增设耳托板的静压钢管桩及其成桩方法与流程

本发明涉及一种静压钢管桩的结构与成桩方法。

背景技术：

小直径(d<300mm)静压钢管桩在中小型工程地基处理中应用较多，特别是在既有建筑地基基础的加固中这种桩型以其自重轻、施工周期短、见效快、操作方便、布桩灵活等优势受到了从事工程加固改造的广大技术人员的青睐，得到了较为广泛的应用。

然而，由于这种桩一般直径不大，管周光滑，端阻和侧摩阻较小，影响了桩的承载能力。有时为了满足工程需要，不得不加大桩长，而此时会带来桩的长细比过大，甚至影响到桩身稳定等问题，也使基底持力层的潜力得不到发挥。另外，较长的钢管桩性价比较低，使得工程投入较大，制约了小型钢管桩的发展应用。

技术实现要素：

本发明提供一种增设耳托板的静压钢管桩及其成桩方法，其目的是解决现有小直径(d<300mm)静压钢管桩若较短则承载能力不足、若较长则性价比较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种增设耳托板的静压钢管桩，其特征在于：在桩管的外侧面沿水平面方向设有耳托板。

为实现上述目的，本发明还提供一种增设耳托板的静压钢管桩的成桩方法，是依靠千斤顶的压力，将多节桩管依次压入地下，其特征在于：在各节桩管的外侧面沿水平面方向设有耳托板，在耳托板上方的桩管上设有贯穿的侧孔；

在压桩过程中，耳托板将使桩周形成土槽孔隙；

在所有节段的桩管压桩到位之后，向管内注入细石混凝土时，通过施力振捣或加压，部分细石混凝土浆液通过侧孔流出并凝固于管壁周围的土槽空隙中。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：用较短的钢管桩即可达到额定的承载压力，提高了性价比。

附图说明

图1是本发明提供的增设耳托板的静压钢管桩的压桩示意图；

图2、图3是本发明中耳托板位置的静压钢管桩的横向视图与纵向视图。

附图标记说明：桩管1；耳托板2；侧孔3；肋板4；千斤顶5。

具体实施方式

如图1所示，是本发明提供的增设耳托板的静压钢管桩的压桩示意图，是依靠千斤顶5的压力，将多节桩管1依次压入地下，其中：

请结合图1、图2、图3所示，在各节桩管1的外侧面沿水平面方向设有耳托板2，在耳托板2上方的桩管1上设有贯穿的侧孔3，其中，所述耳托板2上侧还用肋板4予以加强固定。

优选情况下，每一节桩管1设有高低两层耳托板2，每一层耳托板2相邻180度角布置，同一节桩管1上的两层耳托板2错开90度布置，不同节桩管1之间相邻的耳托板2错开45度布置。而且，更靠近地面的桩管1上的耳托板2与肋板4以及侧孔3的尺寸都要大于或者等于更靠近地下的桩管1上的耳托板2与肋板4的尺寸；各侧孔3的尺寸则可以上下保持一致。

在压桩过程中，耳托板2将使桩周形成土槽孔隙(未予图示)，可能影响桩的侧向约束和稳定，因此在每个耳托板2的上方部位的管壁上开有侧孔3，在所有节段的桩管1压桩到位之后，向管内注入细石混凝土(粗骨料粒径最大为5mm，以防止注浆时堵塞侧孔)时，通过施力振捣或加压将部分细石混凝土浆液通过侧孔3流出，凝固于管壁周围的土槽空隙中，既稳定了桩身，又扩大了有效桩径，从而使静压钢管桩的承载能力得到进一步提高，这类似于钢筋细石混凝土支盘桩。

为了使适量的细石混凝土浆液自侧孔3流出，即判断溢出管外的细石混凝土量，应当首先测量压桩过程中通过侧孔3坍落至管内的土体体积，溢出管外的细石混凝土量可自最下排孔位管内液面不再下降时算起。反复振捣管内细石混凝土至最上口液面不再下降时停止浇注。

在上述实施例的基础上，可以对本发明进行简化，即，仅增设耳托板2，不 再设置侧孔3，同样具有提高轴向承载能力的效果。具体效果见下表：

为了验证本发明的效果，发明人结合多项工程实例进行了现场试验，取得了第一手资料，在某次实验中：

常规桩型(无耳托板2)，由于其表面光滑，侧摩阻力较小(实践表明就桩侧阻力来说，钢管桩一般小于细石混凝土桩)，为了实现控制压力750kn，其入土深度达到了19节，长细比已达225。从桩入土的千斤顶5压力来看，自第一节至第九节，压力变化不大，自第十节和第十一节开始，压力突然猛增，到达第十六节时压力有所降低，这与该处可能存在的局部较薄软弱土层有关。自第十八节开始压力才又增大，直至到达750kn的第十九节停止压桩。

而增加耳托板2后(无论钢桩底端封口或不封口)，上述状态都发生了极大变化，增设耳托板2和侧孔3的静压钢管桩是自第七节加设耳托板2的，其压桩数据表明，自第七节入土后压力猛增，当桩入土达到第十三节和十四节时，千斤顶5压力已达到控制压力。这说明耳托板2起到了很大作用，使桩不需穿透下部软弱层即可满足承载力要求。

发明人还进行了多次类似实验，实验结果较为统一，因此可以认为本发明达到了预期目的。静压钢管桩增设耳托板2和侧孔3注浆的技术具有首创性，实践证明，这种技术思路巧妙，理论合理，操作方便，造价节省，在既有建筑的加固改造中具有推广应用的价值。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种增设耳托板的静压钢管桩及其成桩方法，是在桩管的外侧面沿水平面方向设有耳托板，在耳托板上方的桩管上设有贯穿壁厚的侧孔，依靠千斤顶的压力，将多节桩管依次压入地下，在压桩过程中，耳托板将使桩周形成土槽孔隙；在所有节段的桩管压桩到位之后，向管内注入细石混凝土时，通过施力振捣或加压，部分细石混凝土浆液通过侧孔流出并凝固于管壁周围的土槽空隙中，既稳定了桩身，又扩大了有效桩径，从而使静压钢管桩的承载能力得到进一步提高。

技术研发人员：王天晴;王璀瑾;董华阳;陈映棠;李君成
受保护的技术使用者：山西省建筑科学研究院
技术研发日：2016.01.05
技术公布日：2017.07.11