本發(fā)明屬于巖土工程領(lǐng)域，尤其涉及一種多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁及施工方法。

背景技術(shù)：

在樁身長度范圍內(nèi)存在多層樁端持力層時(shí)，傳統(tǒng)的擴(kuò)底樁，只在樁底設(shè)置一個(gè)擴(kuò)大頭，單樁豎向承載力低。傳統(tǒng)的人工擴(kuò)底樁，擴(kuò)頭部位通常不配筋，樁水平承載力以及抗拔承載力比較低。傳統(tǒng)的人工挖孔樁沒有很好地發(fā)揮多層持力層增大單樁承載力的優(yōu)勢，單位混凝土提供的單樁承載力較少，性價(jià)比較低。工程造價(jià)成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁及施工方法，具體由以下方案實(shí)施：

所述多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁，所述灌注樁的樁體包括至少兩個(gè)樁端持力層、穿插于所述樁端持力層的鋼筋籠以及環(huán)形的鋼筋骨架，每個(gè)持力層中含有錐臺狀的內(nèi)腔，并在內(nèi)腔壁上澆筑有混凝土護(hù)壁，每個(gè)持力層的擴(kuò)大頭的底部呈環(huán)形并設(shè)有所述鋼筋骨架，所述鋼筋籠穿過鋼筋骨架并通過連接筋與鋼筋骨架固接。

所述多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述鋼筋骨架分為上、下兩層，所述鋼筋骨架的下層位于對應(yīng)樁端持力層擴(kuò)大頭底部上，鋼筋骨架由若干扇形的鋼筋骨架塊組成，鋼筋骨架塊由塊主筋組成，塊主筋沿鋼筋骨架塊的徑向分布，處于環(huán)形鋼筋骨架同一徑向位置且分別位于鋼筋骨架上下兩層的塊主筋形成一組塊主筋組，每個(gè)塊主筋組分別通過兩根連接筋與鋼筋籠的一根主筋對應(yīng)連接。

所述多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述鋼筋骨架塊由至少兩組塊主筋組組成，相鄰的鋼筋骨架塊的鄰近邊緣筋通過若干兩端設(shè)有彎鉤的連接短筋實(shí)現(xiàn)連接，所述邊緣筋與連接短筋通過綁扎鋼絲實(shí)現(xiàn)固定。

所述多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述塊主筋的兩端分別焊接有螺母。

所述多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述連接筋一端為帶有彎鉤的連接端，另一端為固定端。

所述多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述鋼筋籠的主筋分別對應(yīng)于每個(gè)樁端持力層的擴(kuò)大頭底部、對應(yīng)鋼筋骨架上層水平線分別焊接兩個(gè)加強(qiáng)圈。

所述多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述連接筋穿接于對應(yīng)塊主筋的兩螺母，且固定端與連接筋焊接，連接端的彎鉤穿接于所述加強(qiáng)圈中，并通過綁扎鋼絲固定。

所述多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述鋼筋骨架的下層與對應(yīng)樁端持力層擴(kuò)大頭底部之間設(shè)有環(huán)形的混凝土墊層。

所述的多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁的施工方法，包括如下步驟：

1)進(jìn)行樁位測放，接著人工開挖樁孔，并澆筑鋼筋混凝土護(hù)壁；

2)制作分塊雙層鋼筋骨架及鋼筋籠；

3)護(hù)壁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)定強(qiáng)度后繼續(xù)開挖樁孔；

4)重復(fù)步驟1)、步驟3)，按設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行當(dāng)前樁端持力層擴(kuò)底；

5)澆筑擴(kuò)底端環(huán)形混凝土墊層，并安放雙層鋼筋骨架塊并將相鄰鋼筋骨架塊相鄰近的邊緣筋通過鋼絲綁扎形成環(huán)形的雙層鋼筋骨架，完成當(dāng)前樁端持力層的構(gòu)建；

6)重復(fù)步驟3)、步驟4)、步驟5)，完成所有樁端持力層的構(gòu)建；

7)安放鋼筋籠，將雙層鋼筋骨架主筋同鋼筋籠主筋安裝連接筋并綁扎鋼絲將連接筋與固定鋼筋籠上加強(qiáng)圈固定；

8)下導(dǎo)管、澆筑混凝土成樁。

所述多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁的施工方法的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述步驟3)中所述設(shè)定強(qiáng)度為70％。

本發(fā)明的有益效果

本發(fā)明的多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁，充分利用樁長范圍內(nèi)有多層較好的樁端持力層優(yōu)點(diǎn)，大大地提高樁承載力。該樁解決了傳統(tǒng)擴(kuò)底樁擴(kuò)頭部位不配筋難題，多層擴(kuò)孔處安裝鋼筋骨架并與鋼筋籠牢固連接，既可提高單樁豎向承載力又大大提高了樁的水平承載力與抗拔承載力。該樁施工效率高，施工周期短，樁身質(zhì)量好，工程造價(jià)低，具有較高經(jīng)濟(jì)性、創(chuàng)新性和社會效益。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁的俯視圖。

圖3是圖2多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁的俯視圖的A處放大示意圖。

圖4是圖2多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁的俯視圖的BB剖視圖。

圖5是多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁施工方法步驟一的示意圖。

圖6是多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁施工方法步驟三的示意圖。

圖7是多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁施工方法步驟四的示意圖。

圖8是多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁施工方法步驟五的示意圖。

圖9是多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁施工方法步驟六的示意圖。

圖10是多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁施工方法步驟七的示意圖。

圖11是多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁施工方法步驟八的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步說明。

