阅读说明：本技术 一种桩基及其施工方法 (Pile foundation and construction method thereof ) 是由 刘瑛 王能辉 章斌智 汪鲁 李伟园 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种桩基,其包括混凝土基座和固定于混凝土基座下的若干桩柱,还包括一种混凝土施工方法,其步骤为：1)、预先浇筑预制水泥筒；2)、挖桩孔；3)、桩孔中打入护筒；4)、旋转护筒,通过开槽凸起开设环槽；5)、护筒内放入预制水泥筒,拔出护筒；6)、预制水泥筒内放入钢筋笼；7)、预制水泥筒内放入钢筋架；8)、反复步骤6)和步骤7)；9)、拔出护筒后在形成的空间内浇筑水泥；10)、反复步骤1)到步骤9)浇筑多个桩柱；11)、在多个桩柱上浇筑混凝土基座；12)、振捣密实混凝土；13)、混凝土养护。本发明公开的桩基与泥土的牢固性更好,不易产生晃动、倾斜以及沉降,其施工方法适应深孔桩桩基的施工的效果。(The invention relates to a pile foundation, which comprises a concrete base and a plurality of pile columns fixed below the concrete base, and also comprises a concrete construction method, which comprises the following steps: 1) pouring a prefabricated cement cylinder in advance; 2) digging a pile hole; 3) driving a pile casing into the pile hole; 4) the rotary protective cylinder is provided with a ring groove through a slotted bulge; 5) placing a cement cylinder in the protective cylinder, and pulling out the protective cylinder; 6) placing a reinforcement cage in the prefabricated cement cylinder; 7) placing a reinforcing steel bar frame in the prefabricated cement cylinder; 8) repeating the step 6) and the step 7); 9) pouring cement in the formed space after the pile casing is pulled out; 10) repeating the steps 1) to 9) to pour a plurality of piles; 11) pouring concrete bases on the pile columns; 12) vibrating and compacting the concrete; 13) and curing the concrete. The pile foundation disclosed by the invention has better firmness with soil, is not easy to shake, incline and settle, and the construction method is suitable for the construction effect of the deep-hole pile foundation.)

一种桩基及其施工方法

技术领域

本发明涉及桩基础技术领域，尤其是涉及一种桩基及其施工方法。

背景技术

桩基，由桩和连接桩顶的桩承台（简称承台）组成的深基础或由柱与桩基连接的单桩基础，通常用来在软土地基上支撑和固定建筑物，以防止其沉降。

授权公告号为CN205134346U、申请日为2016年4月6日的中国专利公开了一种建筑桩基结构，包括基桩和承台，基桩包括由防腐蚀材料制成的空心管，空心管的内部设置有钢筋束，空心管的内表面与钢筋束之间为空心结构，空心管的外表面上设置有砂石层和生石灰层，生石灰层位于砂石层与空心管外表面之间；另外，在基桩的外壁上设置有凸块，凸块用于增加基桩与软湿泥土的接触面积，使基桩在泥土内受力面积增大，与泥土的牢固性更好，不易产生晃动或者倾斜，凸块与基桩一体成型设置，凸块的形状为倒圆台体，凸块中空供基桩贯穿，凸块的轴线与基桩的轴线在同一直线上。

上述桩基存在以下缺陷：通过凸块的设置，使基桩在泥土内受力面积增大，与泥土的牢固性更好，不易产生晃动、倾斜以及沉降，但是在实际生产当中，特别是深孔桩桩基，其都是在将钢筋笼***孔中后再进行混凝土浇筑的，上述桩基并不适用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种桩基，其与泥土的牢固性更好，不易产生晃动、倾斜以及沉降且适应深孔桩桩基的施工。

