灌注桩及其成型方法与流程

本发明涉及建筑桩基工程技术领域，特别是涉及一种灌注桩及其成型方法。

背景技术：

混凝土灌注桩是工民建设和基础建设中经常使用的一种提高基础承载能力的结构，在高层建筑、桥梁和一些地耐性较差的地区被广泛应用。但是灌浆柱在浇铸成型的过程中，最上层桩头部分的混凝土会与桩柱孔中的泥浆混合在一起，强度很低，达不到桩身设计强度，因此通常这部分的混凝土需要切割掉。

传统的桩头是通过人工破除，由于桩头部分混凝土和钢筋凝固在一起，连接强度较高，而且桩头破除时还需要防止桩头部分的钢筋受到较大损伤，使得桩头破除劳动强度大，且破除速度较慢，从而导致整体施工速度慢，降低了施工效率。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的灌注桩桩头破除速度慢，导致整体施工速度慢，降低了施工效率的问题，提供一种能有效的加快施工速度、提高整体施工效率的灌注桩及其成型方法。

一种灌注桩，包括基桩、承台及多个连接件；

所述基桩一端伸入所述承台，且与所述承台固定连接；

所述连接件包括呈角度设置的第一连接部及第二连接部，所述第一连接部一端伸入所述基桩固定连接所述承台的一端，且固定连接于所述基桩，所述第一连接部另一端伸入所述承台，且与所述承台固定连接；

所述第二连接部固定连接于所述第一连接部远离所述基桩的一端，且固定连接于所述承台。

通过设置上述的灌注桩，基桩与承台之间除了自身之间有连接，而且还通过多个连接件进行连接，以保证基桩与承台之间的连接强度，如此，无需进行桩头的破除，减少了桩头的破除步骤，结构简单易实施，有效地加快了整体的施工速度，提高了施工效率。同时连接件在承台部分包括与第一连接部呈角度设置的第二连接部，保证了连接件与承台之间的连接强度。此外，基桩与承台之间的连接强度高，使得基础更加稳定、安全。

在其中一个实施例中，所述第一连接部伸入所述基桩与所述第一连接部伸入所述承台的长度相等。

在其中一个实施例中，所述第一连接部伸入所述基桩与所述第一连接部伸入所述承台的长度均为第一预设长度，所述第一预设长度至少为所述第一连接部径向尺寸的35倍；

所述第一连接部远离所述基桩一端的端面与所述承台远离所述基桩一侧的侧面之间的距离为第二预设长度，所述第二预设长度大于或等于80毫米。

一种灌注桩，包括基桩、承台、多个连接件及多个固定板；

所述基桩一端伸入所述承台，且与所述承台固定连接；

所述连接件一端伸入所述基桩固定连接于所述承台的一端，且固定连接于所述基桩，所述连接件另一端伸入所述承台，且与所述承台固定连接；

每一所述固定板固定连接于一对应的所述连接件，且所述固定板固定连接于所述承台。

通过设置上述的灌注桩，基桩与承台之间通过多个连接件及固定板进行连接，以保证基桩与承台之间的连接强度，如此，无需进行桩头的破除，减少了桩头的破除步骤，有效地加快了整体的施工速度，提高了施工效率。

