一种YCMG工法复合预制桩的立柱桩及其施工方法
本发明公开了一种YCMG工法复合预制桩的立柱桩及其施工方法，属于桩基技术领域。本发明的立柱桩包括预制桩、格构柱、水泥土桩和刚性扩大体连接件，桩孔施工噪音小，且无需挖土，没有泥浆，绿色环保；预制桩安装至桩孔的孔底，并在预制桩的周边形成水泥土桩，在预制桩和格构柱的交接处浇注包裹在钢筋笼连接件的混凝土形成刚性扩大体连接件，使得连接节点的抗剪性差的问题得到解决，立柱桩的承载力得到大幅提高。与现有立柱桩相比，施工方法简单，施工效率提高200％～300％，预制桩和格构柱交接处的质量及安全得到可靠保证，立柱桩桩基承载力提高10％～50％，实现了绿色无污染施工，施工成本得以大幅度降低，有显著的经济和社会效益。
发明专利
CN202311556084.2
2023-11-21
CN117513313A
2024-02-06
E02D5/46(2006.01)
江苏建院营造股份有限公司%江苏建院城市发展有限公司
周国伟;高强;曹青业;魏鹏;吴斌华;王立东;俞建金;黎寒冰;全程;刘蔚蔚
215021 江苏省苏州市苏州南环东路10号(新联大厦);
常州西创专利代理事务所(普通合伙)
张磊
江苏;32
1.一种YCMG工法复合预制桩的立柱桩，其特征在于：包括预制桩(1)、格构柱(2)、水泥土桩(4)和刚性扩大体连接件，所述预制桩(1)设于桩孔内，所述预制桩(1)的顶部与格构柱(2)相连接，所述水泥土桩(4)填充于预制桩(1)与桩孔之间，所述刚性扩大体连接件位于预制桩(1)和格构柱(2)的交接处；其中： 所述桩孔由静压植桩机或免共振液压振动锤将带有丢弃式桩尖(9-3)的外护筒(9)压入土体中形成，或者由水泥搅拌桩施工机械在土体中搅拌形成；所述预制桩(1)安装至桩孔的孔底； 所述水泥土桩(4)由水泥浆压浆填充预制桩(1)周边的空隙凝固形成，或由水泥搅拌桩凝固形成，且水泥土桩(4)的顶部达到预制桩(1)和格构柱(2)的交接处下方附近； 所述刚性扩大体连接件包括钢筋笼连接件(5)和混凝土扩大体(6)，所述钢筋笼连接件(5)套设在预制桩(1)和格构柱(2)的交接处，所述混凝土扩大体(6)浇注包裹在钢筋笼连接件(5)及预制桩(1)和格构柱(2)的交接处。 2.根据权利要求1所述的YCMG工法复合预制桩的立柱桩，其特征在于：所述外护筒(9)在水泥土桩(4)和混凝土扩大体(6)初凝后拔出，并在外护筒(9)拔出后产生的孔隙内浇筑水泥土形成水泥土外圈层(7)。 3.根据权利要求1或2所述的YCMG工法复合预制桩的立柱桩，其特征在于：所述预制桩(1)为管桩或方桩，所述预制桩(1)顶部与格构柱(2)之间采用机械连接或焊接连接。 4.根据权利要求1所述的YCMG工法复合预制桩的立柱桩，其特征在于：所述钢筋笼连接件(5)包括端板(5-1)和钢筋笼主体(5-2)，所述端板(5-1)设于钢筋笼主体(5-2)的下端，所述混凝土扩大体(6)由导管在端板(5-1)上部从下往上浇筑混凝土形成。 5.根据权利要求1所述的YCMG工法复合预制桩的立柱桩，其特征在于：所述预制桩(1)由若干节预制短桩上下对接连接而成，相邻所述格构柱(2)之间通过中间连接件(3)相互连接。 6.根据权利要求5所述的YCMG工法复合预制桩的立柱桩，其特征在于：所述中间连接件(3)为钢板焊合件，在中间连接件(3)的上下两端分别设有用于与相应的格构柱(2)的端部角钢(2-1)插接配合的对插接头(3-1)，所述对插接头(3-1)与对插接头(3-1)之间通过螺栓固定。 7.根据权利要求1所述的YCMG工法复合预制桩的立柱桩，其特征在于：所述格构柱(2)的四周还设有可拆卸的挡板(2A)，所述挡板(2A)上设有能够挂设在格构柱(2)的连接板上的挂钩(2A-1)。 