本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种桩基，包括混凝土基座和固定于所述混凝土基座下的若干桩柱，所述桩柱包括一体固定的预制水泥筒、现浇水泥桩和现浇外壳，所述现浇水泥桩位于所述预制水泥筒内，所述现浇水泥桩内设置有钢筋骨架，所述钢筋骨架包括钢筋笼和钢筋架，所述钢筋笼和所述钢筋架均有若干，若干所述钢筋笼和若干所述钢筋架沿所述现浇水泥桩高度方向交替设置；

所述钢筋架包括圆弧钢筋，所述圆弧钢筋有若干，若干所述圆弧钢筋一端固定另一端朝四周辐射设置，所述预制水泥筒侧壁开设有供所述圆弧钢筋穿出的穿孔组，所述穿孔组有若干组，若干组所述穿孔组沿预制水泥筒高度方向间隔距离设置，所述穿孔组包括若干穿孔，若干所述穿孔沿所述预制水泥筒周向间隔角度设置；

所述现浇外壳套装于所述预制水泥筒外，所述现浇外壳外侧壁设置有若干环形限位块，若干所述环形限位块延所述现浇外壳高度方向间隔角度设置，所述圆弧钢筋位于所述预制水泥筒外的一端浇筑于所述环形限位块内。

通过采用上述技术方案，桩柱设置成预制水泥筒、现浇水泥桩和现浇外壳三部分，方便桩柱的施工和制造，现浇水泥桩内的钢筋骨架加强了桩柱的强度，设置的环形限位块提高桩基与泥土的牢固性更好，使得桩基不易产生晃动、倾斜以及沉降，预置水泥筒上设置的穿孔，使得圆弧钢筋可以从预置水泥筒穿出，圆弧钢筋穿出预置水泥筒的部分位于环形限位块中，使得环形限位块的强度更高，进而使得桩柱的各部分连接强度更高内部有钢筋相互连接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述钢筋笼包括若干主筋和设置于若干主筋外的若干箍筋，若干所述箍筋沿所述主筋长度方向间隔距离设置，所述主筋竖向设置，所述钢筋架的相邻所述圆弧钢筋之间的空隙设置为穿过间隙，且所述主筋的上下两端分别穿过相邻的所述钢筋架的穿过间隙。

通过采用上述技术方案，相邻钢筋笼的主筋相互靠近的一端相互交错，使得现浇水泥桩的强度更高，主筋从钢筋架的穿过间隙穿过，使得钢筋骨架的各个部分相互联系起来。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述圆弧钢筋倾斜设置，且所述圆弧钢筋位于所述预制水泥筒外的一端向下倾斜。

通过采用上述技术方案，使得圆弧钢筋可以向中间弹性变形，方便钢筋架的安装，先收缩钢筋架，然后通过钢筋架在预置水泥筒内滑移，当圆弧钢筋***穿孔中时，通过进一步移动钢筋架，使得圆弧钢筋舒展并更好从穿孔穿出，方便钢筋架的安装。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述圆弧钢筋倾斜设置，且所述圆弧钢筋位于所述预制水泥筒外的一端向上倾斜。

通过采用上述技术方案，使得圆弧钢筋可以向中间弹性变形，方便钢筋架的安装，先收缩钢筋架，然后通过钢筋架在预置水泥筒内滑移，当圆弧钢筋***穿孔中时，通过进一步移动钢筋架，使得圆弧钢筋舒展并更好从穿孔穿出，方便钢筋架的安装。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述预制水泥筒的的内壁和外壁均设置为毛面。

通过采用上述技术方案，使得预置水泥筒内外浇筑出现浇水泥桩和现浇外壳后可以与预制水泥桩更好的固定。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述预制水泥筒的内壁开设有限位槽，所述限位槽竖向设置并贯穿所述预制水泥筒的上端面，所述限位槽有若干，若干所述限位槽与若干所述穿孔一一对应，所述穿孔贯穿所述限位槽的槽底。

