[发明专利]由多根小桩束合成的类大直径桩及其施工方法

说明书

本发明公开了由多根小桩束合成的类大直径桩及其施工方法，该结构包括若干个结构相同的基桩单元，基桩单元由A组基桩单元和B组基桩单元均匀间隔组成，A组基桩单元和B组基桩单元均包括混凝土主体和钢筋笼，钢筋笼外侧设置有咬合凹槽，相邻的A组基桩单元和B组基桩单元之间的咬合凹槽重合。本发明由多根小直径基桩以理论桩中心为圆心围绕成一束，基桩之间相互咬合成整体成为一种类大直径桩。本发明完全采用常规小直径桩施工工艺，不需要大功率施工机械投入，既发挥了大直径的优点，又降低了施工难度，适用范围增大；因不受大型施工机械的制约，可以多个桩基同时施工，大大节约了桩基的施工周期；节约了工程成本，经济效益明显。

技术领域

本发明属于工程建设的桩基础技术领域，具体地指一种由多根小桩束合成的类大直径桩及其施工方法。

背景技术

桩基础是工程建设领域最普遍的结构基础形式，随着超高层建筑、大跨度结构发展，超大的结构荷载要求桩基础承受荷载越来越大，这就要求桩基直径越来越大，长度越来越长，且多为群桩基础，以便承受更大的结构荷载。目前，桥梁工程中有些大型工程中采用4m及以上大直径桩基础，如铜陵长江大桥、南昌新八一大桥等采用4m大直径桩，江西湖口大桥等采用直径5m大直径桩。采用大直径与小直径桩相比有明显的差异，不仅可以提高承载力，而且可以减少水中作业，加快施工进度，提高结构的抗震、抗风稳定性及抵御冲击能力，减低工程造价。

大直径桩基受大型施工机械的制约，一般仅仅在特大型工程中才有大直径旋挖钻机配备，或者在地质条件具备情况下采用人工挖孔桩基础，桩基施工机械台数有限，往往大直径桩基的施工周期控制着整个工程的进度，特别是遇到坚硬的岩石，受机械功率的限制，施工难度极大。目前大直径桩多采用气举反循环旋转钻机，大功率一般在 300KW左右，最大提供320kN*m左右的扭矩，在450Kpa以下，钻孔深度不是很深情况下才能达到厂家提供的最大钻孔直径。为实现大直径桩基而寻求更大扭矩的桩基施工机械，并不能在短期内解决问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，转换思路，采用化整为零思路，采用多个小直径桩束合成类大直径桩，提出一种程序简单、施工方便、安全可靠的由多根小桩束合成的类大直径桩及其施工方法。

为实现上述目的，本发明所设计的由多根小桩束合成的类大直径桩，其特殊之处在于，包括若干个结构相同的基桩单元，所述基桩单元由A组基桩单元和B组基桩单元均匀间隔组成，所述A组基桩单元和B组基桩单元均包括混凝土主体和钢筋笼，所述钢筋笼外侧设置有咬合凹槽，所述相邻的A组基桩单元和B组基桩单元之间的咬合凹槽重合。

所述A组基桩单元和B组基桩单元的中部设置有中心基桩，所述中心基桩包括混凝土主体和钢筋笼，所述钢筋笼外侧设置有咬合凹槽，所述中心基桩与所有相邻的A组基桩单元和B组基桩单元之间的咬合凹槽重合。根据需要，当类大直径桩位摩擦桩时，可不施工中心基桩，用以节省混凝土用量；当为柱桩时，采用素混凝土基桩与周围基桩咬合，增强类大直径桩的承载力。为进一步提高桩体承载力，有时也采用设置有钢筋笼的钢筋混凝土中心基桩。

所述基桩单元的横截面为圆形，为所述钢筋笼的横截面为圆形或者扇形。钢筋笼根据桩体的咬合程度不同，可以是圆形钢筋笼或扇形钢筋笼，即在圆形钢筋笼基础上，移除先期施工基桩在咬合段范围内的钢筋，防止钢筋笼对后期施工基桩与先期施工基桩咬合时的干扰。

所述咬合凹槽为两端尖中间宽的梭形结构。所述咬合凹槽的宽度为基桩单元宽度的1/10～3/10。

所述A组基桩单元和B组基桩单元的个数分别为3个。

一种应用于上述由多根小桩束合成的类大直径桩的施工方法，其特殊之处在于，包括如下步骤：

1)施工A组基桩单元的桩孔洞；

2)放置A组基桩单元的钢筋笼，并在咬合凹槽中放入与咬合凹槽形状相同的填充棒；

3)浇筑混凝土，形成混凝土主体，完成A组基桩单元施工；