8.一种权利要求1至7任意一项所述的YCMG工法复合预制桩的立柱桩的施工方法，其特征在于，包含以下步骤： S1、利用全站仪进行桩位定位，采用静压植桩机或免共振液压振动锤将安装有丢弃式桩尖(9-3)的外护筒(9)压入土体中，在土体中形成桩孔；若遇坚硬土层，采用长螺旋钻具引孔施工或采用丢弃式桩尖(9-3)上的高压水刀对土体切割破碎； S2、将预制桩(1)吊入桩孔内固定，并达到设定标高； S3、起吊格构柱(2)和钢筋笼连接件(5)，将格构柱(2)与预制桩(1)的顶部对接并连接固定，将钢筋笼连接件(5)定位在格构柱(2)与预制桩(1)的交接处，并利用吊筋进行桩孔孔口固定； S4、利用注浆管(8)从预制桩(1)的底部进行水泥土压浆，从下往上依次压浆直到达到钢筋笼连接件(5)的下部； S5、利用导管从钢筋笼连接件(5)的下部从下往上压灌混凝土，直到钢筋笼连接件(5)的顶端，使得预制桩(1)和格构柱(2)通过包裹在其周边的钢筋笼连接件(5)连接成一个刚性扩大体连接件； S6、在水泥土和混凝土初凝后，利用静压植桩机或免共振液压振动锤拔出外护筒(9)，并在拔出外护筒(9)后，向外护筒(9)拔出后的孔隙内注浆充填水泥土，形成水泥土外圈层(7)。 9.根据权利要求8所述的YCMG工法复合预制桩的立柱桩的施工方法，其特征在于：所述外护筒(9)由若干节护筒管件(9-1)连接而成，相邻护筒管件(9-1)之间通过筒体连接组件(9-2)连接，所述丢弃式桩尖(9-3)安装在第一节护筒管件(9-1)的下端；所述护筒管件(9-1)为双壁钢护筒；施工时，先将第一节护筒管件(9-1)对中压入土体中，然后起吊下一节护筒管件(9-1)，并将该节护筒管件(9-1)与上一节护筒管件(9-1)通过筒体连接组件(9-2)连接起来，继续压入直到设计桩顶标高； 所述筒体连接组件(9-2)包括公接头(9-2-1)、公接头垫片(9-2-2)、插销件(9-2-3)、母接头(9-2-4)和母接头垫片(9-2-5)，所述公接头(9-2-1)和母接头(9-2-4)分别固定安装在相邻两节护筒管件(9-1)的端部，所述公接头(9-2-1)能够轴向插接在母接头(9-2-4)内，所述公接头(9-2-1)和母接头(9-2-4)的外周均对应设有若干连接孔，所述公接头垫片(9-2-2)固定在公接头(9-2-1)的相应连接孔内，所述母接头垫片(9-2-5)固定在母接头(9-2-4)的相应连接孔内；在所述公接头(9-2-1)和母接头(9-2-4)插接后，所述公接头垫片(9-2-2)与母接头垫片(9-2-5)位置一一对应，所述插销件(9-2-3)对应地安装在公接头垫片(9-2-2)与母接头垫片(9-2-5)的插销孔内。 10.一种权利要求1至7任意一项所述的YCMG工法复合预制桩的立柱桩的施工方法，其特征在于，包含以下步骤： S1、利用全站仪进行桩位定位，采用水泥搅拌桩施工机械在土体中制作水泥搅拌桩，并达到设计桩深要求； S2、将预制桩(1)吊入水泥搅拌桩内； S3、起吊格构柱(2)和钢筋笼连接件(5)，将格构柱(2)与预制桩(1)的顶部对接并连接固定，将钢筋笼连接件(5)固定在格构柱(2)与预制桩(1)的交接处，利用静压植桩机或免共振液压振动锤将连接的格构柱(2)和预制桩(1)一起压入水泥搅拌桩内，直到达到设定标高； S4、利用注浆管(8)从预制桩(1)的底部进行水泥土压浆，从下往上依次压浆直到达到钢筋笼连接件(5)的下部； S5、利用导管从钢筋笼连接件(5)的下部从下往上压灌混凝土，直到钢筋笼连接件(5)的顶端，使得预制桩(1)和格构柱(2)通过包裹在其周边的钢筋笼连接件(5)连接成一个刚性扩大体连接件。