[发明专利]大断面沉管灌注混凝土后压浆空心方桩及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及桩基工程结构的技术，特别是一种大断面沉管灌注混凝土后压浆空心方桩及其制作方法。

背景技术

1、在软弱地基处理中，常在软弱地基中设置桩式加固体，通过桩式加固体与原位地基土组成复合地基。复合地基承载力特征值，应通过现场地基载荷试验确定，也可按下式进行估算。

fspk=mRaAp+β(1-m)fsk]]>

其中单桩承载力特征值R_a分别由

(1)桩周和桩端土的抗力提供的单桩承载力

(2)桩体轴压强度设计值R_a≤A_pf_cψ_c取低值控制。

桩式加固体种类较多，常见的有石灰桩、砂桩、碎石桩、灰土桩、水泥土搅拌桩、旋喷桩、CFG桩、素混凝土桩等。

石灰桩、砂桩、碎石桩、灰土桩、水泥土搅拌桩、旋喷桩这些桩式加固体的共同弱点是其桩体强度与弹性摸量均很低、在荷载作用下，桩体压缩量大，单桩承载力低，复合地基承载力受到桩体强度的极大制约。置换率较大，投资较高。

而CFG桩、素混凝土桩、其桩体强度与弹性模量较高，圆形截面周长小，但软弱地基提供的桩侧摩阻力和桩端阻力较小，受到软弱土提供的单桩承载力体的极大制约，其桩体强度不能得到充分发挥。

2、在桩基工程中，单桩承载力特征值R_a分别由

(1)桩周和桩端土的抗力提供的单桩承载力

(2)桩体轴压强度设计值R_a≤A_pf_cψ_c取低值控制。

常见的桩体有钻孔灌注桩、沉管灌注桩、打入式静压预制桩，打入式静压预制空心管桩和空心方桩、现浇混凝土大直径筒桩等。

钻孔灌注桩、沉管灌注桩其共同特点是断面是实心的，圆形截面周长小，且钻孔灌注桩等成桩时长采用泥浆护壁，场地污染严重，成桩后桩侧存在泥皮、桩底存在沉渣。桩体轴压强度设计值一般远高于桩周和桩端土的抗力提供的单桩承载力，截面惯性矩小，配筋多，其桩体强度和钢筋强度不能得到充分发挥。

打入式静压预制桩，打入式静压预制空心管桩和空心方桩。因沉桩设备所限，断面较小，长度有限，往往需要接桩、沉桩数量较多。因存在挤土效应，常引起地面隆起，桩体上浮，接头损坏。这些弊病在软弱土层更为突出。

现浇混凝土大直径筒桩对解决上述弊病做出了较大贡献，但仍存在同尺寸桩圆形截面惯性矩及周长小，配筋多，钢筋强度不能得到充分发挥。桩的水平承载力不如方型桩。

3、在基坑支护工程中钻孔灌注桩、现浇混凝土管桩等排桩支护结构，计算桩的水平变形系数时，桩的计算宽度圆形和环形是同尺寸方桩的0.9倍，土的抗力提供的单桩水平承载力小，圆形和环形截面惯性矩、水平和抗弯刚度小，不利于配筋，其桩体强度和钢筋强度不能得到充分发挥。

理想的桩体或理想的桩式加固体，在置换率m相同情况下，由桩周土和桩端土的抗力提供的单桩承载力和桩体轴压强度设计值基本相当，同等同尺寸桩、惯性矩及周长大，利于配筋为好。

为满足建筑物或构筑物的桩基工程、复合地基工程、基坑支护工程设计和施工需求，急需开辟桩基工程设计和刚性复合地基领域新的途径。

发明内容

为解决上述技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种大断面沉管灌注混凝土后压浆空心方桩及其制作方法，桩周土和桩端土的抗力提供的单桩承载力和桩体轴压强度设计值基本相当，同等截面面积、惯性矩大，水平和抗弯刚度大，利于配筋，无场地污染和挤土效应，施工速度快，工程质量高，降低工程投资费用。