[发明专利]一种利用膨胀剂的珊瑚砂地基桩及施工方法

权利要求书

1.一种利用膨胀剂的珊瑚砂地基桩，其特征在于：它包括载体桩（3），所述载体桩（3）均布埋设在珊瑚砂地基（1）的内部，所述载体桩（3）的桩底部位设置有下部夯实填充料区（4）；所述下部夯实填充料区（4）内部填充膨胀剂（2），并形成底部扩充头结构；所述载体桩（3）的外侧壁上，并沿其高度方向设置有多个侧壁伸展扩充头分支（5），所述侧壁伸展扩充头分支（5）的内部填充有膨胀剂（2）和磁性砂浆（7），并在侧壁伸展扩充头分支（5）内部设置有用于控制磁性砂浆（7）流动性的电磁铁装置（6）；

所述载体桩（3）、下部夯实填充料区（4）和侧壁伸展扩充头分支（5）都采用带有膨胀剂（2）的混凝土浇筑而成；

所述载体桩（3）的桩身用膨胀剂（2）的含量随着载体桩（3）深度的不同而变化，载体桩（3）下部所用混凝土中膨胀剂（2）含量控制在13%~17%，载体桩（3）中间部分混凝土中膨胀剂（2）含量控制在8%~12%；

所述下部夯实填充料区（4）采用分层多次添加膨胀剂（2），各层所添加的膨胀剂（2）的含量根据工程要求做相应调整，各层膨胀剂（2）水泥浆浇筑之后在24小时之内采用加固装置进行加固处理。

2.根据权利要求1所述一种利用膨胀剂的珊瑚砂地基桩，其特征在于：所述加固装置采用高强度的薄壳结构，所述薄壳结构的外形与下部夯实填充料区（4）的外形弧面相匹配。

3.根据权利要求1所述一种利用膨胀剂的珊瑚砂地基桩，其特征在于：所述侧壁伸展扩充头分支（5）内部膨胀剂（2）的含量根据其所处深度进行变化。

4.根据权利要求1所述一种利用膨胀剂的珊瑚砂地基桩，其特征在于：所述电磁铁装置（6）限制在侧壁伸展扩充头分支（5）所在区域。

5.权利要求1-4任意一项所述利用膨胀剂的珊瑚砂地基桩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

Step1：形成桩孔：钻机根据设计深度、孔径要求完成桩孔施工，然后，完成载体桩（3）的下部夯实填充料区（4）及侧壁伸展扩充头分支（5）区域的初步施工，并对所形成的桩孔采取相应措施进行防护，对侧壁伸展扩充头分支（5）处的孔进行防护处理；

Step2：侧壁施工：在侧壁伸展扩充头分支（5）孔中放置电磁铁装置（6），并接通电源开关，再向侧壁伸展扩充头分支（5）孔中浇筑提前准备好的含有膨胀剂（2）的磁性砂浆（7），在浇筑完成后及时进行支护，直到膨胀剂（2）膨胀达到可控状态；

Step3：底部扩充头施工：在下部夯实填充料区（4）按照设计要求浇筑含有膨胀剂（2）的水泥砂浆，达到第一层设计高度之后在临空面及时进行加固支护，直到膨胀剂（2）膨胀达到可控状态；按照上述过程进行多层施工，直至完成设计层数；

Step4：浇筑、夯实干硬性混凝土：在所述下部夯实填充料区（4）的底部扩充头结构施工完成之后，继续浇筑干硬性混凝土，并对其进行夯实处理；

Step5：桩身施工：向所述桩孔中按照设计要求放置钢筋笼，并由深到浅按深度浇筑膨胀剂（2）含量不同的水泥砂浆，浇筑完成后，含有膨胀剂（2）的水泥砂浆发生作用，桩体膨胀，形成珊瑚砂地基桩。