设置在钢管桩上孔洞所在位置的上端和下端。

所述孔洞所在位置的翼板采用可开合的安装结构；包括向上开口式翼板和向下开口式翼板；所述翼板在钢管桩下沉时处于闭合状态，在灌注膨胀混凝土后将沿其翼板旋转轴张开。

所述灌注膨胀混凝土和张开的翼板共同形成正向或反向斜锥形的膨胀体。

所述孔洞采用月牙形孔洞、人字形孔洞或分段螺旋形孔洞，上述形式的孔洞在膨胀混凝土作用下将形成均匀在钢管桩外部全长的膨胀体结构。

所述钢管桩上开设孔洞的区段其外围套装有橡胶套，所述橡胶套上加工有与孔洞相配合的配合孔洞。

所述钢管桩的封底混凝土上浇筑有爪式支撑。

所述膨胀混凝土和普通混凝土内混合有碎石。

任意一种多功能应力分散型的膨胀混凝土钢管桩的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

Step1： 桩身孔洞布设，根据地质条件以及单桩承载力要求，在桩身设置与孔洞形状尺寸吻合的翼板，通过翼板旋转轴与钢管桩连接；

Step2：封底，用封底混凝土进行封底，并加一块分隔板；

Step3：钻孔，钻孔至设计深度，立即下管，此过程中保持翼板为闭合状态，下管过程防止孔壁坍塌；