本發(fā)明涉及樁基工程領(lǐng)域，尤其涉及一種混合預(yù)制樁及沉樁施工方法。

背景技術(shù)：

在我國廣大地區(qū)，上覆第四系覆蓋層、下臥強風(fēng)化或中風(fēng)化基巖這種地層狀況比比皆是。特別是在低矮的丘陵地帶，這種帶有二元性質(zhì)的土層十分常見。由于下臥基巖面變化較大，采用樁基時往往會遇到樁型選擇的問題。通常灌注樁是優(yōu)選方案，因為樁長可以在施工成孔過程中隨時予以調(diào)整，但由于其存在施工質(zhì)量不宜控制、沉渣清孔不到位、鋼筋籠預(yù)制長度不能確定、施工周期長、成本較高，以及文明施工等問題而不推薦采用，相反預(yù)制樁（特別是PHC樁）盡管存在著標高不到位而要被“殺頭”的問題，但由于相對成本較低、施工質(zhì)量和周期可控等優(yōu)點而被較多地采用。

然而采用預(yù)制樁雖然不惜“殺頭”的成本，但仍然會出現(xiàn)另外一個問題。樁頂標高不到位，說明樁端可能已經(jīng)到達了基巖面，無法再強行進入，否則樁頭將被打壞，影響樁身質(zhì)量，同時由于樁端不能確保進入持力層（基巖）一定深度，形成不穩(wěn)定的懸根樁，對設(shè)計取用單樁豎向承載力十分不利，甚至變形都存在一定的隱患。這種情況對于基巖面相對較淺的場地尤其不利。尋找解決預(yù)制樁在下臥基巖起伏場地的樁頂標高不到位、樁端無法可靠生根的問題，一直被工程技術(shù)人員所十分關(guān)注，但目前尚無可靠的技術(shù)手段可實施。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明提供了一種混合預(yù)制柱及沉樁施工方法，克服了在下臥基巖起伏場地上，預(yù)制樁樁頂標高不到位、樁端無法可靠生根等技術(shù)缺陷，在保持預(yù)制樁各種技術(shù)優(yōu)勢的條件下，可以降低切割樁頭的成本浪費，同時提高樁的承載能力，確保樁基的穩(wěn)定，對我國樁基工程具有良好的實用意義。

本發(fā)明第一個方面提供了一種混合預(yù)制樁，在樁中間預(yù)留中空通道，所述混合預(yù)制樁包括A段和B段，所述A段在所述B段的上部，所述A段混凝土強度等級比B段高。

優(yōu)選地，所述A段混凝土強度等級不低于C60，所述B段混凝土強度等級不大于C15。

優(yōu)選地，所述的混合預(yù)制樁樁體形狀為圓柱體形或者長方體形。

優(yōu)選地，所述中空通道的截面為圓形，其直徑為100-150mm，以滿足普通注漿管大小為宜。

優(yōu)選地，所述中空通道的截面為正方形，其面積為8000-18000mm²。

優(yōu)選地，所述合預(yù)制樁的A段和B段同截面，并且所述A段和所述B段的配筋方法相同。

該混合預(yù)制樁總長為L=LA+LB，L、LA和LB可作為三個參數(shù)，預(yù)先制作成不同長度的預(yù)制樁，形成預(yù)制標準化系列樁型，以適應(yīng)不同的基巖面埋深需要，其中優(yōu)選B段長度≤1m；進一步優(yōu)選地，B段長度為0.75m。

所述A段和所述B段組成的混合預(yù)制樁，生產(chǎn)時可在一個樁模內(nèi)根據(jù)強度等級分段澆筑成樁。

本發(fā)明另一個方面還提供了一種適用于上覆第四系覆蓋層、下臥強風(fēng)化或中風(fēng)化基巖地層的混合預(yù)制樁的沉樁施工方法，包括以下步驟：

步驟1：制備如權(quán)利要求1所述的混合預(yù)制樁；

步驟2：用重錘低擊步驟1中所制備的混合預(yù)制樁，在第一次出現(xiàn)跳錘后，改為重錘高擊混合預(yù)制樁，直至最后十擊的貫入度小于25-30mm，收錘停打；

步驟3：使用注漿導(dǎo)管穿過樁身中的中空通道至下部樁端，向樁端處注漿，形成B段樁身混凝土碎塊、基巖面表面風(fēng)化體、部分土體和樁端鋼筋于一體的注漿加固體，待壓力穩(wěn)定后停止注漿。