通过采用上述技术方案，设置限位槽，使得钢筋架的圆弧钢筋可以更好的与穿孔对应，起到定位的作用，限制圆弧钢筋位置，方便钢筋架的安装。

本发明的目的之二是提供一种桩基施工方法，其适配深孔桩桩基的施工，同时施工出的桩基与泥土的牢固性更好，不易产生晃动、倾斜以及沉降。

本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种桩基施工方法，该方法包括下述步骤：

1）、通过模板预先浇筑出预制水泥筒；

2）、在桩位处预挖设计深度的桩孔；

3）、在桩孔中打入护筒，其中所述护筒的外壁设置有若干开槽凸起，若干开槽凸起的连线为一条竖直线，相邻开槽凸起之间的间距与相邻环形限位块之间的间距一致；

4）、旋转所述护筒，通过开槽凸起开设环槽，且开槽凸起旋至初始位置；

5）、在护筒内放入预制水泥筒，拔出护筒；

6）、在预制水泥筒内放入钢筋笼；

7）、在预制水泥筒内放入钢筋架，其中圆弧钢筋悬伸的一端弯曲并一一对应嵌入相应的限位槽中，推动钢筋架向下运动，直到圆弧钢筋通过穿孔穿出；

8）、反复步骤6）和步骤7）直到预制水泥筒内安装完所有的钢筋笼和钢筋架；

9）、在拔出护筒后形成的空间内浇筑水泥，直到把所有的环槽填充完毕；

10）、反复步骤1）到步骤9）浇筑出多个桩柱；

11）、在多个桩柱上架设模板浇筑混凝土基座；

12）、振捣密实混凝土；

13）、混凝土养护。

通过采用上述技术方案，通过预制水泥筒放入护筒，通过护筒开设有环槽，从而可以通过浇筑形成现浇水泥桩和现浇外壳，现浇水泥桩和现浇外壳与预制水泥筒浇筑固定成一体，使得桩柱成型，以同样的方式施工出多个桩柱最后浇筑出混凝土基座，适配深孔桩桩基的施工。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤3）过程中，护筒打入桩孔时，开槽凸起沿竖直方向形成浇筑道，相邻开槽凸起设置稳定块，其中稳定块与开槽凸起上分别竖向开设有贯穿的第一限位孔和第二限位孔，在护筒打入桩孔前，通过一个限位轴交替穿过若干稳定块和若干开槽凸起上开设的第一限位孔和第二限位孔；

步骤4）过程中，拔出限位轴，然后旋转护筒；

步骤5）过程中，在拔出护筒前，再次把限位轴交替穿过若干稳定块和若干开槽凸起上开设的第一限位孔和第二限位孔。

通过采用上述技术方案，通过护筒旋转带动开槽凸起一起旋转，通过开槽凸起开设出环槽，用于浇筑环形限位块，同时通过限位轴固定稳定块，稳定块用于稳定浇筑道，取出限位轴，使得护筒旋转时，稳定块不受护筒带动位于浇筑道中起到稳定作用，当环槽开设完毕后，通过限位轴固定稳定块，使得稳定块可以随护筒一起拔出。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在步骤3）中，护筒的内径与桩孔的孔径一致，护筒下端面的外圈向上倾斜设置。

通过采用上述技术方案，使得护筒下压时可以挤压桩孔的孔壁，起到压实的作用，使得桩孔孔壁的泥土更加稳定不容易塌陷，开设出的环槽更加稳定，护筒下端面起到导向作用，更好的压实泥土。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在步骤9）中，浇筑水泥用的管道***浇筑道的底端，水泥向上满溢最终填充所有的环槽。

通过采用上述技术方案，水泥上溢填充的方式相比于直接浇灌，不容易破坏桩孔内的泥土结构，使得环形凸起成型过程更加稳定。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.桩柱设置成预制水泥筒、现浇水泥桩和现浇外壳三部分，方便桩柱的施工和制造，现浇水泥桩内的钢筋骨架加强了桩柱的强度，设置的环形限位块提高桩基与泥土的牢固性更好，使得桩基不易产生晃动、倾斜以及沉降，预置水泥筒上设置的穿孔，使得圆弧钢筋可以从预置水泥筒穿出，圆弧钢筋穿出预置水泥筒的部分位于环形限位块中，使得环形限位块的强度更高，进而使得桩柱的各部分连接强度更高内部有钢筋相互连接；