在其中一个实施例中，所述连接件伸入所述基桩与所述连接件伸入所述承台的长度相等。

在其中一个实施例中，所述连接件伸入所述基桩与所述连接件伸入所述承台的长度均为第三预设长度；所述第三预设长度至少为所述连接件径向尺寸的35倍。

在其中一个实施例中，所述连接件远离所述基桩一端的端面与所述承台远离所述基桩一侧的侧面之间的距离为第四预设长度；

所述固定板靠近所述基桩一侧的侧面与所述承台远离所述基桩一侧的侧面之间的距离为第五预设长度；

所述第四预设长度小于所述第五预设长度。

一种灌注桩的成型方法，包括以下步骤：

将连接件固定于预设位置；

在所述预设位置浇筑成型基桩，且所述连接件固定连接于所述基桩；

对所述基桩进行养护直至所述基桩凝固；

设置一成型空间，所述基桩的一端及所述连接件突出于所述基桩的部分均位于所述成型空间，在所述成型空间内浇筑成型承台。

在其中一个实施例中，在所述预设位置浇筑成型基桩还包括步骤：

配制所述基桩的成型材料；

浇筑所述成型材料，以成型所述基桩。

在其中一个实施例中，所述成型方法还包括步骤：

对所述承台进行养护直至所述承台凝固。

在其中一个实施例中，在凝固的所述基桩的周侧设置一成型空间还包括步骤：

确定所述承台的高度

根据所述承台的高度、所述连接件伸入所述承台的长度要求以及所述连接件远离所述基桩一端的端面与所述承台远离基桩一侧侧面之间的距离要求确定施工方式。

按照所述施工方式进行施工。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的灌注桩的结构示意图；

图2为图1所示的灌注桩的另一角度的结构示意图；

图3为图1所示的灌注桩的另一角度的剖视图；

图4为本发明第二实施例提供的灌注桩的剖视图；

图5为本发明一实施例提供的灌注桩的成型方法流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了便于理解本发明的技术方案，在此对传统的灌注桩的结构进行说明：传统的灌注桩也包括基桩及承台，承台固定连接于基桩的桩头部分，但是由于基桩浇筑成型时桩头部分的混凝土强度不够，如果在基桩凝固之后直接进行承台的浇筑，会导致承台与基桩之间的连接强度不够。因此通常采取将桩头部分的混凝土破除，保留桩头部分的钢筋，然后进行承台的浇筑，保证基桩与承台之间的连接强度，但是破除桩头劳动强度较大，速度较慢，导致整体施工速度慢，施工效率低。

如图1及图2所示，本发明第一实施例提供的灌注桩10，有效地解决了上述问题。

请一并参阅图3，该灌注桩10包括基桩12、承台14及多个连接件16。基桩12用于支撑承台14，承台14用作建筑物的支撑基础。

基桩12一端伸入承台14，且与承台14固定连接。连接件16包括呈角度设置的第一连接部162及第二连接部164，第一连接部162一端伸入基桩12固定连接于承台14的一端，且固定连接于基桩12，第一连接部162另一端伸入承台14，且与承台14固定连接。

第二连接部164固定连接于第一连接部162远离基桩12的一端，且固定连接于承台14。

通过设置上述的灌注桩，基桩12与承台14之间除了自身之间有连接，而且还通过多个连接件16进行连接，以保证基桩12与承台14之间的连接强度，如此，无需进行桩头的破除，减少了桩头的破除步骤，结构简单易实施，有效地加快了整体的施工速度，提高了施工效率。同时连接件16在承台14部分包括与第一连接部162呈角度设置的第二连接部164，增加了连接件16与承台14之间的粘结力，进一步加强了连接件16与承台14之间的连接强度。此外，基桩12与承台14之间的连接强度高，使得基础更加稳定、安全。

在一些实施例中，基桩12的数量为8根，8根基桩12沿承台14周向均匀布设，以提高基桩12对于承台14支撑的稳定性。进一步地，基桩12包括彼此固定连接的主体部122及钢筋笼124，由于基桩12是浇筑成型的，为了保证基桩12的强度，需要预制钢筋笼124，然后在钢筋笼124周侧浇筑成型材料形成主体部122，凝固后的主体部122与钢筋笼124固定连接。具体地，第一连接部162连接于钢筋笼124，以保证连接强度。

需要进行说明的是，预制钢筋笼124进行基桩12的浇筑为本领域技术人员所熟知的技术手段，而要实现第一连接部162与钢筋笼124的连接，需要在浇筑前进行钢筋笼124与第一连接部162的固定连接。

在一些实施例中，灌注桩还包括垫板，底板固定连接于承台14靠近基桩12的一侧。基桩12浇筑是需要在地面开设成型孔，然后在成型孔内浇筑成型基桩12，而在进行承台14的浇筑之前，需要将基桩12周围地面挖除一部分，然后在挖除位置铺设一层垫板，然后在垫板上进行承台14的浇筑。而且对于需要成型承台14的形状可以使用对应的模具，在此不做限定。

进一步地，承台14远离基桩12的一侧与地面之间的距离为200毫米-350毫米，即承台14的高度h为200毫米-350毫米，而用于支撑其他结构的基础主柱20则是支撑于承台14远离基桩12一侧的表面，如此，避免了基础主柱20直接与地面接触，有效地防止了基础主柱20受到腐蚀。

在一些实施例中，第一连接部162伸入基桩12与第一连接部162伸入承台14的长度相等，且均为第一预设长度。第一连接部162是伸入基桩12固定连接于承台14的一端，而且第一连接部162分别固定连接于基桩12与承台14，因此第一连接部162是整体埋在基桩12与承台14内的。进一步地，第一连接部垂直于第二连接部，以提高连接强度。实际应用中，连接件16为锚固钢筋，且第一连接部162沿基桩12纵长方向布设。