優(yōu)選地，所述步驟2中最后十擊的貫入度小于25mm。

重錘低擊采用落錘、蒸汽錘、柴油錘或液壓錘中的任意一種，優(yōu)選為柴油錘。低擊時樁錘的落距大約為0.7m-1m之間，優(yōu)選為約0.8m。

所述步驟3中的注漿過程中壓力不低于1.0 Mpa，優(yōu)選為1.0 MPa。

所述步驟2中注漿的材料為水泥基注漿料，形成B段樁身混凝土碎塊、基巖面表面風(fēng)化體、部分土體和樁端鋼筋于一體的注漿加固體。

本發(fā)明所提供的混合預(yù)制樁及其沉樁施工方法適用于上覆第四系覆蓋層、下臥強風(fēng)化或中風(fēng)化基巖等二元性質(zhì)土層，尤其適用于上覆第四系覆蓋層較薄、下臥強風(fēng)化或中風(fēng)化基巖地層頂面變化較大的狀況，具有良好的實用意義。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1）本發(fā)明所提供的混合預(yù)制樁及其沉樁施工方法，克服了在下臥基巖起伏場地上，預(yù)制樁樁頂標高不到位，樁端無法可靠生根的技術(shù)缺陷；

2）本發(fā)明所提供的中空高低強度混合預(yù)制樁可以有效降低切割樁頭的成本浪費，大幅提高樁的承載能力和樁基工作穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述混合預(yù)制樁的立面圖；圖中：1-樁頂，2-A段，3-B段，4-樁端，H-H為混合預(yù)制樁的水平截面。

圖2分別示出了實施例1和實施例2的混合預(yù)制樁的H-H截面圖；圖中：1-中空通道，2-鋼筋。

圖3是實施例1的混合預(yù)制樁的沉樁施工原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進一步闡述，但本發(fā)明并不限于以下實施方式。

實施例1

本實施例提供了一種混合預(yù)制樁，如圖1所示，樁型為中空高低強度混合預(yù)制樁，由A和B兩段組成，A段為與普通國標規(guī)格一致的預(yù)應(yīng)力管樁，長度為LA，B段與A段同截面，長度為LB；樁身為圓柱體形，中間預(yù)留中空通道；所述中空通道的截面為圓形，該圓形的直徑為100mm，樁身H-H截面圖如圖2a所示。

上述混合預(yù)制樁總長為L=LA+LB，L、LA和LB可作為三個參數(shù)，預(yù)先制作成不同長度的預(yù)制樁，形成預(yù)制標準化系列樁型，以適應(yīng)不同的基巖面埋深需要；LB的長度是0.8m。

其中，A段樁的樁身構(gòu)造、材料和鋼筋配置等均與普通國標規(guī)格一致，混凝土強度等級是C80；B段樁采用低標號混凝土強度，強度等級是C15，其配筋方法與A段相同。

A段和B段組成的中空高低強度混合預(yù)制樁，生產(chǎn)時可在一個樁模內(nèi)根據(jù)強度等級分段澆筑成樁。

實施例2

本實施例提供了一種混合預(yù)制樁，如圖1所示，樁型為中空高低強度混合預(yù)制樁，由A和B兩段組成，A段為與普通國標規(guī)格一致的預(yù)應(yīng)力管樁，長度為LA，B段與A段同截面，長度為LB；樁身為長方體形，中間預(yù)留中空通道；所述中空通道的截面為正方形，該正方形的面積為18000mm²，樁身H-H截面圖如圖2b所示。

上述混合預(yù)制樁總長為L=LA+LB，L、LA和LB可作為三個參數(shù)，預(yù)先制作成不同長度的預(yù)制樁，形成預(yù)制標準化系列樁型，以適應(yīng)不同的基巖面埋深需要；LB的長度是0.8m。

其中，A段樁的樁身構(gòu)造、材料和鋼筋配置等均與普通國標規(guī)格一致，混凝土強度等級是C80；B段樁采用低標號混凝土強度，強度等級是C15，其配筋方法與A段相同。

A段和B段組成的中空高低強度混合預(yù)制樁，生產(chǎn)時可在一個樁模內(nèi)根據(jù)強度等級分段澆筑成樁。

實施例3

本實施例提供了一種混合預(yù)制樁的沉樁施工方法，沉樁原理如圖3所示，包括以下步驟：

步驟1：制備實施例1所述的混合預(yù)制樁；

步驟2：首先采用柴油錘低擊，每次樁錘的落距大約為0.8m，當?shù)谝淮纬霈F(xiàn)跳錘時，樁端遭遇基巖面，然后繼續(xù)用柴油錘高擊，直至最后十擊貫入度小于25mm時收錘停打；

步驟:3：將注漿導(dǎo)管通過樁身中的中空通道插入到樁端，向樁端處進行壓力為1.5 Mpa的高壓注漿，形成B段樁身混凝土碎塊、基巖面表面風(fēng)化體、部分土體和樁端鋼筋于一體的注漿加固體，待壓力穩(wěn)定后停止注漿。所述注漿材料是砂漿。

本實施例提供的混合預(yù)制樁及其沉樁施工方法，克服了在下臥基巖起伏場地上，預(yù)制樁樁頂標高不到位，樁端無法可靠生根的技術(shù)缺陷；并且可以有效降低切割樁頭的成本浪費，大幅提高樁的承載能力和樁基工作穩(wěn)定性。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了詳細描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對本發(fā)明進行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。