专利名称：十字形灌注桩及其成桩方法
技术领域：
本发明属于基础工程中的桩，特别是十字型断面的混凝土灌注桩及其成桩施工方法。
目前，在建筑物的基础施工中，常采用混凝土灌注桩，灌注桩的断面多为圆型，其成桩方法是，采用螺旋钻孔机钻孔，灌注泥浆护壁，下钢筋笼，灌注混凝土，成桩。随着工业与民用建筑的发展，一些高大建筑和工业厂房，要求桩的承载力更大，持力层更深。当建筑物有多层地下结构时，常需在圆型的基础桩的桩身上施工地下结构柱，此时就需要基础桩有更大的承载力。
圆型断面灌注桩的承载力，受其施工技术和断面形状的限制，不可能很大，这是由于圆型断面的基础桩的承载力取决于断面面积和周边长度所致，因此需要改变桩的断面形状，以提高桩的承载力和摩阻力。同时，目前圆断面灌注桩的成桩方法，采用机钻钻孔，利用钻机取土，对于桩尖土(即桩底沉渣)需要另配专用机具来清理，也带来施工的繁琐。
当建筑物有多层地下结构时，现有的施工方法是，机钻钻孔，浇灌基础桩，在基础桩上面设置护筒，人员下入护筒内，清理基础桩的施工面，标定结构柱的中心位置，设置结构柱钢管，灌注结构柱的混凝土，再分段拆除护筒，即基础桩与结构柱是分次灌注，施工繁琐，人员不够安全。
在地下构筑物的施工中，作为支护挡墙，常采用地下连续墙结构，地下连续墙的施工方法是，采用专用机械抓斗挖槽，蠕变泥浆护壁，下钢筋笼，灌注水下混凝土，成型。在护壁泥浆循环作业时，不必更换机具设备，就可对连续墙槽底的沉渣淘洗清理干净，保证连续墙基底坚实，有足够的承载力。可以用于解决灌注桩的沉渣清理。
本发明的目的是，设计一种十字型断面的灌注桩，以提高单桩承载力，减少沉降变形;采用地下连续墙施工的成套机具设备开挖槽孔，清理沉渣，灌注水下混凝土，成桩，可以实现十字型桩的挖槽，不更换机具随即清理桩尖土，桩、柱一次成型，避免井下作业，方便操作，安全施工。
本发明的十字型灌注桩，由钢筋笼和混凝土灌注成型，其特征是，灌注桩的桩身断面呈十字型，横、竖两向的翼墙成正交;
本发明的十字型灌注桩的成桩方法是，挖槽，护壁，下钢筋笼，灌注水下混凝土，其特征是，采用专用机械抓斗挖槽，成十字型槽孔;在泥浆护壁时，用护壁泥浆循环作业清理桩底沉渣;
当在基础桩桩身上施工结构柱时，其成桩方法是，采用专用机械抓斗挖槽，成十字型槽孔;用护壁泥浆循环作业清理桩底沉渣;下十字型基础桩钢筋笼;吊放钢管柱，其下端插入钢筋笼内，在钢管上部设置钢管定位器;调整对位后，下混凝土导管至桩槽底部，灌注水下混凝土;水下混凝土灌注到基础桩设计标高处时，投入碎石，压住十字型断面处的混凝土面;继续在钢管内灌注混凝土到钢管的管顶，成桩。
钢管定位器由定位法兰、框架、爬梯组成，在框架的上、下横梁上，对称设置4个定位器垂直度调整丝杠，在框架的中横梁上，对称设置4个钢管垂直度调整螺栓，在框架顶面板上定位法兰四周对称设置4个钢管水平位移调整螺栓。
本发明具有的优点是，十字型断面的灌注桩较圆型断面的桩，承载力得到提高，沉降变位大大减小;采用现有的地下连续墙的施工机具设备，不必配备钻孔机具和清渣设备，桩、柱一次成型，节省费用，操作方便;不必人员井下作业，施工安全可靠。
以下结合附图及实施例，对本发明作进一步描述。
