[发明专利]一种螺纹夯扩桩及其施工方法

说明书

本发明公开了一种螺纹夯扩桩及其施工方法，包括上部螺纹桩体，在螺纹桩下端连接有夯扩大头。夯扩锤做自由落体运动冲击填充料产生的夯能挤密了桩端土层，不仅解决了各类螺旋钻进成孔成桩工艺桩底存有虚土，同等条件下桩端阻力远小于预制管桩等压入或振动、锤击成桩等工艺的弊端，而且通过冲击挤密进一步加固了桩端持力层，增大了桩端土层的承载力，解决了受设备成桩深度影响，无法到达合适持力层而造成的承载力低下的问题。桩底夯扩大头加大了桩端截面积，避免了各类螺纹桩为了增大桩端受力面积加大桩径造成的混凝土浪费，本案螺纹夯扩桩通过双重作用增大了桩端载力，并极大的降低了混凝土用量，是一种高效、节能、环保的桩型及成桩工艺。

技术领域

本发明涉及一种螺纹夯扩桩及其施工方法，具体为一种螺纹夯扩桩及其施工方法，属于建筑工程应用技术领域。

背景技术

按受力情况分类，桩分为摩擦桩、端承桩、摩擦端承桩(端承摩擦桩)三类，桩的承载力由桩侧阻力(桩周土摩擦力)与桩端载力组成。通常情况下，提高桩承载力的途径就是通过技术手段提高桩侧阻力或桩端阻力。

扩底桩系列技术

夯扩桩是利用振动沉管设备或柴油锤锤击将护筒沉入地面，并利用柱锤或柴油锤在护筒内夯击干硬性混凝土形成桩底夯扩大头，然后放置钢筋笼，浇筑混凝土提管成桩而成的一种扩底桩。振动沉管或柴油锤锤击沉管存在噪音大，不符合环保要求及沉管进尺能力差，难以穿透较硬土层进入较好持力层等弊病，单桩承载力较低，难以满足现代建筑对桩基承载力的要求。

载体桩(混凝土桩的施工方法)专利号CN98101041.5是一种通过柱锤自由落体锤击土体，护筒跟进的方式成孔，然后在利用柱锤冲击护筒内填充料(建筑垃圾，碎石等)加固桩底土体，待达到要求后，继续夯击干硬性混凝土形成夯扩大头的成桩工艺，其所形成的复合载体夯扩大头部分端载力高，在同等条件下大于夯扩桩单桩承载力，但其成孔工艺柱锤夯击成孔，效率低下，成孔深度小，故承载力难以有更大提升。

旋转挤压灌注桩及其成桩工法，专利号200710051598.7通过螺旋钻机旋转钻进成孔，到达预定深度后，通过油缸及电机撑开钻具底部张合器，旋转形成底部扩大头，然后泵送混凝土成桩。其成孔方式为螺旋旋转钻进，钻进能力强，能钻透较硬土层，进入设定持力层，但在较硬土层中，张合器撑开失败率高，桩端扩大头部分成孔没有保证，且其扩大头部分为通过张合器旋转破坏桩底土体而成，存在大量虚土，故桩端载力取值较低。

螺纹桩系列技术

螺纹桩是一种桩身全部或者部分带有混凝土螺牙的异型灌注桩，其通过桩身混凝土螺牙与桩周土体形成螺丝式紧密咬合，极大地提升了桩侧阻力。其中专利号为ZL03128265.2的半螺丝桩及其成桩工法和专利号为专利号201410552720.9的一种变径全螺纹桩及其成桩工法在近年来得到了广泛的应用。但这种通过螺旋钻具旋转钻进的成孔工艺，桩端存有微量虚土，同等条件下相比较预应力管桩等全挤土桩，桩端阻力较低。

以上桩型及成桩方法为现阶段较为常见的端承桩、摩擦桩及端承摩擦桩。夯扩桩、载体桩通过锤击加固了桩底土体，锤击形成夯扩大头，扩大了桩端截面积从而增大了桩端阻力，但其存在噪音大，成桩效率差，成孔深度浅等弊病。旋转挤压灌注桩通过旋转钻进，钻进能力较强，但底部扩大头形成没有保障，且桩底有虚土，桩端承载力较差。以上三种桩型及成桩工艺所形成的桩，桩身为等截面桩，桩侧阻力较低。

半螺丝桩和变径全螺纹桩，通过螺旋钻具旋转钻进成孔，钻进能力强。螺纹桩体与桩周土体螺丝式紧密咬合，桩侧阻力有了极大的提升，但其桩端存在虚土，且桩端截面积较小，相比较预应力管桩等挤土桩，端载力较小。

旋转挤压灌注桩、半螺丝桩和变径全螺纹桩成桩工艺为半挤土桩，在坚硬土层、卵石、碎石土中钻进速度慢。