一种消除桩侧负摩阻力的灌注桩施工方法技术

本发明专利技术公开了一种消除桩侧负摩阻力的灌注桩施工方法，属于地基基础领域。该装置包括双层膜结构以及用于固定双层膜结构的连接结构；所述双层膜结构包括内层膜和外层膜，内层膜和外层膜均由连续的矩形膜层材料通过两侧对边重叠拼接成筒体形状，且在拼接位置通过所述连接结构对两侧对边的重叠部分进行连接固定；其中内层膜环绕包裹于灌注桩位于土体内的桩身段上，而外层膜环绕包裹于内层膜的外侧；内层膜和外层膜之间具有润滑填充层。在桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时，通过该装置可消除灌注桩桩侧负摩阻力所带来的危害，提高桩基竖向承载力。基竖向承载力。基竖向承载力。

【技术实现步骤摘要】
一种消除桩侧负摩阻力的灌注桩施工方法


[0001]本专利技术属于地基施工方法领域，具体涉及一种消除桩侧负摩阻力的灌注桩施工方法。

技术介绍

[0002]目前在建筑行业中应用最为广泛的两种桩基础为预制管桩和钻孔灌注桩。其中，钻孔灌注桩施工成本低、操作简单、无振动及噪音及挤土效应，同时还具有具有较高的安全性及较强的稳定性，不过桩基施工中的桩侧负摩阻力问题不容忽视。桩基负摩阻力是由于桩周土体下沉较快所引起的沉降变形大于桩基础而产生的,它可能引起桩端地基屈服或破坏、基础不均匀沉降、桩体压曲或断裂等,从而导致上层建筑物倾斜、开裂甚至坍塌。不良土质地区如何有效减小甚至消除桩基负摩阻力成为工程界亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]考虑到桩基负摩阻力带来的不良影响，本专利技术针对此问题，提出了一种消除灌注桩桩侧负摩阻力的装置，考虑施工时在软土层区域桩体周围预装双层膜结构来消除可能出现的桩侧负摩阻力。
[0004]本专利技术所采用的具体技术方案如下：
[0005]一种消除桩侧负摩阻力的灌注桩施工方法，其步骤如下：
[0006]S1、预制用于包裹在灌注桩桩身外侧的桩侧负摩阻力消除装置，所述桩侧负摩阻力消除装置包括双层膜结构以及连接结构；所述双层膜结构包括内层膜和外层膜，内层膜和外层膜均由连续的膜层材料通过两侧对边重叠拼接成筒体形状，且在拼接位置通过所述连接结构对两侧对边的重叠部分进行连接固定；
[0007]S2、在软土地基中通过钻机形成灌注桩的钻孔，然后再将双层膜结构套入灌注桩钢筋笼中，使内层膜环绕包裹于灌注桩钢筋笼需沉入土体内的桩身段上，而外层膜环绕包裹于内层膜的外侧；保持内层膜和外层膜之间具有均匀的润滑填充层；
[0008]S3、将套有双层膜结构的灌注桩钢筋笼沉入钻孔的指定深度，然后通过导管对其进行混凝土浇筑，由不断注入的混凝土撑开双层膜结构使其扩张至预定直径后在连接结构的限制下固定，养护完毕后得到灌注桩。
[0009]作为优选，所述润滑填充层在工厂预制阶段注入双层膜结构中。
[0010]作为优选，所述润滑填充层在灌注桩钢筋笼沉入土体之前现场注入双层膜结构中。
[0011]作为优选，所述连接结构为自锁式连接结构，包括第一连接约束件和第二连接约束件，第一连接约束件固定于膜层材料的一侧侧边，第二连接约束件固定于膜层材料的另一侧侧边，第一连接约束件中设有供第二连接约束件穿入的通道，且通道中设有第一锯齿，第二连接约束件上设有第二锯齿，第二连接约束件穿入第一连接约束件时第一锯齿和第二锯齿能够构成接触咬合，使第二连接约束件仅能沿单向进入第一连接约束件的通道中，阻
止所述筒体形状的横断面直径扩大。
[0012]进一步的，所述膜层材料在展开状态下呈矩形。
[0013]作为优选，所述内层膜和外层膜的材质为土工布。
[0014]作为优选，所述润滑填充层由润滑剂填充而成。
[0015]作为优选，所述内层膜和外层膜上的连接结构相互独立。
[0016]作为优选，所述内层膜和外层膜的圆周周长大于灌注桩桩身周长3～5cm。
[0017]作为优选，在混凝土浇筑过程中，应观察所述内层膜的状态，使其紧贴包裹灌注桩的桩身外周上。
[0018]本专利技术的有益效果如下：
[0019]1.本专利技术可以形成一个双层膜结构，保证灌注时在桩身扩张至钻孔周长及时固定，可约束桩身达到预定周长。
[0020]2.本专利技术中双层膜结构中间填充相应润滑材料，可以在桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时，消除可能出现的桩侧负摩阻力。
[0021]3.本专利技术提供的装置施工方式简单，双层膜结构在工厂预制，制作方便，施工时只需将膜结构包裹在钢筋笼周围，施工难度较小。
[0022]4.本专利技术中采用的双层膜结构可以起到保护桩身不受侵蚀的作用。
附图说明
[0023]图1是本专利技术中桩侧负摩阻力消除装置的结构示意图；
[0024]图2是本专利技术中一种连接结构的连接示意图；
