一种螺旋桩及其施工方法与流程

本发明专利属于桩基础施工设备技术领域，特别地涉及一种钢管螺旋桩及其施工方法。

背景技术：

螺旋桩是目前在桩基础施工中使用较普遍的装置。由于其施工速度快,不受季节和施工条件的限制,施工噪音低，对周边环境影响,而被广泛应用于对环境要求比较严格的地区。螺旋桩按照组成材料分为混凝土螺旋桩、钢管混凝土螺旋桩和钢管螺旋桩，钢管螺旋桩更以其重量轻、易于施工被大量采用。

公知的钢管螺旋桩一般由中心的桩体和附在其上的螺旋钢板组成。螺旋基桩既能承受拉力又能承受压力。由于在加载过程中，基桩承受的荷载传递到周围的土体中，一部分荷载通过桩体传递给土体，另一部分通过螺旋片传递。因此，基桩的极限承载力由土的强度决定。当基桩所在位置的土质承载力较低时，需要通过增大螺旋桩基的桩体直径或者增加桩长来增加桩周摩阻力，进而提高桩基承载力。但是桩体尺寸直径或者长度的加大，不仅增加了材料用量，加大了钢管桩的加工和运输难度，增加制作成本，还增加了安装施工、施工控制难度以及施工成本。

目前,桩基础常用施工方法有人工挖孔、钻孔、静压、打入等方式。随着城市建设的快速发展和工程建设规模的扩大，传统桩基础暴露出各自的不足。如：大直径挖孔灌注桩、钻孔灌注桩的占用场地大、成桩质量有时难于保证，并且有塌孔的风险，施工效率较低；打入式预制桩的成桩质量较好、工厂化生产效率高，但由于施工噪音大，已被城市建设限制使用；静压管桩是近年来兴起的一种低噪音桩型，但因其施工机械自重大，对施工场地的要求高，一定程度上限制了该种桩型的发展。

技术实现要素：

本发明的目的是针对目前螺旋桩存在的不足，提出一种新型螺旋桩及其施工方法。通过设置压浆管，提高桩基的承载力；通过螺旋桩与后压浆技术的结合，增强基桩周围的土质承载力，进一步提高基桩的承载力。不仅方便了施工，而且节约了成本。

本发明实现上述目的采取的技术方案是：一种螺旋桩，包括桩体、螺旋钢板、压浆管，所述的螺旋钢板和压浆管固定连接在桩体上，压浆管位于螺旋钢板的上下端部位均连接有压浆喷头。

本发明所述的压浆管采用连接套筒进行对接，连接套筒与压浆管采用丝扣连接或焊接。

本发明所述的压浆管固定连接在桩体的外壁或内壁上。

本发明所述的螺旋钢板为若干个，螺旋钢板的数量根据基桩承载力需要进行设置，在每个螺旋钢板的上下端部位均连接有一个压浆喷头。

本发明在所述桩体的连接端，即上部桩体连接端和下部桩体连接端均设有连接孔，上部桩体连接端和下部桩体连接端套接连接后，由销钉通过连接孔固定连接。

本发明所述螺旋桩的施工方法包括以下步骤：步骤一、螺旋桩钻机调试安装并固定螺旋桩，选定基桩位置，将桩头放置在钻孔桩中心位置；步骤二、利用螺旋桩的尖端头切入土层，随后在桩顶施加旋转压力，桩体被旋入地下，每旋转一周，螺旋桩前进一个螺距，直至钻至设计持力层；步骤三、接入压浆设备进行压浆操作。

本发明所述压浆时的注浆压力在0.6-1MPa，注浆泵量控制在30-40L/min。

本发明通过在传统螺旋桩上的基础上增设一根压浆管，通过压浆管将水泥浆液由压力作用压入螺旋钢板周围的土体空隙中。一方面提高了螺旋钢板周围土体的承载力，另一方面增大了螺旋钢板与周围土体的接触面积，提高了桩基的承载力。且对施工场地要求不高，减少因施工造成的场地占用周期；减少由施工引起的环境污染与噪音影响，特别是城市施工环境的保护问题；高效率高质量的机械化施工、施工方便快捷；进一步降低桩基成本等优点。通过与后压浆技术相结合，增加基桩的侧阻力，提高了基桩承载力。

附图说明

图1为本发明专利的结构示意图。

图2为本发明专利在两个预制螺旋桩在拼接处的构造示意图。

图中： 1、桩体， 2、螺旋钢板，3、压浆管，4、预留连接孔，5、压浆喷头，6、上部桩体连接端，7、销钉，8、下部桩体连接端。

具体实施方式

下面对结合附图和实施实例对本发明专利作进一步说明：

如图1所示，一种螺旋桩主要由桩体1，螺旋钢板2及压浆管3构成，所述的桩体1为圆形钢管结构，在桩体1的外壁上固定连接有螺旋钢板2，本实施例是焊接在桩体外壁上。螺旋钢板2的设置个数需根据设计要求确定，本实施例为二个。在桩体1的外（或内）壁上还连接有压浆管3，本实施例是焊接。所述的压浆管3由上而下设置，在压浆管3位于每个螺旋钢板2的上下端部位均连接有一个压浆喷头5。当需要接长桩体时（螺旋基桩的桩体是分段的，因为工程中桩的长度在20m以上，受到施工设备高度的限制，需要将桩体分成5-10m一段。施工时，桩体再进行竖向拼装），在桩体的连接部位，即上部桩体连接端6和下部桩体连接端7均设有连接孔4，上部桩体连接端6和下部桩体连接端8套接连接后，由销钉7通过连接孔4固定连接。由于压浆管3的下端必须一直延伸到最下面的螺旋钢板2的下端附近，因此，当压浆管3需要接长时，可采用连接套筒进行对接，套筒与压浆管可采用丝扣连接或焊接。

本实例螺旋桩施工方法包括以下步骤：步骤一、螺旋桩钻机调试安装并固定螺旋桩，选定基桩位置，将桩头放置在钻孔桩中心位置；步骤二、利用螺旋桩的尖端头切入土层，根据螺旋桩直径的大小，计算出施加桩头的扭矩，螺旋钻机对钢管螺旋桩桩顶施加设计扭矩，桩体被旋入地下，每旋转一周，螺旋桩前进一个螺距，直至钻至设计持力层；步骤三、接入压浆设备，等待检测完螺旋桩的垂直度等设计指标满足规范要求后进行压浆操作，在成桩1-2后可进行后压浆操作，压浆时注浆压力控制在0.6-1MPa，注浆泵量控制在30-40L/min，当压力达到一定值后，进行稳压等。