一种桩端加固体可提供抗拔力的混凝土灌注桩及施工方法

本发明涉及岩土工程设计施工领域，尤其涉及一种桩端加固体可提供抗拔力的混凝土灌注桩及施工方法。

混凝土灌注桩作为应用广泛的一种基础形式，是一种原位成孔并放置钢筋笼或型钢等筋材后灌注混凝土后养护形成的桩基。混凝土灌注桩根据受力形式可分为摩擦桩、端承桩或两则共同发挥作用的桩型，根据成孔形式一般分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩和人工挖孔桩等。桩基础通过桩周摩擦力和桩基承载力将荷载传递给深部土体，广泛应用于高层建筑、桥梁、高铁等工程。

由于岩土工程的复杂性，桩基承载力和变形往往具有较大变异性，桩基设计施工时也常常面临桩基承载力不足或变形过大的问题；解决相应问题的思路有很多，如增加桩基直径、增加桩长、挤密桩周土体、桩端桩侧高压注浆等措施，但相应措施一般对施工条件有较高的要求，且增加不菲的造价。桩端增加加固体的混凝土灌注桩可以较好的解决桩基竖向承载力和变形问题，但由于加固体与混凝土灌注桩之间没有筋材联结处于分异状态，导致桩基在承担抗拔作用时加固体不能发挥作用。

因此，基于“集约增强桩端、施工简单”的思路，发展了一种桩端加固体可提供抗拔力的混凝土灌注桩及施工方法，在搅拌桩、旋喷桩等桩端加固体实施后，通过在加固体中加入筋材并将筋材锚固到混凝土灌注桩或承台上，使加固体也可承担抗拔作用，且必要时可施加预应力。加固体可利用混凝土灌注桩的桩孔进行施工，这样，加固体不仅可增加桩基承载力减小变形，还可承担抗拔作用，在少量增加造价前提下获得良好的承载变形性能，在岩土工程领域的具有广泛应用空间。

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种桩端加固体可提供抗拔力的混凝土灌注桩及施工方法，在搅拌桩、旋喷桩等桩端加固体实施后，通过在加固体中设置筋材并将筋材锚固到混凝土灌注桩或承台上，使加固体也可承担抗拔作用，且必要时可施加预应力。加固体可利用混凝土灌注桩的桩孔进行施工，这样，加固体不仅可增加桩基承载力减小变形，还可承担抗拔作用，在少量增加造价前提下获得良好的承载变形性能，在岩土工程领域的具有广泛应用空间。

本发明的实施例提供一种桩端加固体可提供抗拔力的混凝土灌注桩及施工方法，包括混凝土灌注桩、桩端桩端加固体和筋材、承载板等锚固系统。混凝土灌注桩主要由筋体和混凝土灌注凝固形成；筋体为钢筋笼或型钢钢管等材料；桩端加固体位于混凝土灌注桩桩端，可为水泥土搅拌桩、高压旋喷桩等，加固体利用混凝土灌注桩的桩孔进行施工，加固体施工完成后将承载板和筋材一端放置在加固体内，承载板和筋材联结，筋材另一端锚固到混凝土灌注桩或承台上，使加固体也可承担抗拔作用，需要时筋材可施加预应力。

