专利名称：沉管预制多级扩底桩的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种沉管预制钢砼扩底桩，特别是涉及一种沉管预制多级扩底桩，是高层建筑地基工程中首选的扩底桩，也适用于其他任何地基土质、安全等级的建筑中应用。
背景技术：
目前在地基的桩基工程中，通常采用沉管灌注桩、预制桩和大直径钻孔灌注桩三种。其中大直径钻孔灌注桩承载力最高，但其造价昂贵、工效低，而且施工时污染严重，所以只用于高层建筑及承载力要求高的建筑。预制桩的质量好、承载力也较高，但其造价也高，一般用于安全等级较高的建筑。按承受力情况分类所述的三种桩均属摩擦桩。其中应用最为广泛的是沉管灌注桩，约占各类桩总数量的50％，该桩的桩身为现浇钢砼，桩头为预制；在施桩时，先将沉管的预制桩头埋入地基中的硬土层，然后灌砼浇注成桩；但是由于地壳形成的土质年代不同，软土地基随地壳层深度的增加通常软、硬土层呈交替状态，这样在连续打桩施工时，在后的施桩会对土层产生挤压，就会影响到在先灌注而尚未完全凝固的桩，尤其在软土层与硬土层的交界处尤其严重，往往出现断桩、缩颈现象，从而导致约有10-20％的沉管灌注桩的质量达不到要求，迫使设计人员降低单桩承载力的标准，致使下桩密布，引起土体严重变形，甚至危及桩身的质量；该桩的另一个缺点是承载力低，为增大承载力，一般采用在灌砼浇注桩身后加压扩底的办法，但因其利用加压扩底方式使其形状大小不确定和规范，使其应用受到局限，基于上述原因专利号为ZL97105261.1中公开了多种沉管预制钢砼扩底桩，较好解决了以往地基桩所存在的缺陷，尽管如此由于扩底桩底端直径常规可达1.5-1.7米，扩底面积可达2.3平方米，这就使底座直径限定在所述的范围，如果为提高单桩的承载力，底座直径过大不但会增加施工困难，而且对其端承力的发挥会产生不利影响，致使标定的承载力大打折扣，也就是说企图再扩大底座直径的方式来提高单桩承载力的潜力很有限，很难突破。因此使其应用受到一定的局限。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，为更充分发挥地基土承载力，可组合成不同受力情况的桩身，是一种变承载力桩，其适用范围广通用性强，无论是高层还是低层建筑、也无论是什么安全等级的建筑都适用，还能较理想地适应不同地区土层地质变化情况，明显提高材料强度利用率；使单桩承载力更高，并始终处于最经济合理的状态下工作，极大的提高了桩的使用价值，并达到设计的预期效果的沉管预制多级扩底桩。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是沉管预制多级扩底桩，由桩身和位于硬土层的现浇砼底座组成，其所述的桩身至少是由两段组成，在其两者之间设有一个现浇砼底座，并通过其各自的上下插筋将现浇砼底座锚固连接成一个整体。
所述的底座的中心与桩身中心同轴。
所述的底座中设有放射筋。
所述的底座的纵剖面呈下大上小的梯形轮廓线，至于底座的具体形状不限，其底面为平面，凸面和凹面中的一种。
所述的桩身的各段为预制预应力混凝土桩身、高强度预应力混凝土桩身、无预应力混凝土桩身、钢管桩身、管状预制桩身和现浇桩身中的一种或混合。
所述的桩身各段的截面为削尖三角形、矩形、圆形、管形中的一种或混合。
所述的桩身的各段直径可以不同，上段桩身的直径大于下段桩身的直径。
所述的桩身的现浇砼桩身段上设有十字形分支。
所述的桩身的外表面制成附着一层砂壁、水泥浆胶结层和凸凹不平表面的一种。