2.通过预制水泥筒放入护筒，通过护筒开设有环槽，从而可以通过浇筑形成现浇水泥桩和现浇外壳，现浇水泥桩和现浇外壳与预制水泥筒浇筑固定成一体，使得桩柱成型，以同样的方式施工出多个桩柱最后浇筑出混凝土基座，适配深孔桩桩基的施工。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图1；

图2是实施例1的结构示意图2，未浇筑混凝土基座状态；

图3是实施例1中桩柱的结构示意图，现浇水泥桩未示出；

图4是实施例1中桩柱的剖视图，现浇水泥桩未示出；

图5是实施例1中钢筋笼的结构示意图；

图6是实施例1中钢筋架的结构示意图；

图7是实施例2中桩柱的剖视图，现浇水泥桩未示出；

图8是护筒的结构示意图；

图9是护套的***图的局部示意图；

图10是安装套的局部示意图。

图中，1、混凝土基座；11、基座箍筋；12、加强筋；13、连接主筋；2、桩柱；21、预制水泥筒；211、穿孔；212、限位槽；22、现浇水泥桩；23、现浇外壳；231、环形限位块；232、浇筑道；24、钢筋笼；241、主筋；242、箍筋；25、钢筋架；251、圆弧钢筋；252、穿过间隙；3、护筒；31、开槽凸起；311、第一限位孔；312、开槽刃；32、稳定块；321、第二限位孔；33、限位轴；34、推杆；4、安装套；41、卡槽；42、限位凸起；43、定位槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

参照图1和图2，为本发明公开的一种桩基，包括混凝土基座1和固定于混凝土基座1下的若干桩柱2，在本实施例中桩柱2有八个，四个桩柱2分设混凝土基座1的四角，相邻的两个桩柱2之间再设置一个桩柱2。

参照图3和图4，桩柱2包括一体固定的预制水泥筒21、现浇水泥桩22和现浇外壳23，现浇水泥桩22位于预制水泥筒21内，现浇外壳23位于预置水泥筒外，同时预制水泥筒21的内壁和外壁均设置为毛面（图中未示出）。

在浇筑现浇水泥桩22前，在预置水泥筒内放入钢筋骨架，使得现浇水泥桩22内浇筑固定有钢筋骨架，钢筋骨架包括钢筋笼24和钢筋架25，钢筋笼24和钢筋架25均有若干，若干钢筋笼24和若干钢筋架25沿现浇水泥桩22高度方向交替设置，在本实施例中钢筋笼24和钢筋架25均为三个，位于最底部为钢筋笼24位于最上方的是钢筋架25。

参照图1和2，混凝土基座1内浇筑固定有基座骨架，基座骨架包括连接钢架、基座箍筋11和加强筋12，连接钢架有八个分别设置于八个桩柱2中，且连接钢架下部位于桩柱2内上部位于混凝土基座1内，连接钢架包括若干连接主筋13和若干箍筋242（图中未示出），连接主筋13下部位于桩柱2内，若干箍筋242沿连接主筋13高度方向间隔距离设置，箍筋242与连接主筋13之间可以焊接固定也可以绑扎固定，在本实施例中采用绑扎固定。

基座箍筋11套装在八个连接钢架的外部且位于连接钢架上部，加强筋12穿插在混凝土基座1内，且加强筋12与基座箍筋11以及连接主机绑扎固定。

参照图4和图5，钢筋架25包括圆弧钢筋251，圆弧钢筋251为高弹性钢筋，且圆弧钢筋251有若干，若干圆弧钢筋251一端固定另一端朝四周辐射设置，预制水泥筒21侧壁开设有供圆弧钢筋251穿出的穿孔211组，穿孔211组有若干组，若干组穿孔211组沿预制水泥筒21高度方向间隔距离设置，在本实施例中穿孔211组有三组，穿孔211组包括若干穿孔211，若干穿孔211沿预制水泥筒21周向间隔角度设置，在本实施例中每组穿孔211组的穿孔211数量与一个钢筋架25的圆弧钢筋251数量一致均为八个。

