一种增加正阻力减小负阻力的预制桩的制作方法

本发明属于建筑领域，尤其涉及预制桩施工技术领域。


背景技术：

桩基础设计和施工中，经常会遇到穿越欠固结土层或地面大面积堆载等情况，在这种情况下，桩中性点（桩和桩周土沉降一致的位置）以上的土层沉降大于桩自身的沉降，从而在桩周产生一个向下的摩擦力，即桩的负摩阻力。普通的预制桩，整个长度范围内截面尺寸保持一致，桩周与土体直接接触，没有任何减阻措施，中性点以上土层沉降时，负摩阻力很大，在桩的正阻力没有增加的情况下，桩的有效承载力被较大的削减。所以，针对这种情况，提出一种增加正阻力减小负阻力的预制桩是非常重要的。


技术实现要素：

本发明目的在于提供一种增加正阻力减小负阻力的预制桩，以增加正阻力减小负阻力，提高预制桩的有效承载力。为解决上述技术问题，本发明的增加正阻力减小负阻力的预制桩的具体技术方案如下：一种增加正阻力减小负阻力的预制桩，其特征在于：包括第一预制桩、第二预制桩；所述第一预制桩和第二预制桩通过连接件连接，所述第二预制桩设置在靠近地面的一端。进一步的，所述第一预制桩和第二预制桩连接处位于桩中性点。进一步的，所述第二预制桩外缠绕塑料膜。进一步的，所述塑料膜为双层，总厚度0.1~0.3mm。进一步的，所述第二预制桩外套钢套管，所述钢套管外径小于第一预制桩。进一步的，所述钢套管外径小于第一预制桩直径10~20mm。进一步的，所述钢套管壁厚6~12mm。进一步的，所述塑料膜和钢套管之间填充有中细砂，所述中细砂的平均粒径0.125~0.5mm。本发明的技术方案具有以下优点：（1）本发明的预制桩，其桩身主体的生产设备、生产方法与普通预制桩完全一致，现场沉桩施工设备、操作方法也变化不大，仅通过简单的连接件就可实现大、小桩混用，可充分发挥预制桩的材料强度。（2）本发明的预制桩，中性点以下采用大直径桩，能够起到类似扩底桩的作用，其端阻力和正摩阻力都会得到较大的增加，从而提高桩的承载力。（3）本发明的预制桩，除了在中性点以上采用小直径的第二预制桩可减小负摩阻外，桩外缠绕塑料膜和灌注中细砂都进一步减小了桩的负摩阻力，这样的多重减阻措施，可将桩的负摩阻力减小到几乎可以忽略的程度，极大提高桩的有效承载力。
附图说明
图1为本发明的预制桩细砂灌填施工完成时的剖面图；图2为本发明的预制桩使用过程中的剖面图；图中标记说明：1-第一预制桩，2-第二预制桩，3-连接件，4-塑料膜，5-钢套管，6-中细砂，7-中性点，8-端阻力，9-正摩阻力，10-负摩阻力，11-有效承载力。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种增加正阻力减小负阻力的预制桩做进一步详细的描述。实施例1如图1所示，一种增加正阻力减小负阻力的预制桩，包括第一预制桩1、第二预制桩2。第一预制桩1的直径大于第二预制桩2，第一预制桩1和第二预制桩2通过连接件3连接，连接后第二预制桩2设置在靠近地面的一端。连接件3形状为梯形圆柱台，分别与第一预制桩1和第二预制桩2的端头连接。第一预制桩1和第二预制桩2连接处位于桩中性点7。第二预制桩2外缠绕塑料膜4，塑料膜4可以进一步减小中性点以上区域桩与土体之间的摩擦系数，从而减小预制桩整体的负摩阻力。实施例2在本实施例中，土层稳定预制桩穿越土层时不易塌孔，塑料膜4为双层，总厚度0.1~0.3mm。在塑料膜4与孔壁间填充中细砂6，在保持预制桩和桩孔稳定的同时，进一步减小负摩阻力。中细砂6的平均粒径0.125~0.5mm。实施例3在本实施例中，第二预制桩2外套钢套管5，防止塌孔，钢套管5外径小于第一预制桩1，在第一预制桩1打入地下形成桩孔后，方便钢套管5安装。钢套管5外径小于第一预制桩1直径10~20mm。钢套管5壁厚6~12mm，保证使用强度。在预制桩整体打入地下后，在塑料膜4和钢套管5之间填充中细砂6。然后将钢套管5拔出。如图2所示，在本实施例中由于中性点以上采用了小直径的第二预制桩2，且在其与土体之间设有塑料膜4和中细砂6两层减阻材料，负摩阻力10得到了极大的降低。而位于中性点7以下的第一预制桩1完全处于正摩阻力9和端阻力8的作用力下，最大化的提供了支撑力，因此，预制桩的有效承载力11得到了很大的提高。实施例4在本实施例中，土层较为稳定。一种增加正阻力减小负阻力的预制桩的施工工艺，包括如下步骤：步骤1：平整场地，施工放线，桩机就位，打入或压入第一预制桩1；步骤2：通过连接件3，将事先缠绕好塑料膜4的第二预制桩2与第一预制桩1连接在一起；步骤3：将桩继续打入或压入土中，直至达到设计深度；
步骤4：在实施步骤3的同时，往塑料膜4和桩孔之间灌入干燥中细砂6，直至灌满，桩施工完成。实施例5一种增加正阻力减小负阻力的预制桩的施工工艺，包括如下步骤：步骤1：平整场地，施工放线，桩机就位，打入或压入第一预制桩1；步骤2：通过连接件3，将事先缠绕好塑料膜4的第二预制桩2与第一预制桩1连接在一起；步骤3：在第二预制桩2外套上钢套管5；步骤4：将桩和钢套管继续打入或压入土中，直至达到设计深度；步骤5：在塑料膜4和钢套管5之间灌入中细砂6；步骤6：拔出钢套管5，桩施工完成。实验例根据某实际工程填方场地地质情况，分别采用3种桩型，在总桩长相同的情况下进行比较：方案1：第一预制桩直径600mm，第二预制桩直径400mm；（本申请的大小桩技术方案）方案2：全长采用直径600mm预制桩；方案3：全长采用直径400mm预制桩。按国家现行相关规范，经过计算比较，结果如下：单桩有效承载力：方案1是方案2的1.45倍；方案1是方案3的3.98倍。单桩工程费用：方案1是方案2的1.06倍；方案1是方案3的2.18倍。单位投资所获得的有效承载力：方案1是方案2的1.37倍；方案1是方案3的1.83倍。由此可见，在特定地质条件下，采用本发明可较大节省工程桩基费用。可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。


