一种消减负摩阻力的扩底灌注桩结构的制作方法

本实用新型涉及一种可消减负摩阻的灌注桩结构，属于土木工程软土、填土等特殊性土地层桩基础工程施工领域。

背景技术：

近年来，随着经济社会的快速发展，土地资源日渐稀缺，为有效解决城市化进程中土地资源紧缺的问题，土地开发利用已由平面化走向立体化，并逐渐转向地下空间开发。

由于地质构造复杂多样，工程施工中，我们随时可能碰到各种软土、填土等特殊地层，这类地层通常承载力低、沉降量大，具有振动液化性，湿陷性，膨胀性，冻胀性等不良工程性质。在该类地层上建造建筑时，通常需要采用具有较高承载力的桩基础将荷载传至深部土层或岩层。但在桩身穿过软弱地层时，由于某些原因，往往引起桩周土层下沉量大于桩身下沉量，即产生负摩阻力，桩基负摩阻力是个非常复杂的问题，桩基负摩阻力的概念最早是在1948年由Terzaghi和Peck提出，在1965和1969年Bjerrum等跟踪报道了穿透43m软黏土植入钙质片岩，长55m，直径0.47m的钢管端承桩的测试成果，发现负摩阻力引起的下拉荷载高达4MN，桩基的下曳沉降达到100mm，桩中最大轴力超过了桩材的结构强度，桩端刺入岩层中，并被压溃；负摩阻力危害之大可见一斑。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题就是针对以上不足而提供一种可以大幅度消减工后沉降产生的负摩阻力的扩大头灌注桩结构。其技术方案如下：

它包括桩孔和桩孔内的钢管,钢管设置在桩中性点以上，其关键技术是在中性点位置，钢管的直径逐渐增大至与桩孔直径一致，使得灌注桩下段桩径大于灌注桩上段桩径，钢管内放置钢筋笼，在钢管内灌注混凝土，在中性点以上是负摩阻段，负摩阻段的钢管外壁设置隔离层消负摩阻，钢管外壁与桩孔之间的腔体内充填填充体。

正负摩阻力变换处的位置，或者桩、土之间不产生相对位移的截面位置，称为中性点。

由于某种原因，桩侧土体下沉量有可能在某一深度处与桩身的位移量相等，此处的桩侧摩阻力为零；而在此深度以上，桩侧土下沉量大于桩体的位移，桩侧摩阻力为负；在此深度以下，桩侧土下沉量小于桩体的位移，桩侧摩阻力为正。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：

1、本实用新型采用旋挖机械成孔，施工效率高，成孔质量易于保证。

2、本实用新型采用预成孔后依次置入桩身筋材和薄壁钢管，而后进行混凝土浇筑，与传统灌注桩相比，减小了上部负摩阻段桩体与桩周土之间直接的接触，从而最大程度地消减了桩的负摩阻力。

3、本实用新型桩端进入较好地层一定深度，并在该段全断面进行混凝土浇筑，充分发挥了岩层良好的物理力学性质，大大提高了桩的承载力，降低了运营期的沉降量。

4、本实用新型桩体中性点以上仅在薄壁钢管内进行了混凝土浇筑，在满足结构抗压要求的同时，减少了混凝土材料的用量，降低了工程成本。

5、本实用新型薄壁钢管上设置对中支架，可有效保证桩体下放过程中的垂直度，保证桩体居中置于桩孔内，从而保证桩身受力均匀。

6、本实用新型薄壁钢管外设隔离层，对于负摩阻力的消减起到了防治效果。

7、本实用新型桩孔与隔离层之间采用与桩周土接近的介质回填，保证桩的稳定性。

附图说明

图1，是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型包括桩孔1、桩孔内的钢管2以及钢管2内的钢筋笼6及混凝土9，其关键技术是中性点8以上钢管2的直径小于桩径，使得灌注桩下段桩径大于灌注桩上段桩径，钢管2内放置钢筋笼6，在钢管2内灌注混凝土9，在中性点8位置钢管外设置封堵袋7，钢管外壁与桩孔之间的腔体内充填填充体5。

所述桩孔1大于钢管2的直径，钢管2上设对中支架4。

所述中性点8以上的钢管2外壁贴隔离层3，隔离层3可采用防水卷材或涂沥青。

所述中性点8以下桩孔1内灌注混凝土9。

所述中性点8以上的桩孔1与钢管2之间的腔体内充填填充体5。

所述钢管2采用薄壁钢管。

本实用新型的施工方法如下：

1、引孔：按设计要求造孔，采用旋挖机械成孔，如遇宜垮孔地层可下长护筒护壁；

2、钢管安放：引孔完成后，在钢管2表面设隔离层3，并将对中支架4安装上，且与钢管2固定，将钢管2放入桩孔1内；在灌注桩下段钢管的直径逐渐增大至与桩孔直径一致，使得灌注桩下段桩径大于灌注桩上段桩径，在中性点8位置的钢管外壁设置封堵袋7；

3、将制作好的钢筋笼6吊装放入钢管2内，直至送到设计深度，整体保持居中；

4、浇筑混凝土：安放到位后，对钢管2内及中性点以下进行全断面浇筑混凝土9；

5、后填土：混凝土9初凝后，将钢管2外与桩孔1之间分层充填填充体5。