预制水泥筒21的内壁开设有若干限位槽212，限位槽212竖向设置并贯穿预制水泥筒21的上端面，限位槽212有若干，在本实施例中限位槽212的数量与穿孔211组的穿孔211数量一致为八个，八个限位槽212与穿孔211组的八个穿孔211一一对应，穿孔211贯穿限位槽212的槽底。

参照图3和图4，现浇外壳23套装于预制水泥筒21外并与预制水泥筒21浇筑固定，现浇外壳23外侧壁设置有若干环形限位块231，若干环形限位块231延现浇外壳23高度方向间隔角度设置，在本实施例中环形限位块231的数量为三个，圆弧钢筋251位于预制水泥筒21外的一端浇筑于环形限位块231内，现浇外壳23上还设置有浇筑道232，浇筑道232竖直设置，浇筑道232一侧与现浇外壳23一体浇筑成型，在本实施例中浇筑道232有三个，两个浇筑道232位于两两相邻的环形限位块231之间且上下两端分别与两个环形限位块231浇筑固定，一个浇筑道232位于最上方的环形限位块231上方且下端与环形限位块231浇筑固定。

参照图2，八个桩柱2的浇筑道232朝远离桩基的方向设置，且桩基沿中轴线90度旋转对称，使得八个桩柱2的浇筑道232分布更加合理，土壤与桩基之间的受力分布更加均匀。

参照图4和图6，钢筋笼24包括若干主筋241和设置于若干主筋241外的若干箍筋242，若干箍筋242沿主筋241长度方向间隔距离设置，主筋241竖向设置，且主筋241的上下两端部分未设置箍筋242，钢筋架25的相邻圆弧钢筋251之间的空隙设置为穿过间隙252，且主筋241的上下两端分别穿过相邻的钢筋架25的穿过间隙252，其中位于底部的钢筋笼24的主筋241的下端抵接桩孔的孔底。箍筋242与主筋241之间可以焊接固定也可以绑扎固定，在本实施例中采用绑扎固定。

实施例2：

参照图7，本实施例与实施例2的区别在于，圆弧钢筋251倾斜设置，且圆弧钢筋251位于预制水泥筒21外的一端向下倾斜。

实施例3：

一种桩基施工方法，该方法包括下述步骤：

1）、根据预制水泥筒21的结构制作相应的模板，然后预先浇筑出预制水泥筒21；

2）、在选定的桩位处预挖设计深度的桩孔；

3）、在桩孔中打入护筒3；

参照图8和图9，护筒3的内径与桩孔的孔径一致，护筒3下端面的外圈向上倾斜设置，护筒3的外壁设置有若干开槽凸起31，若干开槽凸起31的连线为一条竖直线，在本实施例中开槽凸起31的数量与环形限位块231的数量一致为三个（对照图3），相邻开槽凸起31之间的间距与相邻环形限位块231之间的间距一致，开槽凸起31沿护筒3圆周方向的两个侧壁朝相背离的方向尖锐凸起设置为开槽刃312；

相邻开槽凸起31之间设置稳定块32，最上方的开槽凸起31上方也设置稳定块32，稳定块32与开槽凸起31上分别竖向开设有贯穿的第一限位孔311和第二限位孔321，在护筒3打入桩孔前，通过一个限位轴33交替穿过若干稳定块32和若干开槽凸起31上开设的第一限位孔311和第二限位孔321；