所述混凝土灌注桩定位后桩基成孔。

所述加固体施工机械如水泥土搅拌桩、高压旋喷桩施工机械在混凝土灌注桩桩孔底部根据加固体的设计定位、设计桩径、设计垂直度等参数进行施工。

所述承载板和筋材一端放置在加固体内，承载板和筋材联结，筋材另一端锚固到混凝土灌注桩或承台上，使加固体也可承担抗拔作用，需要时筋材可施加预应力。

所述锚固系统筋材若施加预应力，需待加固体达到一定强度后实施，该强度可根据相关规范和设计要求确定。

所述混凝土灌注桩桩孔清孔后在孔内放置钢筋笼等筋体。

所述混凝土灌注桩桩孔内浇筑混凝土。

所述混凝土灌注桩的桩径、长度、混凝土强度等参数可根据规范和设计需求设置。

所述混凝土灌注桩的设计施工工艺均应满足国家和地方相关规范要求。

所述加固体的设计施工工艺均应满足国家和地方相关规范要求。

所述施工工程均应满足桩孔桩顶地面稳定，满足国家和地方相关质量及安全规范要求。

所述混凝土桩和加固体桩均需按规范规定时间养护。

进一步的，所述混凝土桩的筋体可以是钢筋筋体、钢管、型钢等，也可采用不同筋体的组合。

进一步的，所述混凝土桩的钻孔可以采用钻机、沉管和人工挖孔等方式施工，人工挖孔时应符合国家相关规范要求且保障孔壁安全，且尽量避免使用人工挖孔桩。

进一步的，所述加固体桩可以使用施工机械垂直施工，也可以向桩外侧适当倾斜，以方便施工，增加加固体桩桩端面积。

进一步的，所述加固体桩桩径、长度、强度、数量、衔接尺寸等参数可根据规范和设计需求设置。

进一步的，所述加固体桩的水泥掺量、搅拌次数等应根据地质条件和试验等因素综合确定，确保加固体整体强度满足规范及设计要求。

进一步的，所述加固体桩在混凝土桩底部施工时应适当增加水泥参量和搅拌次数，保障加固体桩和混凝土桩紧密结合，也可将混凝土桩嵌入加固体内一定长度。

进一步的，所述加固体桩可掺加玄武岩纤维、碳纤维、玻璃纤维或聚合物纤维等纤维用以增强水泥土搅拌桩强度和韧性。

进一步的，所述加固体桩中掺加的纤维可用于加固体整体区段，也可用于加固体局部区段。

进一步的，所述加固体桩可利用混凝土灌注桩桩孔施工，也可在桩孔施工前施工。

进一步的，所述锚固系统筋材可采用钢筋、钢绞线，也可采用玻璃纤维、玄武岩纤维等具有抗拉作用的材料。

进一步的，所述加固体内承载板可根据设计方案设置或取消。

进一步的，所述锚固系统筋材可锚固到混凝土灌注桩上，也可设置自由段锚固到承台上，锚具等可根据需求设置。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过采用在混凝土灌注桩桩底设置加固体，加固体可利用混凝土灌注桩的桩孔进行施工，加固体内设置筋材一端联结加固体，一端锚固到混凝土灌注桩或承台内，这样，加固体不仅可增加桩基承载力减小变形，还可承担抗拔作用，在少量增加造价前提下获得良好的承载变形性能，在岩土工程领域的具有广泛应用空间。

图1为本发明的桩端加固体可提供抗拔力的混凝土灌注桩结构侧视示意图；

图2为本发明的桩端加固体可提供抗拔力的混凝土灌注桩结构顶视示意图。

图中：1、混凝土灌注桩2、加固体桩3、锚固系统；所述混凝土灌注桩1包括：11、筋体12、混凝土；所述锚固系统3包括：31、筋材32、承载板33、套管。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

参见图1、图2，本发明的实施例提供一种桩端加固体可提供抗拔力的混凝土灌注桩及施工方法，包括1、混凝土灌注桩2、加固体桩3、锚固系统；所述混凝土灌注桩1包括：11、筋体12、混凝土；所述锚固系统3包括：31、锚固系统筋材32、承载板33、套管。

参见图1、图2，所述桩端加固体可提供抗拔力的混凝土灌注桩的工作流程如下。

S1、混凝土灌注桩定位成孔。

S2、所述加固体施工机械如水泥土搅拌桩、高压旋喷桩施工机械在混凝土灌注桩桩孔底部根据加固体的设计定位、设计桩径、设计垂直度等参数进行施工。

S3、所述锚固系统筋材准备，如设置自由段则在自由段套上套管33。将承载板和筋材一端放置在加固体内，承载板和筋材联结，锚固系统筋材另一端放置在地面孔口处临时固定。

S4、混凝土灌注桩桩孔清孔后在孔内放置钢筋笼等筋体，锚固系统筋材应尽量放置在混凝土灌注桩筋体内部，锚固系统筋材可直接与混凝土桩进行锚固，也可将混凝土桩段设置为自由段后续锚固到承台内。

S5、混凝土灌注桩桩孔内浇筑混凝土。

S6、混凝土桩和加固体桩均按规范规定时间养护到预定强度。

S7、待加固体凝固到设计强度后可根据设计需要在后续对锚固系统筋材施加预应力，套管可保证加固体自由段的形成。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

采用上述技术方案的桩端加固体可提供抗拔力的混凝土灌注桩及施工方法，通过采用在混凝土灌注桩桩底设置加固体，加固体可利用混凝土灌注桩的桩孔进行施工，加固体内设置筋材一端联结加固体，一端锚固到混凝土灌注桩或承台内，这样，加固体不仅可增加桩基承载力减小变形，还可承担抗拔作用。

采用上述技术方案的桩端加固体可提供抗拔力的混凝土灌注桩及施工方法，在少量增加造价前提下可大幅度提高桩基承载能力，且加固体可承担抗拔作用，可靠性高，施工方便，可大量应用。