一种用于桩基的小直径桩簇及其施工方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种既能够获得大的受力面积，同时还能节约成本、环保无污染的桩基及其施工方法，即一种用于桩基的小直径桩簇及其施工方法，小直径桩簇由两根以上小直径桩组成，桩顶和桩顶之间相互接触或咬合，组成桩簇的桩的直径小于800mm。桩簇的桩周可预先搅土，并向桩周土体中喷射水泥浆进行固化；桩簇中的桩可包括桩端载体。其施工方法步骤为：（1）根据设计要求预定桩位；（2）在桩位上同时或者先后进行小直径桩施工；在施工小直径桩之前，可先对桩周土体形成水泥土桩；最终成型的水泥土桩的直径大于或者等于桩簇的最大直径；在水泥土桩强度达到初凝之前，进行小直径桩施工。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种桩基形式及其施工方法，具体是一种用于桩基的小直径桩簇及其施工方法。
技术介绍
在现有的桩基施工
中，通常分为端承桩和摩擦桩两种，其主要按照桩端受力还是桩周受力进行划分，当然有些桩的受力形式也介于两种桩型之间。随着建筑技术的发展，对于桩基承载力的要求越来越大，当对桩的承载力提出更高要求时，无论端承桩还是摩擦桩，往往都通过增大桩的直径和长度的方式来增加桩端和桩侧的受力面积，以提高单桩承载力，现有技术中直径在1500mm以上的桩已经屡见不鲜。但由此也产生一些问题，首先为了增加侧阻端阻面积而增大桩径使桩基本身材料的抗压强度极大地浪费；其次目前大直径桩基的施工均为排土法且多采用泥浆护壁，不仅没有利用原土并且产生大量的渣土和泥浆需要外弃和处理，增加了施工成本也带来了施工的环境污染；再次随着桩径的扩大，相应的施工成本越来越高，施工的技术难度越来越大。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述的问题而提出的，目的在于提供一种既能够获得大的受力面积，同时还能节约成本、环保无污染的桩基及其施工方法，即一种用于桩基的小直径桩簇及其施工方法。为了实现上述目的，本专利技术的一种用于桩基的小直径桩簇，其特征在于，该小直径桩簇由两根以上小直径桩组成，桩顶和桩顶之间相互接触或咬合；即：以桩顶相互接触或者咬合的多根小直径的桩组成较大直径的桩簇，替代原本一根的直径更大的桩。上述用于桩基的小直径桩簇中，组成桩簇的桩的直径小于800mm。上述用于桩基的小直径桩簇中，桩簇的桩周预先搅土，并向桩周土体中喷射水泥浆进行固化；其目的和作用一是提高桩周土体的强度，二是便于后续的小直径桩的施工。上述用于桩基的小直径桩簇中，组成桩簇的桩包括现制桩和预制桩；现制桩是指现场浇注的包含钢筋的混凝土桩，预制桩包括提前制作好的钢筋混凝土实心桩、预应力管桩。上述用于桩基的小直径桩簇中，桩簇中的桩包括桩端载体，主要用于承载和传递竖向力；桩端载体由干硬性混凝土、夯实的加固料和挤密土体组成。本专利技术还包括一种进行如上述的用于桩基的小直径桩簇的施工方法，其特征在于，（1）根据设计要求预定桩位；（2）在桩位上同时或者先后进行小直径桩施工。上述的施工方法中，在施工小直径桩之前，先对桩周土体进行不出土搅拌，同时向土体中喷射水泥浆，形成水泥土桩；其施工方式包括深层搅拌或者高压旋喷；上述的施工方法中，水泥土桩通过一次或者分多次完成，最终成型的水泥土桩的直径大于或者等于桩簇的最大直径；其目的和作用是使桩簇的外周被水泥土桩充分包裹。上述的施工方法中，在水泥土桩强度达到初凝之前，进行小直径桩施工；其目的和作用是便于和提高小直径桩施工时的挤土成孔的速度和工效。上述的施工方法中，在进行小直径桩的桩身施工之前，通过重锤或者夯管的升降运动对桩端土体或者向桩端填入的加固料进行夯击，经过多次夯击后使桩端下一定深度和范围内的土体被加固密实，并以实测贯入度或者设定的填料量为控制标准检验桩端密实度，从而形成桩端载体。上述的施工方法中，以实测贯入度或者设定的填料量为控制标准，实测贯入度是指在不填料的情况下重锤或者夯管空打3击～10击的下沉数值，设定的填料量在0.1～1.8m3范围内。上述的施工方法中，向桩端填入的加固料，包括干硬性混凝土或碎砖或碎石或渣土或卵石或钢渣或水泥土或灰土中的一种或几种。该用于桩基的小直径桩簇及其施工方法的特点和优势在于：①以桩顶相互接触或者咬合的多根小直径的桩组成较大直径的桩簇，替代原本一根的直径更大的桩，这种由多根小直径桩组成的桩簇在桩身断面相等的情况下，比单一桩的侧阻面积增加40%以上。