技术特征：
1.一种增加正阻力减小负阻力的预制桩，其特征在于：包括第一预制桩（1）、第二预制桩（2）；所述第一预制桩（1）和第二预制桩（2）通过连接件（3）连接，所述第二预制桩（2）设置在靠近地面的一端。2.根据权利要求1所述的增加正阻力减小负阻力的预制桩，其特征在于：所述第一预制桩（1）和第二预制桩（2）连接处位于桩中性点（7）。3.根据权利要求2所述的增加正阻力减小负阻力的预制桩，其特征在于：所述第二预制桩（2）外缠绕塑料膜（4）。4.根据权利要求3所述的增加正阻力减小负阻力的预制桩，其特征在于：所述塑料膜（4）为双层，总厚度0.1~0.3mm。5.根据权利要求3或4所述的增加正阻力减小负阻力的预制桩，其特征在于：所述第二预制桩（2）外套钢套管（5），所述钢套管（5）外径小于第一预制桩（1）。6.根据权利要求5所述的增加正阻力减小负阻力的预制桩，其特征在于：所述钢套管（5）外径小于第一预制桩（1）直径10~20mm。7.根据权利要求6所述的增加正阻力减小负阻力的预制桩，其特征在于：所述钢套管（5）壁厚6~12mm。8.根据权利要求7所述的增加正阻力减小负阻力的预制桩，其特征在于：所述塑料膜（4）和钢套管（5）之间填充有中细砂（6），所述中细砂（6）的平均粒径0.125~0.5mm。

技术总结
一种增加正阻力减小负阻力的预制桩，包括第一预制桩、第二预制桩；所述第一预制桩和第二预制桩通过连接件连接，所述第二预制桩设置在靠近地面的一端。桩身主体的生产设备、生产方法与普通预制桩完全一致，现场沉桩施工设备、操作方法也变化不大，仅通过简单的连接件就可实现大、小桩混用，可充分发挥预制桩的材料强度。料强度。料强度。


技术研发人员：王水华 申航 姚梓渝 蒋桦
受保护的技术使用者：中国市政工程西南设计研究总院有限公司
技术研发日：2022.10.12
技术公布日：2022/11/29