[发明专利]一种用于上软下硬地层中的管桩结构及加固方法

说明书

本发明公开了一种用于上软下硬地层中的管桩结构及加固方法，管桩结构主要包括钻孔、第一预留孔、第二预留孔、预应力管桩和钢筋笼；第一预留孔和第二预留孔均位于钻孔内；第一预留孔与钻孔同心设置，第二预留孔的轴线与钻孔平行；预应力管桩沉入钻孔内，其底部延伸至软硬土交界面之下；钢筋笼放入预留孔内，钢筋笼的顶部高于软硬土交界面；预应力管桩内浇筑混凝土层。加固方法主要包括：竖直向下钻挖用于沉桩的孔，形成钻孔；沿着钻孔轴线在钻孔内钻挖第一预留孔，平行于钻孔轴线钻挖第二预留孔；在钻孔中沉入预应力管桩，在两种预留孔中放人钢筋笼；向预应力管桩和两种预留孔内注入混凝土浆液。本发明还具有结构简单、操作方便、容易实施的优点。

技术领域

本发明涉及管桩技术领域，尤其涉及一种用于上软下硬地层中的管桩结构及加固方法。

背景技术

管桩成桩质量可控性强，运输、吊装及沉桩方便，施工速度快，广泛运用于地基处理、工业厂房，多、高层建筑等领域。但对于较厚的坚硬土层，管桩难以穿透，不管是锤击沉桩还是静力沉桩，都有可能在沉桩过程中造成桩身偏移或断裂。因此，现有的管桩难以应用在极软极硬(上部为软土，下部为坚硬土层)地层的工程中。因此，现有技术需要进一步改进和完善。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于上软下硬地层中的管桩结构。

本发明的另一目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于上述管桩的加固方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种用于上软下硬地层中的管桩结构，主要包括钻孔、第一预留孔、第二预留孔、预应力管桩、以及钢筋笼。所述钻孔的底部一直延伸至软硬土交界面之下。所述第一预留孔和第二预留孔均位于钻孔内，第一预留孔和第二预留孔的顶部均位于软硬土交界面处，底部深度大于钻孔的底部深度。所述第一预留孔与钻孔同心设置，第二预留孔的轴线与钻孔轴线平行。所述预应力管桩沉入钻孔内，其底部延伸至软硬土交界面之下。所述钢筋笼放人第一预留孔和第二预留孔内，钢筋笼的顶部高于软硬土交界面。所述预应力管桩内浇筑混凝土层，所述混凝土层向下填满第一预留孔和第二预留孔，向上填充至高于软硬土交界面的2至3米的高度。所述预应力管桩内其余部分为空心状态。

进一步的，为了增加预应力管桩与钢筋笼之间的摩擦阻力，本发明所述预应力管桩的内壁还设有凸起。所述凸起环绕预应力管桩内壁设置并与钢筋笼接触，凸起的深度范围下至软硬土交界面，上至3米高度处。

作为本发明的优选方案，所述钻孔位于软硬土交界面之下的深度为500 毫米至800毫米，其底部沉渣厚度不小于30毫米。

作为本发明的优选方案，所述第一预留孔与第二预留孔位于软硬土交界面之下的深度均为1500毫米至1800毫米，直径均为100毫米至150毫米。

作为本发明的优选方案，每个所述预留孔之间的外壁间距至少为50毫米，第二预留孔外壁与预应力管桩内壁的间距不少于30毫米。

作为本发明的优选方案，所述钢筋笼的顶部高出软硬土交界面500毫米至1000毫米距离。

作为本发明的优选方案，所述预应力管桩采用预应力高强度混凝土管桩，其混凝土等级采用C50或以上。

本发明的另一目的可通过下述技术方案实现：

一种用于上软下硬地层中的管桩结构的加固方法，主要包括如下具体步骤：

步骤S1：竖直向下钻挖用于沉桩的孔，深度至软硬土交界面之下500毫米至800毫米，形成钻孔。

步骤S2：沿着钻孔轴线在钻孔内钻挖第一预留孔，平行于钻孔轴线钻挖第二预留孔，两种预留孔的深度均至软硬土交界面之下1500毫米至1800毫米。

步骤S3：在钻孔中沉入预应力管桩，在两种预留孔中放入钢筋笼，钢筋笼的顶部高出软硬土交界面500毫米至1000毫米。