图1是十字型灌注桩的结构示意2是图1的A-A剖面3是钢管定位器构造4是十字型灌注桩的成桩方法实施例图由图可见，在地下工程的盖挖逆作法施工时，十字型灌注桩1的翼墙断面为300×60厘米，深30米，在深度17米处，接有结构柱的钢管2直径是630厘米。十字型灌注桩的成桩方法是抓斗挖槽，开挖横向、竖向的翼墙槽后，成十字型槽孔;
泥浆护壁，护壁泥浆注满整个槽孔;
开动泥浆循环泵，利用护壁泥浆的循环作业，清理桩底沉渣;
下钢筋笼至槽底;
吊放钢管柱，其下端插入钢筋笼内，在钢管上部设置钢管定位器，先调整钢管水平位移调整螺栓，再调整钢管定位器的垂直度的调整丝杠和钢管垂直度的调整螺栓，调整钢管柱中心位置，与基础桩的中心对中后定位;
下混凝土导管到桩底，灌注水下混凝土;
水下混凝土灌注到基础桩的设计标高(即-17米)处，在十字型断面上投放碎石，压住混凝土面;
在钢管内，继续灌注混凝土，至钢管的管口，成桩。
钢管定位器由定位法兰3、框架4、爬梯5组成，在框架的上、下横梁上，对称设置4个定位器垂直度调整丝杠6，在框架的中横梁上，对称设置4个钢管垂直度调整螺栓7，在框架顶面板上定位法兰四周对称设置4个钢管水平位移调整螺栓8。
权利要求
1.一种十字型灌注桩，由钢筋笼和混凝土灌注成型，其特征是，灌注桩的桩身断面呈十字型，横、竖两向的翼墙成正交。
2.一种十字型灌注桩的成桩方法是，挖槽，护壁，下钢筋笼，灌注水下混凝土，其特征是，采用专用机械抓斗挖槽，成十字型槽孔;在泥浆护壁时，用护壁泥浆循环作业清理桩底沉渣。
3.如权利要求2所述的十字型灌注桩的成桩方法，当在基础桩桩身上施工结构柱时，其施工方法是，采用专用机械抓斗挖槽，成十字型槽孔;泥浆护壁时，用护壁泥浆循环作业清理桩底沉渣;下十字型基础桩钢筋笼;吊放钢筋柱，其下端插入钢筋笼内，在钢管上部设置钢管定位器;调整对位后，下混凝土导管至桩槽底部，灌注水下混凝土;水下混凝土灌注到基础桩设计标高处时，投入碎石，压住十字型断面处的混凝土面;继续在钢管内灌注混凝土到钢管的管顶，成桩。
4.如权利要求2、3所述的十字型灌注桩成桩方法，其特征是，钢管定位器由定位法兰、框架、爬梯组成，在框架的上、下横梁上，对称设置4个定位器垂直度调整丝杠，在框架的中横梁上，对称设置4个钢管垂直度调整螺栓，在框架顶面板上定位法兰四周对称设置4个钢管水平位移调整螺栓。
全文摘要
一种十字形灌注桩及其成桩方法，灌注桩身的断面呈十字形。成桩方法特征是，采用专用机械抓斗挖槽，成十字形槽孔；用护壁泥浆循环作业清理桩底沉渣；在基础桩桩身上施工结构柱时，在钢管上部设置钢管定位器。钢管定位器设有调整螺栓，可对钢管和钢管定位器的垂直度进行调整。优点是，单桩承载力提高，沉降变位减小，采用现有的地下连续墙的施工机具设备施工，全部在地面上操作，桩、柱一次施工成型。适用于各种灌注桩基础施工。
文档编号E02D5/34GK1082133SQ9310885
公开日1994年2月16日 申请日期1993年7月26日 优先权日1993年7月26日
发明者王启顺, 刘俊卿, 郝铭莲, 叶增仁, 郑国梁, 赵双全 申请人:北京市第三城市建设工程公司, 北京市城建设计研究院