所述的上下插筋是圆钢筋、截面为十字型和工字型的铁板中的一种，通过预埋或焊接在桩身的连接端上。
本发明与现有技术相比，由于采用多节桩身和两个以上的扩底座，依据不同的地基土质及其安全等级、承载力的不同去合理组合配伍，并通过试验证明由于上底座的设置对下底座承载力的发挥产生良好影响，各底座的设置对各段桩身摩阻力的发挥有利，使桩始终处于经济合理的状态下工作，明显提高单桩的承载力和材料强度的利用率，容易达到设计的预期效果，更好地满足建筑工程的需要，同时适用范围广无论是高层还是低层建筑、安全等级和地基土质情况都能组合成与其相匹配的沉管预制多级扩底桩。另外实施容易，利于推广应用。
图1是本发明的预制桩身的主视结构示意图。
图2是本发明下段为现浇钢砼桩身的实施例。
图3是图2的A-A剖视结构示意图。
图4是本发明下段为预制管状桩身的实施例。
图5是本发明实施例四的结构示意图。
图中1、现浇砼底座；2、上现浇砼底座；3、下段预制桩身；4、上段预制预应力桩身；5、下段预制桩身的下插筋；6、上段预制桩身的下插筋；7、现浇桩身的插筋；8、十字型分支；9、下段预制桩身的上插筋；10、预埋下插筋；11、下段现浇桩身；12、下段管状预制桩身。
具体实施例方式
本发明的实施例结合附图加以详细描述，但本发明的保护范围不受实施例所限。
实施例一如图1所示的是本发明预制桩身现浇砼底座的主视结构示意图，上段预制预应力桩身4内设有上段预制桩身的下插筋6，下段预制桩身3内设有下段预制桩身的上插筋9和预埋下插筋10，下段预制桩身的上插筋9与上段预制桩身的下插筋6相搭接，再通过上现浇砼底座2将上段预制预应力桩身4和下段预制桩身3锚固连成一体，下段预制桩身3的下端设有现浇砼底座1。本实施例的施工方法可以按照常规工艺进行施工。
实施例二如图2所示，上段桩身为上段预制预应力桩身4，下段桩身为下段现浇桩身11，下段现浇桩身11的现浇桩身的插筋7为通常设置并与上段预制预应力桩身4下端预埋的上段预制桩身的下插筋6搭接。所述的下段现浇桩身11上设有为增加桩身与硬土之间摩阻力的十字型分支8，如图3所示十字型分支8可以采用YEJ800型液压支盘成型机压出十字型，再现浇钢砼即可；或者为相同目的用挤土法使其下段现浇桩身11的外表面形式凸凹不平的表面，可以根据需要在上段预制预应力桩身4的上端还设有两级或多级预制或现浇的桩身，其它结构同实施例一。
实施例三图4所示的为上段预制预应力桩身4的上段预制桩身的下插筋6直接伸入下段管状预制桩身12中，下段管状预制桩身12内设置的下段预制桩身的下插筋5穿过现浇底座1钉入硬土层，可以根据需要在上段预制预应力桩身4的上端还设有一级、两级或多级预制或现浇的桩身，其它结构同上述实施例一。
实施例四如图5所示的是本发明预制桩身现浇砼底座的主视结构示意图，上段预制预应力桩身4内设有上段预制桩身的下插筋6，下段管状预制桩身12内设有下段预制桩身的上插筋9和下段预制桩身的下插筋5，下段预制桩身的下插筋5穿过现浇底座1钉入硬土层，下段预制桩身的上插筋9与上段预制桩身的下插筋6相搭接，在搭接处通过上现浇砼底座2将上段预制预应力桩身4和下段管状预制桩身12锚固连成一体，下段管状预制桩身12的下端设有现浇砼底座1。可以根据需要在上段预制预应力桩身4的上端还设有一级或多级预制或现浇的桩身，在现浇砼底座1和上现浇砼底座2内可以设置放射筋。本实施例的施工方法可以按照常规工艺进行施工。
实施例一至实施例四所述的现浇砼底座1和上现浇砼底座2的形状不限，其纵剖面呈上小下大的梯形或削尖三角形都可以，其底部为平面、凸面和凹面中的一种。