②除上述增加桩身侧阻面积之外，还通过以下多个方面进一步提高桩的承载力：一是对桩端的土体或者填入的加固料进行夯实挤密，使桩端以下深度3～5米、直径2～3米范围内的土体被挤密，形成桩端载体，使桩端受力面积显著增大；二是在夯实过程中对桩底虚土沉渣进行了有效处理；三是无论地基土体如何局部变化，所有的桩基均采用相同的标准控制桩端密实度，因此显著降低沉降值偏差，从而有效避免不均匀沉降；四是小直径桩簇是在水泥土桩内部挤土施工，挤土过程起到扩大桩径、提高桩周土密度作用；五是水泥土桩在达到终凝强度后，其固结硬化效果进一步提高桩体强度；综合以上五个方面，使得该小直径桩簇的整体承载能力，相比单一桩提高50%以上。③通过以下多个方面提高工效，降低施工难度：其一，施工一根大直径桩的困难来源于多个方面，必须专用的大型设备、成孔过程漫长、遇到较硬土层耗时耗力甚至无法达到设计深度、需要泥浆固壁、需要清土外运等等，而施工一根小直径的桩对以上各方面的要求，就明显降低很多倍；其二，在施工小直径桩簇之前，先进行更大直径的水泥土桩的施工，其显著效果一是喷射水泥浆并搅拌过程中，原本难以成孔穿透的较硬土层如砂层的硬度和密度得到降低；二是小直径桩簇的施工是在水泥土初凝之前，此时利用水泥土的润滑作用，得以快速高效的进行成孔或成桩施工；综合以上因素，采用多根小直径桩簇来替代单一根大直径桩，其成本的降低和工效的提高是显而易见的。④施工方法中均采用不出土方式，一方面很好的利用了原土，另一方面也不产生渣土及泥浆，即减少了清土外运的环节，又避免了环境污染，具有极强的经济性和环保性。附图说明图1～图7是本专利技术的由两根以上小直径桩组成桩簇的示意图，其中图a是竖剖面示意图，图b是图a的中间部位横剖面图；图1由两根小直径圆柱形桩组成桩簇，桩顶与桩顶之间相互接触，并且包括桩端载体；图2由三根小直径圆柱形桩组成桩簇，桩顶与桩顶之间相互接触；图3由三根小直径圆柱形桩组成桩簇，桩顶与桩顶之间相互咬合，并且包括桩端载体；图4由四根小直径圆柱形桩组成桩簇，桩顶与桩顶之间相互接触，并且包括桩端载体；图5由三根小直径方柱形桩组成桩簇，桩顶与桩顶之间相互接触；图6由四根小直径方柱形桩组成桩簇，桩顶与桩顶之间相互接触，并且包括桩端载体；图7由五根小直径圆柱形桩组成桩簇，桩顶与桩顶之间相互咬合。图8～图11是本专利技术的在桩周土体固化后由两根以上小直径桩组成桩簇的示意图，其中图a是竖剖面示意图，图b是图a的中间部位横剖面图；图8是桩周土体固化后由两根小直径圆柱形桩组成桩簇，桩顶与桩顶之间相互接触；图9是桩周土体固化后由三根小直径圆柱形桩组成桩簇，桩顶与桩顶之间相互接触，并且包括桩端载体；图10是桩周土体固化后由四根小直径圆柱形桩组成桩簇，桩顶与桩顶之间相互咬合，并且包括桩端载体；图11是桩周土体固化后由四根小直径方柱形桩组成桩簇，桩顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于桩基的小直径桩簇，其特征在于，该小直径桩簇由两根以上小直径桩组成，桩顶和桩顶之间相互接触或咬合。

【技术特征摘要】
1.一种用于桩基的小直径桩簇，其特征在于，该小直径桩簇由两根以上小直径桩组成，
桩顶和桩顶之间相互接触或咬合。
2.如权利要求1所述的小直径桩簇，其特征在于，组成桩簇的桩的直径小于800mm。
3.如权利要求1所述的小直径桩簇，其特征在于，桩簇的桩周预先搅土，并向桩周土体
中喷射水泥浆进行固化。
4.如权利要求1所述的小直径桩簇，其特征在于，组成桩簇的桩包括现制桩和预制桩。
5.如权利要求1～4之一所述的小直径桩簇，其特征在于，桩簇中的桩包括桩端载体，主
要用于承载和传递竖向力。
6.一种进行如权利要求1所述的用于桩基的小直径桩簇的施工方法，其特征在于，（1）
根据设计要求预定桩位；（2）在桩位上同时或者先后进行小直径桩施工。
7.如权利要求6所述的施工方法，其特征在于，在施工小直径桩之前，先对桩周土体进
行不出土搅拌，同时向土体中喷射水泥浆，形成水泥土桩。
8.如权利要求7所述的施工方法，其特征在于，水泥土桩通过一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继忠，
申请(专利权)人：王继忠，
类型：发明
国别省市：北京;11