本发明涉及建筑建造技术领域，具体为一种喷灌挤压组合桩及其成型方法。
背景技术：
随着建筑业的规模发展，建筑工程对地基设计施工要求越来越高，因此混凝土桩在高层建筑、桥梁、高铁、港口等建筑工程中，得到越来越广泛应用。为了使桩基能够满足抗变形，抗震和承载力建筑设计要求，常采用加长桩，加大桩体直径等方式来提高承载力。
但是加长或加大桩体都会导致增加混凝土的用量，特别是当桩体长度和直径之比过大时，桩体的承载能力会显著下降，通过加长或加大桩体直径来提高，桩体的承载力，往往是徒劳的。同时势必还会造成混凝土的大量浪费。有的用机械设备挤密桩周边土层，消耗能量较大，施工速度慢。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种喷灌挤压组合桩及其成型方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
一方面，本发明提供了一种喷灌挤压组合桩，包括组合桩主体，所述组合桩主体自上而下依次包括桩帽、桩身和扩径体，所述桩帽、桩身和扩径体为一体式。
优选的，所述桩帽为用压灌倒锥台阶型钻杆的外钻筒压灌成超流态混凝土桩帽。
优选的，所述桩身为用高压水泥浆定喷的多边形，经过钻杆震动挤压成多边形超流态混凝土桩身。
优选的，所述扩径体为经过钻头震动挤压超流态混凝土，形成混凝土扩大头，且外包一层挤密的水泥土与混凝土的高压旋喷倒锥台型水泥土扩径体。
另一方面，本发明提供了一种喷灌挤压组合桩的成型方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）采用钻机钻孔，钻到设定旋喷深度时，开动注浆泵，调整水泥浆喷嘴的喷射压力和钻机的钻杆的钻进速度，使水泥浆喷咀旋喷水泥浆，形成扩大头；
（2）待钻孔达到设计的钻孔深度时，使钻杆停止转动和旋喷，调整提升速度和旋喷压力，开始提升钻杆，同时压灌混凝土和旋喷水泥浆提升；
（3）停止提升钻杆和压灌混凝土与旋喷泥浆，用震动钻杆下压混凝土到设定标高，使混凝土挤压置换旋喷的水泥土，同时水泥土又挤密水泥土大头周边的土层；
（4）调整钻杆提升速度和喷嘴压力，一边提升钻杆压灌混凝土，一边定喷水泥浆，钻杆稍加震动挤密，钻头接近地面时，把外钻筒一起提出直到混凝土桩设计高度；
（5）在压灌桩混凝土完毕，移开钻具后，将钢筋笼插入桩孔内超流态混凝土中到设计深度，形成喷灌挤压组合桩。
优选的，所述步骤（2）中，在提升压灌混凝土同时，再次旋喷水泥浆，喷成倒锥台阶型桩端。
优选的，所述钻机为长钻杆钻机、短螺旋钻机或双向挤土螺旋钻机。
优选的，所述步骤（4）中，在压灌混凝土过程中通过钻杆震动挤压混凝土，混凝土挤密桩体周围土层。
优选的，所述水泥浆喷嘴的压力为0.1mpa-40mpa。
优选的，所述步骤（4）中，在螺旋钻杆的至少两个方向喷射多边形。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明根据：超流态混凝土是一个半流态体，只要在桩孔内超流态混凝土表面一处封闭加压，凡是与混凝土接触的土层，都受到等同的压力理论，将此理论用在挤密桩孔内周围的土层上，用小的动能量，通过超态混凝土能够挤密较大面积的土层，事半功倍。本发明使用专用钻机成孔后，一边旋喷锥型大头与桩身多面体，一边压灌混凝土；通过震动挤压混凝土，使混凝土挤密旋喷的水泥土及桩周土层，在桩端挤压成较大的混凝土锥台型大头外边有一层与混凝土混合的水泥土，再外边为挤密土层，桩身喷成多边型，增加桩侧摩阻面积，在桩孔内超流态混凝土中下钢筋笼，形成“超流态混凝土”挤密桩孔内周边的土层，即为喷灌挤压组合桩，能够提高单桩承载力，且能够减少混凝土用量。