如圖1，本實(shí)施例的多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁，灌注樁的樁體主為三個(gè)樁端持力層6設(shè)計(jì)，利用樁長范圍內(nèi)有多層較好的樁端持力層優(yōu)點(diǎn)，大大地提高樁承載力。為了提高單樁豎向承載力、水平承載力以及抗拔承載力，本實(shí)施例在每個(gè)樁端持力層設(shè)置環(huán)形的鋼筋骨架1。將穿插于樁端持力層的鋼筋籠2穿過鋼筋骨架1。每個(gè)樁端持力層6中含有錐臺狀的內(nèi)腔4，并在內(nèi)腔壁上澆筑有混凝土護(hù)壁5。每個(gè)持力層的擴(kuò)大頭的底部呈環(huán)形并設(shè)有鋼筋骨架1。鋼筋籠的主筋豎直分布且通過連接筋與鋼筋骨架固接。鋼筋籠2呈柱體。

如圖2，鋼筋骨架分為上、下兩層。鋼筋骨架1的下層位于對應(yīng)樁端持力層擴(kuò)大頭底部上。為了便于鋼筋骨架的安裝與搬運(yùn)，本實(shí)施例鋼筋骨架1由六個(gè)扇形的鋼筋骨架塊11依次連接組成，分發(fā)明不限于六塊，其他可以等同替換的情況本實(shí)施例不再贅述。鋼筋骨架塊由塊主筋組成，塊主筋沿鋼筋骨架塊的徑向分布。處于環(huán)形鋼筋骨架同一徑向位置且分別位于鋼筋骨架上下兩層端面的塊主筋形成一組塊主筋組15，參見圖4。每個(gè)塊主筋組15分別通過兩根連接筋3與鋼筋籠2的一根主筋21對應(yīng)連接。鋼筋骨架單層的塊主筋數(shù)量與鋼筋籠的主筋數(shù)量相同。

進(jìn)一步的，如圖3，鋼筋骨架塊11由三組塊主筋15組成，分發(fā)明不限于三組，其他可以等同替換的情況本實(shí)施例不再贅述。相鄰的鋼筋骨架塊11的鄰近邊緣筋14通過若干兩端設(shè)有彎鉤的連接短筋13實(shí)現(xiàn)連接，邊緣筋14與連接短筋13通過在連接短筋13的彎鉤與邊緣筋14上綁扎鋼絲實(shí)現(xiàn)固定。

如圖4，塊主筋15的兩端分別焊接有螺母121。連接筋3的一端為帶有彎鉤31的連接端32，另一端為固定端33。鋼筋籠2的主筋21分別對應(yīng)于每個(gè)樁端持力層6的擴(kuò)大頭底部、對應(yīng)鋼筋骨架上層水平線分別焊接兩個(gè)加強(qiáng)圈211。連接筋3穿接于對應(yīng)塊主筋12的兩螺母121中，且固定端33與連接筋3焊接。連接端32的彎鉤31穿接于加強(qiáng)圈211中，并通過綁扎鋼絲固定。

鋼筋骨架的下層與對應(yīng)樁端持力層擴(kuò)大頭底部之間設(shè)有環(huán)形的混凝土墊層。環(huán)形混凝土墊層的寬度即擴(kuò)大頭半徑與樁半徑之差為100mm。環(huán)形混凝土墊層內(nèi)圈的直徑與下一層樁端持力層的口徑相同略大于鋼筋籠2橫截面的直徑。

本實(shí)施例根據(jù)上述多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁提供一種與之對應(yīng)的施工方法，包括如下步驟：

1)進(jìn)行樁位測放，接著人工開挖樁孔，并澆筑鋼筋混凝土護(hù)壁，如圖5。

2)制作分塊雙層鋼筋骨架及鋼筋籠。

3)護(hù)壁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)定強(qiáng)度后繼續(xù)開挖樁孔，如圖6。

4)重復(fù)步驟1)、步驟3)，按設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行當(dāng)前樁端持力層擴(kuò)底，如圖7。

5)澆筑擴(kuò)底端環(huán)形混凝土墊層，并安放雙層鋼筋骨架塊并將相鄰鋼筋骨架塊相鄰近的邊緣筋通過鋼絲綁扎形成環(huán)形的雙層鋼筋骨架，完成當(dāng)前樁端持力層的構(gòu)建，如圖8。

6)重復(fù)步驟3)、步驟4)、步驟5)，完成所有樁端持力層的構(gòu)建，如圖9。

7)安放鋼筋籠，將雙層鋼筋骨架主筋同鋼筋籠主筋安裝連接筋并綁扎鋼絲將連接筋與固定鋼筋籠上加強(qiáng)圈固定，最底層的擴(kuò)底底部為圓弧面，參見圖10。

8)下導(dǎo)管、澆筑混凝土成樁，參見圖11。

更為優(yōu)選的方案為：步驟3)中設(shè)定強(qiáng)度為70％。

本實(shí)施例的多層擴(kuò)底人工挖孔灌注樁，充分利用樁長范圍內(nèi)有多層較好的樁端持力層優(yōu)點(diǎn)，大大地提高樁承載力。該樁解決了傳統(tǒng)擴(kuò)底樁擴(kuò)頭部位不配筋難題，多層擴(kuò)孔處安裝鋼筋骨架并與鋼筋籠牢固連接，既可提高單樁豎向承載力又大大提高了樁的水平承載力與抗拔承載力。該樁施工效率高，施工周期短，樁身質(zhì)量好，工程造價(jià)低，具有較高經(jīng)濟(jì)性、創(chuàng)新性和社會效益。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其本發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。