可以理解的是，为了避免桩头的破除，连接件16的作用类似于传统的破除桩头后的桩头部分的钢筋的作用，因此第一连接部162是沿基桩12纵长方向布设。而且第二连接部164与第一连接部162呈角度设置，用于增强连接件16与承台14粘结力，以提高连接强度。

具体地，第一预设长度至少为第一连接部162径向尺寸的35倍，也就是说锚固钢筋伸入到基桩12或承台14的长度至少为锚固钢筋直径的35倍，以保证锚固钢筋分别与基桩12或承台14之间的连接强度。

在一些实施例中，第一连接部162远离基桩12一端的端面与承台14远离基桩12一侧的侧面之间的距离为第二预设长度。如此，通过承台14覆盖第一连接部162，形成一保护层，与外界空气及水分隔绝，防止第一连接部162被腐蚀。需要说明的是，第一连接部162及第二连接部164是由一根锚固钢筋折弯形成的，第一连接部162远离基桩12一端的端面是第二连接部164靠近基桩12一侧的侧面，以防止整个锚固钢筋发生腐蚀。

进一步地，第二预设长度大于或等于80毫米，以进一步防止第二连接部164受到腐蚀，同时由于承台14内也是具有承台钢筋的，第二连接部164位于承台14中间位置，便于与承台钢筋进行绑扎连接，也就保证了第二连接部164与承台14的连接强度。

在一些实施例中，锚固钢筋的数量是根据公式1进行确定的，其中锚固钢筋的屈服强度值可以根据要求进行设定，例如可以根据需求设计对应材料的锚固钢筋，以改变其屈服强度。

其中，fy为锚固钢筋的屈服强度值，as1为锚固钢筋的径向截面面积。

进一步地，锚固钢筋伸入基桩12的部分通常是固定连接于钢筋笼124的主筋，但是当钢筋笼124的主筋数量少于锚固钢筋的数量时，锚固钢筋沿基桩12的周向均匀间隔排布，且无需固定连接于主筋，只要连接于钢筋笼124即可。

如图4所示，本发明第二实施例提供的灌注桩30，包括基桩32、承台34、多个连接件36及多个固定板38。

基桩32一端伸入承台34，且与承台34固定连接。连接件36一端伸入基桩32固定连接于承台34的一端，且固定连接于基桩32，连接件36另一端伸入承台34，且与承台34固定连接。

每一固定板38固定连接于一对应的连接件36，且固定板38固定连接于承台34。

通过设置上述的灌注桩，基桩32与承台34之间通过多个连接件36及固定板38进行连接，以保证基桩32与承台34之间的连接强度，如此，无需进行桩头的破除，减少了桩头的破除步骤，有效地加快了整体的施工速度，提高了施工效率。同时，固定板38与第一实施例中的第二连接部作用相同，都是用于增强与承台的粘结力，从而提高连接强度。

在一些实施例中，连接件36伸入基桩32与连接件36伸入承台34的长度相等，且均为第三预设长度。具体地，连接件36为锚固钢筋。可以理解的是，连接件36即第一实施例中的第一连接部，第三预设长度至少为连接件36径向宽度的35倍，即至少为锚固钢筋直径的35倍。

在一些实施例中，灌注桩还包括锁紧件，锁紧件用于将固定板38固定于连接件36。具体地，锁紧件为锁紧螺母。

在一些实施例中，连接件36纵长方向垂直于固定板38的板面，以保证加强连接件36与承台34之间的连接强度。可以理解的是，顾名思义，固定板38呈板状，固定板38的板面即固定板38面积最大的表面。

在一些实施例中，连接件36远离基桩32一端的端面与承台34远离基桩32一侧的侧面之间的距离为第四预设长度，固定板38靠近基桩32一侧的侧面与承台34远离基桩32一侧的侧面之间的距离为第五预设长度，且第四预设长度小于第五预设长度。第四预设长度的设置也是为了防止锚固钢筋受到腐蚀。

实际应用中，第四预设长度大于25毫米且小于80毫米，当第四预设长度大于80毫米时，可以通过设置较长的锚固钢筋，将锚固钢筋弯折形成第一连接部与第二连接部，按照第一实施例的施工方式进行施工即可。

第五预设长度根据第四预设长度进行设计，且第五预设长度大于或等于80毫米。由于设计需求，锚固钢筋远离基桩32的一端露出锁紧螺母的长度大于或等于15毫米，锁紧螺母沿连接件36纵长方向的长度为25毫米，固定板38厚度为15毫米。具体地，当第四预设长度为25毫米时，锚固钢筋远离基桩32的一端露出锁紧螺母的长度为15毫米，锁紧螺母沿连接件36纵长方向的长度为25毫米，固定板38的厚度为15毫米，此时第五预设长度为80毫米。此外。第五预设长度能更有效的保证起增强粘结力的固定板38不受到腐蚀。

