[发明专利]一种桩基负摩阻处理体系及施工方法

说明书

本发明涉及一种桩基负摩阻处理体系及施工方法，处理体系包括预制桩(1)，所述的预制桩(1)外侧套设有可降解塑料套管(2)，可降解塑料套管(2)位于预制桩(1)的中性点以上，且可降解塑料套管(2)外侧套设有保护套管(3)。施工方法包括启用打桩机，将套设有可降解塑料套管(2)和保护套管(3)的预制桩(1)在静压力或震动的方式下沉入预先设计的桩基深度，而后再将保护套管(3)拔出，将套设有可降解塑料套管(2)的预制桩(1)留在地基中。与现有技术相比，本发明具有安装简单，连接方便，施工快速，造价低廉，质量可靠等优点。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体涉及一种桩基负摩阻处理体系及施工方法。

背景技术

随着国内基础设施建设的大规模推进，桩基已成为大型、重要建筑构筑物的重要基础形式。然而，与早期建设场地相对可选择余地较大，场地相对比较简单不同，由于建设规模的扩大和要求的提高，建设场地越来越复杂，规模越来越大。诸如松软松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土、液化土层、桩周存在软弱土层、邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷载或地面大面积堆载(包括填土)、由于降低地下水位导致显著的桩周土层压缩沉降场地等越来越常见。此类建设场地导致的桩周负摩阻处理方案是影响桩基承载能力的重要因素，亦为桩基基础施工进度、造价与安全控制的关键因素。

现阶段我国规范《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)及相关图集、手册及研究文章中的三种处理方式：

1)不采取任何措施，通过计算手段直接降低桩身承载力。对桩身不采取任何处理措施，在计算中通过将中性点上下部分桩区分对待，将中性点以下的桩周土承载力定义为正的承载力，将中性点以上桩周土提供的承载力定义为负的承载力。计算中将中性点以下的正的承载力扣除中性点以上的承载力，即为桩基计算的承载力，并以此作为设计依据。

2)预加载或推迟施工进度方案。在松散场地、湿陷场地、欠固结、液化土层、软弱土层等各类将产生桩周相对沉降的场地的基桩施工之前，对场地进行提前堆载预加载、预降水或推迟基桩施工进度，促使场地固结，待地基充分固结之后、预估桩周土完全完成沉降之后，再进行桩基施工。

3)通过涂层，消除负摩阻力。于桩身中性点以上通过涂抹沥青、膨润土等土层。设定中性点以上桩身与桩周土之间因为涂层的隔离作用，使其无剪切应力，不计算中性点以上的负摩阻力，计算中仅计及中性点以下的桩基承载力能力，以避免第一种方案因需要扣除负摩阻力导致的承载力损失。但该方案中性点以上的桩基承载力亦无法予以利用。

此三种处理方式，也是目前实际工程实践中所采用的三种处理方式。

综合以上三种国内规范、图集、手册、研究文章中，实际实践中常用的方案，均存在不同程度造价、进度或安全的问题。

针对第一种常用方案，即不采取任何措施，通过计算手段直接降低桩身承载力。此方案对桩身不采取任何处理措施，在计算中通过计算计及中性点以上的负摩阻力，通过中性点以下的承载力扣除中性点以上的负摩阻即为基桩的承载力。此种方案对基桩承载力损失最大，当端承桩或其他因素导致的中性点比较靠下时，负摩阻较大，导致扣除负摩阻之后承载力损失过大，甚至超过一半。此方案基桩利用效率最低，最不经济，造价最高。

第二种常用方案，即预加载或推迟施工进度方案。此方案预期堆载现实中很难操作，一般情况下，预降水亦存在相似问题。消极等待桩周土充分固结和沉降完成往往会严重影响进度计划。这些方案归根结底均存在以损失进度换承载力的核心问题。同时进度的补救往往导致又工程质量、施工安全和投资造价的问题。

第三种常用方案，即通过涂层，消除负摩阻力方案，于桩身中性点以上通过涂抹沥青、膨润土等土层，设定中性点以上桩身与桩周土之间因为涂层的隔离作用，使其无剪切应力，不计算中性点以上的负摩阻力，以避免第一种方案因需要扣除负摩阻力导致的承载力损失。此方案避免了中性点以上的负摩阻，但也导致了桩周土固结完成以后，中性点以上对基桩承载力有利的正摩擦阻力的完全损失，仍旧是一种不完全的处理方案。