附图说明
图1为本发明的整体结构截面示意图；
图2为图1中a-a处即桩帽截面示意图；
图3为图1中b-b处即桩身截面示意图；
图4为图1中c-c处即扩径体截面示意图；
图5为本发明超流态混凝土出料口结构示意图图。
图中：1-组合桩主体；2-桩帽；3-桩身；4-扩径体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图4所示，第一方面，本发明提供了一种喷灌挤压组合桩，包括组合桩主体1，所述组合桩主体1自上而下依次包括桩帽2、桩身3和扩径体4，所述桩帽2、桩身3和扩径体4为一体式，所述桩帽2为用压灌倒锥台阶型钻杆的外钻筒压灌成超流态混凝土桩帽，所述桩身3为用高压水泥浆定喷的多边形，经过钻杆震动挤压成多边形超流态混凝土桩身，所述扩径体4为经过钻头震动挤压超流态混凝土，形成混凝土扩大头，且外包一层挤密的水泥土与混凝土的高压旋喷倒锥台型水泥土扩径体。
第二方面，本发明提供了一种喷灌挤压组合桩的成型方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）采用钻机钻孔，钻到设定旋喷深度时，开动注浆泵，调整水泥浆喷嘴的喷射压力和钻机的钻杆的钻进速度，使水泥浆喷咀旋喷水泥浆，形成扩大头；
（2）待钻孔达到设计的钻孔深度时，使钻杆停止转动和旋喷，调整提升速度和旋喷压力，开始提升钻杆，同时压灌混凝土和旋喷水泥浆提升；
（3）停止提升钻杆和压灌混凝土与旋喷泥浆，用震动钻杆下压混凝土到设定标高，使混凝土挤压置换旋喷的水泥土，同时水泥土又挤密水泥土大头周边的土层；
（4）调整钻杆提升速度和喷嘴压力，一边提升钻杆压灌混凝土，一边定喷水泥浆，钻杆稍加震动挤密，钻头接近地面时，把外钻筒一起提出直到混凝土桩设计高度；
（5）在压灌桩混凝土完毕，移开钻具后，将钢筋笼插入桩孔内超流态混凝土中到设计深度，形成喷灌挤压组合桩。
进一步的，所述步骤（2）中，在提升压灌混凝土同时，再次旋喷水泥浆，喷成倒锥台阶型桩端，所述钻机为长钻杆钻机、短螺旋钻机或双向挤土螺旋钻机，所述步骤（4）中，在压灌混凝土过程中通过钻杆震动挤压混凝土，混凝土挤密桩体周围土层，所述水泥浆喷嘴的压力为0.1mpa-40mpa，所述步骤（4）中，在螺旋钻杆的至少两个方向喷射多边形。
本发明的其一实施例：钻机钻到设计扩孔标高后，开动高压泵旋喷水泥浆扩孔到设计深度；钻机停止转运和旋喷，提升30cm开始压灌混凝土到设定标高；停止提升，开始震动下压混凝土，钻头到孔底约10cm，停止下压；再提30cm开始压灌混凝土，同时定喷水泥浆到接近外钻筒时一起提起，压灌到设计标高。采用本发明专利可提高单桩承载力，减小沉降变形。其中，提升的距离、钻头到孔的距离以及在此提升的距离由具体情况设定而定。如图5所示，图中为螺旋钻杆心管的超流态混凝土涂料口草图，图中最上方为螺旋钻杆心管的俯视图，图中最下方为投入使用示意图，且箭头方向为螺旋钻杆心管内混凝土的击砼方向。
本发明用超流态混凝土挤密桩孔内周边土层，使高喷的顺孔壁上升的水泥土和土层紧密的挤压到一起，在砂层又有渗透作用，提高桩摩阻力。桩身喷成多边形，增加摩阻面积一倍以上。桩端即扩径体，高喷成倒锥台阶型扩大头，桩心压灌混凝土，四周挤密成混凝土锥形混凝土大头；不单纯挤密桩端土，而且用倒锥台阶公式计算桩端承载力，提高整个桩的承载力1倍以上；本发明喷灌挤压组合桩中心挤压超流态混凝土后，又压灌的超流态，混凝土可以下钢筋笼，成为钢筋混凝土基础桩。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。