上述两个实施例的区别仅在于第一实施例中的连接件是弯折分成第一连接部及第二连接部，而第二实施例中连接件没有弯折，而是通过固定连接一块固定板，固定板的作用类似于第二连接部，为了增强粘结力，从而提高连接强度，而两个实施例中的灌注桩的其他结构均相同。但是其他结构的规格可能相异，以下对两个实施例的应用情况进行说明。

当两实施例中的锚固钢筋规格相同，且第一预设长度与第三预设长度均为锚固钢筋直径的35倍时，第一预设长度与第三预设长度的长度值相同，为便于理解，都设为la。同时为了便于理解计算方式，第二预设长度设为l1，第四预设长度设为l2，两实施例中的承台厚度均设为h1，基桩突出垫板的高度均设为h2。

结合图3可以得到公式2。

h1＝la+l1+h2(2)

结合图4可以得到公式3。

h1＝la+l2+h2(3)

对于上述公式需要进行解释的是，由于承台高度h是预先确定的，且距离地面为200毫米-350毫米，而基桩是在地面开设成型孔后浇筑成型的，也就是说承台远离基桩一侧的侧面距离基桩桩头的端面的距离为200毫米-350毫米，承台高度值是承台的厚度值减去基桩突出垫板的高度值。同时锚固钢筋距离承台顶面的距离在两个实施例中分别是至少80毫米和大于或等于25毫米并小于80毫米。

如此，将h以及l1和l2的范围分别代入，可得到对应第一实施例的公式4和对应第二实施例的公式5。

h＝la+l1≥la+80(4)

la+80>h＝la+l2≥la+25(5)

当确定承台高度后，对应公式4，如果h大于或等于la与l1的和值，也就是说承台高度大于或等于锚固钢筋直径的35倍的值与80毫米的和值，则采用第一实施例，第一实施例中的锚固钢筋是弯折了一段形成呈角度设置的第一连接部及第二连接部，实施的时候可将锚固钢筋突出于基桩的长度设置为大于la，然后将多余的一段折弯形成第二连接部即可；

而对应公式5，如果h相较于la与l2的和值相差不大，且小于la与l1的和值，也就是说承台高度大于或等于锚固钢筋直径的35倍的值与25毫米的和值，但是却小于锚固钢筋直径的35倍的值与80毫米的和值，此时则采用第二实施例，实施的时候将固定板通过锁紧螺母按照要求固定在锚固钢筋上即可。

同时需要解释的是，上述la的长度值是锚固钢筋直径的35倍，只是一个比较值，而不是将第三预设长度限定为锚固钢筋直径的35倍，也就是说锚固钢筋突出于基桩的长度大于la是指第三预设长度大于锚固钢筋直径的35倍，其与锚固钢筋伸入承台的长度为第三预设长度不矛盾。

如图5所示，基于上述灌注桩，本发明还涉及一种灌注桩的成型方法，包括以下步骤：

s110，在基桩位置开设成型孔，并进行两次清孔。

具体地，确定基桩位置，通过钻机在地面上钻出8个成型孔，且第一次清孔采用正循环式清孔，以将沉渣厚度控制在5厘米以下，第二次清孔采用泵吸反循环式清孔，将泥浆密度控制在1.2克每立方厘米以下。

s120，将连接件固定于预设位置。

具体地，预制钢筋笼，同时连接件固定连接于钢筋笼，并将钢筋笼固定于成型孔内，以将连接件固定于预设位置。可以理解的是，预设位置为成型孔所在位置。而且在第一实施例中是将第一连接部固定连接于钢筋笼，在第二实施例中是直接将连接件固定连接于钢筋笼。

s130，配置基桩的成型材料。

具体地，该成型材料由水泥、硅灰、矿渣粉、粉煤灰、石英砂、玄武岩纤维、高效减水剂和水组成，且组分配比按重量份计包括：水泥1000份，硅灰220～270份，矿渣粉100～200份，粉煤灰100～200份，石英砂1100～1400份，玄武岩纤维0.2～0.3份，高效减水剂80～100份，活性激发剂15～25份，水200～260份。如此，以使得该成型材料成型的基桩的抗腐蚀能力显著提高。

