[发明专利]一种载体桩的施工方法

说明书

本发明涉及土建基桩技术领域，公开了一种载体桩的施工方法。本发明通过在三个不同深度的夯击位、分别填入三种不同配比的强度由低变高的水泥砂拌合物进行夯实，形成了由下、中、上三个夯扩体组成的桩端载体，上夯扩体强度最高避免桩身刺入，中夯扩体强度稍降用于衔接和过度，下夯扩体强度稍高于原状土体，使得从内到外强度和模量逐渐降低，再加上外周挤密土体和影响土体，相当于多达5级的扩展基础，上部荷载在传递过程中压力逐级扩散、消减，同时显著提升填料的数量和效率、促进载体的快速成型，增加载体的和受力体积和影响范围，从而大幅提高桩的承载能力，避免出现承载力不足和沉降量过大的问题。

技术领域

本发明涉及土建基桩技术领域，具体为一种载体桩的施工方法。

背景技术

随着目前我国基础建设的快速发展、基础基建在全国范围内的广泛展开，我国的建筑施工技术、建筑工程的施工要求也在同步的大幅度提高，特别是大型施工工程如超级体量的桥梁、建筑，在近些年国内被建设出来，从另一方面，也促使我国的施工技术在基建建设、超高难度的建筑施工生产方面有大幅度进步。

而在工程建设过程中，建筑工程地基的施工质量，往往是最基础也是最至关重要的一步；在现阶段国内外的建筑工程地基基础处理领域中，预制桩是目前地基处理中经常采用的一种桩型。而现阶段而言，预应力管桩是预制桩领域非常广泛、施工技术成熟以及施工成本较低的一种施工方式，其在我国近些年的基础建设中占有举足轻重的作用。

然而，在现有的体量和重量越来越大、施工环境越来越复杂的施工建设的前提下，原有的预应力管桩也逐步的暴露了其自身不可避免的缺陷，在经过大量实验实践总结之后发现，预应力管桩在承受大重量的承载基体时，其桩身本体易受损，而预应力管桩采用的是柴油锤锤击法进行大压力安装，桩身应力波传递过程中产生的拉应力常常将桩身混凝土拉裂，而遇到硬塑粘土、夹层粉土、粉砂及卵石土层时，预应力管桩本身就入桩难度就大，再加以须达到预定的入桩进量，就势必要通过加大桩机配重或者加大锤重，以驱使预应力基桩入桩量达到施工要求，当采用的压力和动能的能量超出桩身能够承受的强度时，会造成桩头的破碎和桩身产生裂纹，这种受损的预制桩在有地下水或腐蚀矿物质的情况下，必将造成预应力筋的锈蚀和混凝土的强度受损，给施工建设带来较大的隐患。除此之外，预制管桩的承载能力大部分来源于桩侧摩擦力，其桩端阻力值相对较低，在现有的施工建筑体量、重量越来越大的施工背景前提之下，也预应力基桩的基础承载力也会凸显出一定的承载风险。

载体桩也是在现阶段国内外的建筑工程地基基础处理领域中经常采用的一种桩型，其包括复合载体和混凝土桩身，其特点是通过在护筒中填入建筑垃圾等填充料，采用重锤对填充料进行夯击，并通过三击贯入度控制标准在桩端形成复合载体，让上部荷载有效地通过桩和桩下面的复合载体，传递到较好持力层上，从而提高桩的承载力，具有单桩承载力高、造价经济等优点。但是在近些年来的应用过程中，发现载体桩在检测中会出现抗压沉降曲线陡降的情况，特别是在高承载力的载体桩中，承载力检测陡降的情况时有出现，经过现场开挖、钻孔取样等方式进行检测分析，发现问题出在桩身与复合载体的结合部，既复合载体虽然具备了一定的密度实但是其绝对的强度不够，预制或者现浇桩身在上部荷载的作用下刺入到了复合载体之内，造成沉降量过大的情况出现。

原来的载体桩的复合载体，是由夯实的水泥砂拌合物、挤密土体和影响土体三部分组成的，其中夯实的水泥砂拌合物，是单一性配比，如水泥砂比是1：2，其强度是没有变化的，那么在施工中所表现出的不足是：第一，与桩端的原状土层相比，水泥砂的强度要大很多，二者的适配性很低，即没有了强度的逐级减弱变化，又无形中造成了材料和能量的浪费，第二，与桩身材料如预应力管桩或钢筋混凝土相比，水泥砂的强度又要小很多，二者的适配性也很低，预制或者现浇桩身在上部荷载的作用下因水泥砂的强度不够，造成桩身刺入到了复合载体之内，从而出现沉降量过大的情况。

在采用预制空心桩为桩身时，更能充分发挥预制空心桩与载体桩的各自优势：预制空心桩是普遍使用的常规桩型，施工技术成熟，优势是工艺简单、速度快，不惧怕地下水等，但是由于其承载能力主要来源于桩侧摩擦力，桩端阻力值较小，因此桩的整体承载能力受限并且质量不稳定。