实施例一至实施例四所述的桩身的各段直径可以相同也可以不同，通常上段桩身直径大于下段桩身直径。
实施例一至实施例四所述的各种插筋为圆钢筋，截面为十字型和工字型铁板中的一种。有时为增加桩身的摩阻力，当桩身的截面为削尖三角形、矩形桩身时，可在沉管内灌砂，当沉管拔起时桩身与土层之间会形成砂壁。
实施例一至实施例四所述的各段桩身的截面为削尖三角形、矩形、圆形、管形中的一种或混合，混合是指上段为三角时，下段则可以为圆形，再下一段还可以为管形。
实施例一至实施例四所述的各段桩身可以为预制预应力混凝土桩身、高强度预应力混凝土桩身、无预应力混凝土桩身、钢管桩身、管状预制桩身和现浇桩身中的一种或混合，混合是指上段为钢管桩身时，下段可以为高强度预应力混凝土桩身，再下一段为现浇桩身；或上段为混凝土桩身，下段为钢管桩身；或上段为管状预制桩身下段为现浇桩身或无预应力混凝土桩身或预制应力桩身。为了达到更好的效果其中最上面的桩身绝大部分为预制桩身，硬土层部分的桩身可以采用现浇桩身。
权利要求
1.沉管预制多级扩底桩，由桩身和位于硬土层的现浇砼底座组成，其特征在于所述的桩身至少是由两段组成，在其两者之间设有一个现浇砼底座，并通过其各自的上下插筋将现浇砼底座锚固连接成一个整体。
2.根据权利要求1所述的沉管预制多级扩底桩，其特征在于所述的底座的中心与桩身中心同轴。
3.根据权利要求1或2所述的沉管预制多级扩底桩，其特征在于所述的底座中设有放射筋。
4.根据权利要求1或2所述的沉管预制多级扩底桩，其特征在于所述的底座的纵剖面呈下大上小的梯形轮廓线，至于底座的具体形状不限，其底面为平面，凸面和凹面中的一种。
5.根据权利要求1所述的沉管预制多级扩底桩，其特征在于所述的桩身的各段为预制预应力混凝土桩身、高强度预应力混凝土桩身、无预应力混凝土桩身、钢管桩身、管状预制桩身和现浇桩身中的一种或混合。
6.根据权利要求1所述的沉管预制多级扩底桩，其特征在于所述的桩身各段的截面为削尖三角形、矩形、圆形、管形中的一种或混合。
7.根据权利要求1所述的沉管预制多级扩底桩，其特征在于所述的桩身的各段直径可以不同，上段桩身的直径大于下段桩身的直径。
8.根据权利要求1所述的沉管预制多级扩底桩，其特征在于所述的桩身的现浇砼桩身段上设有十字形分支。
9.根据权利要求1所述的沉管预制多级扩底桩，其特征在于所述的桩身的外表面制成附着一层砂壁、水泥浆胶结层和凸凹不平表面的一种。
10.根据权利要求1所述的沉管预制多级扩底桩，其特征在于所述的上下插筋是圆钢筋、截面为十字型和工字型的铁板中的一种，通过预埋或焊接在桩身的连接端上。
全文摘要
本发明涉及一种沉管预制钢砼扩底桩，特别是涉及一种沉管预制多级扩底桩，是高层建筑地基工程中首选的扩底桩，也适用于其他任何地基土质、安全等级的建筑中应用。由桩身和位于硬土层的现浇砼底座组成，其中所述的桩身至少是由两段组成，在其两者之间设有一个现浇砼底座，并通过其各自的上下插筋将现浇砼底座锚固连接成一个整体。本发明明显提高单桩的承载力和材料强度的利用率，容易达到设计的预期效果，更好地满足建筑工程的需要，同时适用范围广无论是高层还是低层建筑、安全等级和地基土质情况都能组合成与其相匹配的沉管预制多级扩底桩。
文档编号E02D5/50GK1827925SQ200610046160
公开日2006年9月6日 申请日期2006年3月24日 优先权日2006年3月24日
发明者王国奋 申请人:王国奋