同时需要进行说明的是，由于本发明中的基桩是采用上述成型材料浇铸成型，依次上述二次清孔所达到的要求虽然针对现有的普通混凝土是较为常见的要求，但是针对上述成型材料而言，可以保证上述成型材料浇筑后成型的基桩强度更高。

s140，在预设位置浇筑成型基桩，且连接件固定连接于基桩。

具体地，在成型孔内浇筑上述成型材料，以成型基桩。基桩包括主体部及钢筋笼，浇筑的主体部与钢筋笼固定连接后形成基桩，而且连接件既是在浇筑时与主体部固定连接，同时也是与钢筋笼固定连接的，加强了连接件与基桩的连接强度。

s150，对基桩进行养护直至基桩凝固。

具体地，在基桩上方覆盖一层塑料薄膜，且每天进行洒水，以保证湿度和温度，然后将基桩放置5-10天，以使的基桩完全凝固。

s160，将承台内的钢筋与连接件绑扎在一起。

具体地，承台内也需要设置钢筋以保证其强度，而为了保证承台与基桩的连接强度，将承台内的钢筋先与连接件突出于基桩的部分绑扎在一起。

s170，设置一成型空间，基桩的一端及连接件突出基桩的部分均位于成型空间，并在成型空间内浇筑成型承台。

基桩的一端及连接件突出基桩的部分均位于成型空间，以使得承台浇筑成型后基桩的一端伸入承台，且连接件突出于基桩的部分与承台固定连接。

具体地，成型空间的设置是先将基桩周侧地面挖除一部分，以漏出基桩的桩头部分，然后在挖除部分铺设一层垫板，接下来可以在基桩周侧设置对应形状的模具，也可以是设置围挡浇筑混凝土的挡板，以形成对应形状的成型空间。同时可以理解的是，承台内的钢筋肯定是位于成型空间内的。

此外，在第一实施例中就是第一连接部突出于基桩的部分与第二连接部位于成型空间内，并不限定于未弯折前的连接件突出于基桩的部分全部位于成型空间内。

在第二实施例中就是连接件突出于基桩的部分与固定板位于成型空间内。

s180，对承台进行养护直至承台凝固。

养护方法和基桩的养护方法相同。

s190，对灌注桩的质量进行检测。

具体地，采用静载试验及低应变法来检验，上述检测方法检测的对象为本领域技术人员所熟知，故不再赘述。

通过采用上述的成型方法，承台与基桩之间除了自身存在连接，而且还通过多个连接件或者多个连接件及多个固定板进行连接，以保证基桩与承台之间的连接强度，如此，无需进行桩头的破除，减少了桩头的破除步骤，而且该方法简单易实施，有效地加快了整体的施工速度，提高了施工效率。

在一些实施例中，在凝固的基桩的周侧设置一成型空间还包括以下步骤：

s210，确定承台的高度。

具体地，承台的高度是根据实际建设要求预先确定的。

s220，根据承台的高度、连接件伸入承台的长度要求以及连接件远离基桩一端的端面与承台远离基桩一侧的侧面之间的距离要求确定施工方式。

进一步地，连接件远离基桩一端的端面与承台远离基桩一侧侧面的距离要求包括第一要求值与第二要求值；

施工方式包括两种情况：

当承台的高度值大于或等于连接件突出于基桩的长度值与第一要求值的和值时，施工方式为将连接件折弯形成第一连接部及第二连接部，且第一连接部的长度值满足连接件伸入承台的长度要求；

当承台的高度大于或等于连接件突出于基桩的长度值与第二要求值的和值且小于连接件突出于基桩的长度值与第一要求值的和值时，施工方式为在连接件上固定连接一固定板，且固定板靠近基桩一侧的侧面与承台远离基桩一侧的侧面之间的距离大于或等于第一要求值。

需要进行解释的是，上述的连接件伸入承台的长度要求及连接件远离基桩一端的端面均是在施工之前的要求，无论在第一实施例还是第二实施例，

上述的根据连接件远离基桩一端的端面与承台远离基桩一侧的侧面之间的距离要求是在承台浇筑之前确定的，但是该距离是承台浇筑成型之后需要满足，因此采用上述说明，也可以是承台顶部与连接件远离

具体地，连接件为锚固钢筋，锚固钢筋伸入承台的要求是至少为锚固钢筋直径的35倍，第一要求值为80毫米，第二要求值为25毫米。

s230，按照施工方式进行施工。

与现有技术相比，本发明提供的灌注桩及其成型方法至少具有以下优点：

1)通过连接件或连接件及固定板加强了基桩与承台之间的连接强度，无需破除桩头，且简单易实施，加快了施工速度，提高了施工效率；

2)基桩与承台之间的连接强度高，使得基础更加稳定、安全。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。