护筒3打入桩孔时，开槽凸起31沿竖直方向开设出长条形的凹槽，浇筑后形成浇筑道232；

4）、拔出限位轴33，旋转护筒3，通过开槽凸起31开设环槽，且开槽凸起31最后旋至初始位置；

参照图8和图9，护筒3上部的外壁一体固定有推杆34，推杆34有两个，两个推杆34沿护筒3圆周方向180度旋转对称；

推杆34用于旋转护筒3，通过设备对拖杆施加推力或者拉力，两个推杆34上施加的推力和拉力产生的效果使护筒3朝同一旋转方向旋转，其中设备可以为汽车用绳子拉动推杆34，在拉动时，拉力的方向需要与推杆34的轴线垂直，当然设备也可以是其他提供驱动力的机器；

在旋转护筒3时，顺时针旋转180度再逆时针旋转180度，然后再顺时针旋转540度会到原位，也可以逆时针旋转180度再顺时针旋转180度，然后再逆时针旋转540度回到原位；

上述操作方式，使得开槽凸起31可以更好的把环槽中的土壤压实，使得环槽的槽壁强度更高，不直接旋转360度的原因是，交替旋转的使得土壤不容易被带入用于浇筑出浇筑道232的长条形凹槽中，所以护筒3旋转的角度还能采用其他角度，交替旋转旋出环槽即可；

5）、在护筒3内放入预制水泥筒21，再次把限位轴33交替穿过若干稳定块32和若干开槽凸起31上开设的第一限位孔311和第二限位孔321，拔出护筒3；

6）、在预制水泥筒21内放入钢筋笼24；

7）、在预制水泥筒21内放入钢筋架25，其中圆弧钢筋251悬伸的一端弯曲并一一对应嵌入相应的限位槽212中，推动钢筋架25向下运动，直到圆弧钢筋251通过穿孔211穿出；

其中实施例1的钢筋架25的圆弧钢筋251向上弯曲放入预置水泥筒中，实施例2的钢筋架25的圆弧钢筋251向下弯曲放入预置水泥筒中；

参照图4和图10，在放入钢筋架25的过程中使用安装套4对圆弧钢筋251进行压制，安装套4外壁设置有若干限位凸起42，限位凸起42有八个，八个限位凸起42与预置水泥筒内壁设置的八个限位槽212一一对应，安装套4可滑移***预置水泥筒中，安装套4下部的内壁开设有八个与八个限位凸起42一一对应的卡槽41，卡槽41用于卡住圆弧钢筋251向外延伸的端部，安装套4的外壁开设有定位槽43，定位槽43有三个（图10中只示出一个），通过定位槽43与预置水泥筒上端面持平时，安装套4的下端面到达穿孔211组处，三个定位槽43对应三组穿孔211组，通过上述方式，更加方便的安装钢筋架25；

其中钢筋架25的位置调整通过一根杆实现，杆的端部设置一个钩子，通过钩子可以拉住钢筋架25，使得钢筋架25在安装套4中不容易滑出，通过杆可以把钢筋架25从安装套4的下端推出，通过杆还可以推动钢筋架25下移，圆弧钢筋251更好的穿出穿孔211（实施例2）；通过钩子还可以拉动钢筋架25上移，圆弧钢筋251更好的穿出穿孔211（实施例1）；

8）、反复步骤6）和步骤7）直到预制水泥筒21内安装完所有的钢筋笼24和钢筋架25，然后继续在预置水泥筒中放入连接钢架；

9）、在拔出护筒3后形成的空间内浇筑水泥，直到把所有的环槽填充完毕，同时在预置水泥筒内也浇筑水泥；

其中浇筑水泥用的管道***浇筑道232的底端，水泥向上满溢最终填充所有的环槽；

10）、反复步骤1）到步骤9）浇筑出多个桩柱2；

11）、在多个桩柱2上的连接钢架外绑扎基座箍筋11，在基座箍筋11上绑扎加强筋12，架设模板浇筑出混凝土基座1；

12）、振捣密实混凝土；

13）、混凝土养护。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。