[發明專利]一種在既有樁外圍套空心樁的組合結構及其施工方法

有效

• 申請號: 201910496769.X
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN110284723B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 黃達;柯晨陽;宋宜祥;岑奪豐
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02;E02D37/00
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長杰

1.一種在既有樁外圍套空心樁的組合結構，其特征在于，該組合結構用于建筑物下進行地下增層的施工中，既有樁外圍套空心樁的組合結構分為上下兩部分，下部分為在建筑既有樁體的外圍同軸布置的裝配式空心樁，上部分為在既有樁基礎外澆筑的與空心樁同等直徑的實心鋼筋混凝土樁體，裝配式空心樁的下端面的深度深于既有樁體下端的深度，且裝配式空心樁與既有樁體之間填充有砂漿土體混合物，既有樁與空心樁之間存在土層，增加新的空心樁會獲得額外的摩擦阻力，預制空心樁為靜壓進入土層，再灌漿填充土體裂隙。

2.根據權利要求1所述的一種在既有樁外圍套空心樁的組合結構，其特征在于，所述空心樁由數個樁段組成，每個空心樁樁段呈圓環柱狀，由三個相同弧形樁片拼接構成，拼接處形成拼接縫，相鄰樁段錯開拼接縫對接。

3.根據權利要求2所述的一種在既有樁外圍套空心樁的組合結構，其特征在于，每條預制空心樁樁片拼接縫處于相鄰樁段的兩條拼接縫的中分位置。

4.根據權利要求3所述的一種在既有樁外圍套空心樁的組合結構，其特征在于，樁段分為底端帶樁尖的空心樁樁段、頂端有鋼筋伸出的空心樁樁段以及中間部分的若干普通空心樁段。

5.根據權利要求4所述的一種在既有樁外圍套空心樁的組合結構，其特征在于，每個樁段由三個相同弧形樁片利用預制榫卯結構合攏組成，且樁段外側預留的環向固定凹槽中置入焊接固定的環形加強筋，環向固定凹槽中留有固定環向加強筋的鋼板，并有澆筑的素混凝土保護層覆蓋環向固定凹槽，每節樁段的上下兩端均留有預埋的低碳鋼鋼板。

6.根據權利要求5所述的一種在既有樁外圍套空心樁的組合結構，其特征在于，中間部分普通空心樁樁段的預制樁片的上下、左右端面上設有軸向定位凸榫、軸向定位凹槽、環向定位凸榫和環向定位凹槽，其中環向定位凸榫和環向定位凹槽設置在環向端面上，軸向定位凸榫和軸向定位凹槽設置在軸向端面上，一個樁段的軸向定位凸榫與相鄰樁段的軸向定位凹槽通過榫卯結構拼接，同一個樁段上的兩個樁片通過環向定位凸榫與相應的環向定位凹槽拼接；在每個樁片的外側面上沿圓周方向設有兩道環向固定凹槽，兩道環向固定凹槽等距設置在樁片的外側面上。

7.根據權利要求5所述的一種在既有樁外圍套空心樁的組合結構，其特征在于，環向固定凹槽中通過焊接來固定環向加強筋的鋼板，固定環向加強筋的鋼板的兩端與固定在預制空心樁樁片主體中的應力鋼筋焊接在一起。

8.根據權利要求5所述的一種在既有樁外圍套空心樁的組合結構，其特征在于，底端帶樁尖的空心樁樁段采用的預制樁片與普通空心樁樁段的樁片相比，缺少底部的軸向定位凹槽，在底端預埋的低碳鋼鋼板的下表面上焊接有樁尖。

9.根據權利要求5所述的一種在既有樁外圍套空心樁的組合結構，其特征在于，頂端有鋼筋伸出的空心樁樁段采用的預制樁片與普通空心樁樁段的樁片相比，缺少頂部的軸向定位凸榫，且在頂部預埋的低碳鋼鋼板的上表面焊接頂端空心樁樁段伸出鋼筋。

10.一種如權利要求6所述的在既有樁外圍套空心樁的組合結構的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)部分開挖既有建筑下方的土體，在空心樁的施工范圍外設置支撐結構；

(2)在既有樁基外圍將三片帶樁尖的預制弧形樁片合攏，預制空心樁樁段與既有樁體同軸布置，合攏后在預制樁段外側預留的環向固定凹槽中置入環形加強筋，環形加強筋首尾焊接，并與固定環向加強筋的鋼板焊接固定，在環向固定凹槽外澆筑混凝土保護層；

(3)安裝靜壓機械，在裝配式空心樁上端面上，且位于承臺上四個承臺梁在裝配式空心樁上端面的投影位置相應放置千斤頂，且千斤頂底部墊有預制的契合軸向定位凸榫的鋼板，千斤頂上部由工字鋼頂撐，工字鋼與承臺之間墊有鋼墊板；

(4)將兩根注漿軟管一根置于空心樁內側，一根置于空心樁外側，由底端帶樁尖的空心樁樁段靜壓將兩根注漿軟管帶入土體；

(5)當第一段空心樁樁段靜壓入土體且在施工水平面以上50公分時，停止靜壓，開始拼裝第二段空心樁，相鄰樁段錯開拼接縫對接，上下段空心樁樁段的樁口處采用焊接接樁，且采用滿焊；接樁完成后，繼續如此靜壓，并依次完成所有空心樁樁段的靜壓工作；

(6)通過隨樁段靜壓進入土體的注漿軟管加壓注入水泥砂漿，緩慢勻速將兩根軟管抽出，使水泥砂漿充滿壓樁產生的土體空隙；

(7)在開挖土層以上鑿毛的既有樁體外圍拼裝焊接鋼筋籠，并將鋼筋籠與頂端空心樁樁段伸出鋼筋、以及承臺的受力筋焊接聯系在一起，向既有樁體內植筋，使鋼筋籠與鑿毛后既有樁體露出的主應力鋼筋搭接；之后支模澆筑成為與空心樁等直徑的共同受力的實心鋼筋混凝土樁體，完成在既有樁體外圍套空心樁的組合結構。