[0025]图3是本专利技术中灌注桩总体结构的俯视图和侧视图。
[0026]图中：1、内层膜；2、外层膜；3、润滑填充层；4、连接结构；5、灌注桩，6、第一连接约束件；7、第二连接约束件。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步阐述和说明。本专利技术中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
[0028]本专利技术的核心在于设计了在灌注桩施工过程中引入了一种可扩张后固定的双层膜结构，在两层膜结构中间填充相应润滑材料，保证外层膜结构发生位移时不会引起内层膜结构位移，同时在两侧膜结构适当位置分别安装连接结构，保证在扩张至钻孔周长时可及时固定。
[0029]在本专利技术的一个较佳实施例中，提供了基于上述双层膜结构的一种消除桩侧负摩阻力的灌注桩施工方法，其施工步骤如下：
[0030]S1、在工厂中预制用于包裹在灌注桩桩身外侧的桩侧负摩阻力消除装置，其中该桩侧负摩阻力消除装置包括双层膜结构以及用于固定双层膜结构的连接结构4。
[0031]如图1所示，双层膜结构是由两层膜内外嵌套组成的，分为内层膜1和外层膜2。内层膜1和外层膜2的结构形式基本相同，区别仅在于尺寸不同。内层膜1和外层膜2在展开状态下均是一层连续的矩形膜层材料，将矩形膜层材料的两侧对边进行重叠拼接，即可将矩形膜层材料折叠成为一个圆筒形的筒体形状。为了保证该筒体的稳定性，需要在两侧侧边
的拼接位置进行连接固定，防止在后续使用过程中两侧侧边脱离。该功能是通过一个连接结构4来实现的，其作用是对折叠后矩形膜层材料两侧对边的重叠部分进行连接固定。
[0032]该双层膜结构是通过后续套在桩身外部来起作用的。对于双层膜结构而言，在安装时其内层膜1环绕包裹于灌注桩5位于土体内的桩身段上，而外层膜2环绕包裹于内层膜1的外侧。而且内层膜1和外层膜2之间填充一层润滑填充层3，可使用润滑剂或其他可减小摩擦的润滑材料填充于内层膜1和外层膜2之间形成，作用是减小外层膜2相对于内层膜1滑动的摩擦力。当灌注桩5位于软土层后，内层膜1仅仅包裹于桩身上，而外层膜2则与桩周的软土层接触，桩周软土层产生的沉降超过基桩的沉降时，外层膜2可相对于内层膜1滑动，由此消除可能出现的桩侧负摩阻力。
[0033]上述双层膜结构在工厂预制，但内层膜1和外层膜2初始保持松弛的形式，施工时只需将双层膜结构包裹在钢筋笼周围并按照桩孔直径调节连接结构4至合适的位置。预制完毕的双层膜结构以及对应的连接结构4运输至施工现场，进行后续的施工流程。需要注意的是，内层膜1和外层膜2上的连接结构4是相互独立的。
[0034]S2、在软土地基中通过钻机形成灌注桩的钻孔，具体的钻孔工艺根据实际施工组织要求进行设计，施工前应进行相应的场地平整、放线等工序，对此不做展开。当钻孔完毕进行钢筋笼吊装工序前，先将双层膜结构套入灌注桩钢筋笼中，使内层膜1环绕包裹于灌注桩钢筋笼需沉入土体内的桩身段本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消除桩侧负摩阻力的灌注桩施工方法，其特征在于，步骤如下：S1、预制用于包裹在灌注桩桩身外侧的桩侧负摩阻力消除装置，所述桩侧负摩阻力消除装置包括双层膜结构以及连接结构(4)；所述双层膜结构包括内层膜(1)和外层膜(2)，内层膜(1)和外层膜(2)均由连续的膜层材料通过两侧对边重叠拼接成筒体形状，且在拼接位置通过所述连接结构(4)对两侧对边的重叠部分进行连接固定；S2、在软土地基中通过钻机形成灌注桩的钻孔，然后再将双层膜结构套入灌注桩钢筋笼中，使内层膜(1)环绕包裹于灌注桩钢筋笼需沉入土体内的桩身段上，而外层膜(2)环绕包裹于内层膜(1)的外侧；保持内层膜(1)和外层膜(2)之间具有均匀的润滑填充层(3)；S3、将套有双层膜结构的灌注桩钢筋笼沉入钻孔的指定深度，然后通过导管对其进行混凝土浇筑，由不断注入的混凝土撑开双层膜结构使其扩张至预定直径后在连接结构(4)的限制下固定，养护完毕后得到灌注桩(5)。2.如权利要求1所述的消除桩侧负摩阻力的灌注桩施工方法，其特征在于，所述润滑填充层(3)在工厂预制阶段注入双层膜结构中。3.如权利要求1所述的消除桩侧负摩阻力的灌注桩施工方法，其特征在于，所述润滑填充层(3)在灌注桩钢筋笼沉入土体之前现场注入双层膜结构中。4.如权利要求1所述的消除桩侧负摩阻力的灌注桩施工方法，其特征在于，所述连接结构(4)为自锁式连接结构，包括第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王奎华，梁一然，吴君涛，邱欣晨，涂园，赵爽，项驰轩，于喆，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：