本發明屬于基礎工程技術領域，具體涉及一種上部擴大型水泥土復合樁。

背景技術：

隨著建筑行業的發展，建筑規模日益增大，地基的附加荷載越來越大，對于部分高層、超高層建筑，天然地基和復合地基已不能滿足地基承載力要求，這種條件下，樁基礎是普遍采用的一種基礎形式。對于部分地區樁基礎上部土層工程性質較好，明顯優于樁身下部土層時，樁基礎一般采用加大樁長穿透軟弱層或增大樁徑提高側阻力來保證樁基承載力，樁型一般采用鉆孔灌注樁或靜壓、錘擊預制樁等。鉆孔灌注樁施工工序為：

（1）機械設備及材料進入施工現場；

（2）樁位測量放樣；

（3）埋設護筒；

（4）鉆機就位并成孔；

（5）清孔，吊裝鋼筋籠；

（6）安裝導管，灌注混凝土；

（7）拆除護筒，鑿除樁頭；

（8）樁體檢測。

上述工藝雖然已有普遍使用，但在較厚軟弱土層中使用仍存在以下問題：

1）樁基尺寸設計時需要扣除負摩阻力的影響，樁徑、樁長相應增加，造成大量浪費；

2）灌注樁施工對混凝土灌注過程有較高要求，灌注過程應保證連續，否則易出現斷樁現象。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種上部擴大型水泥土復合管樁。

基于上述目的，本發明采取如下技術方案：

一種上部擴大型水泥土復合樁，包括預制混凝土管樁，所述預制混凝土管樁內設置中心孔，中心孔內填充第一水泥土樁，預制混凝土管樁外設置第二水泥土樁，所述第二水泥土樁包括上、下兩段，上段的樁徑大于下段的樁徑，上段和下段之間設置第一變直徑段。

沿預制混凝土管樁的側壁均勻分布筋體，筋體外周設置箍筋。

所述預制混凝土管樁包括上、下兩段，上段的樁徑大于下段的樁徑，上段與下段之間設置第二變直徑段，所述預制混凝土管樁的上段、第一變直徑段和下段的高度分別與第二水泥土樁的上段、第二變直徑段和下段的高度相等。

所述筋體的走向與預制混凝土管樁側壁的走向一致。

第一變直徑段、第二變直徑段與第一水泥土樁軸線的夾角不大于12°。

所述水泥土樁為水泥土攪拌樁或水泥土灌注樁。

所述第二水泥土樁的樁徑大于預制混凝土管樁的外徑至少20mm。

第二水泥土樁的上段位于較硬土層，第一變直徑段和第二水泥土樁的下段位于較軟土層。

所述較硬土層為中密-密實狀態的砂層、硬塑-堅硬狀態的黏性土、密實狀態的粉土中的一種或兩種以上的混合；所述較軟土層為軟塑-流塑狀的黏性土。

與現有技術相比，本發明的技術效果為：

1）與同長度等混凝土用量的單一直徑的樁體相比，本發明的樁基承載力更高，可在保證滿足設計承載力要求的前提下，實現樁長較短，同時樁基側阻的發揮能力更高，尤其適于應用于上部土層明顯優于下部土層的地質條件；

2）樁整體呈現上部樁徑大、下部樁徑小的結構形式，可使上部土層側阻力得到有效發揮；

3）樁體設置變直徑段，使復合基樁上部與下部之間形成錐形自然過渡，有利于上部荷載向下傳遞、增加下部樁承載力的發揮，同時也節省灌注樁材料；

4）施工簡便、節省材料，采用的預制混凝土管樁為預制構件，可縮短現場工時，其與現澆混凝土灌注樁相比強度更高，且內配有預應力鋼棒，不容易發生開裂破壞現象；預制混凝土管樁插入后無需取出，施工方便且效果好；在相同抗彎承載力下節省較多混凝土和鋼筋。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明中預制混凝土管樁的截面結構示意圖；

圖3為本發明的施工步驟（1）的結構示意圖；

圖4為本發明的施工步驟（2）的結構示意圖；

圖5為發明的施工步驟（3）的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做進一步的說明。

如圖1和圖2所示的一種上部擴大型水泥土復合樁，包括預制混凝土管樁2，所述水泥土樁為水泥土攪拌樁或水泥土灌注樁。所述預制混凝土管樁2內設置中心孔，中心孔內填充第一水泥土樁，預制混凝土管樁2外設置第二水泥土樁1，所述第二水泥土樁1包括上、下兩段，上段11的樁徑大于下段13的樁徑，第二水泥土樁1上段11的樁徑為820mm，下段13的樁徑為620mm上段11和下段13之間設置第一變直徑段12。

所述預制混凝土管樁2包括上、下兩段，上段21的樁徑大于下段23的樁徑，預制混凝土管樁2上段21直徑800mm，下段23直徑600mm，內徑400mm，上段21與下段23之間設置第二變直徑段22，所述預制混凝土管樁2的上段21、變直徑段22和下段23的高度分別與第二水泥土樁1的上段11、第一變直徑段12和下段13的高度相等。第一變直徑段、第二變直徑段與第一水泥土樁軸線的夾角不大于12°。第二水泥土樁1的上段11位于較硬土層，第一變直徑段12和第二水泥土樁1的下段13位于較軟土層。所述較硬土層4為中密-密實狀態的砂層（硬塑-堅硬狀態的黏性土、密實狀態的粉土）；所述較軟土層5為軟塑-流塑狀的黏性土。所述第二水泥土樁1的上段11、第一變直徑段12和下段13的樁徑分別大于預制混凝土管樁2的上段21、第二變直徑段22和下段23的外徑至少20mm。

沿預制混凝土管樁2的側壁均勻分布筋體3，筋體3的走向與預制混凝土管樁2側壁的走向一致，筋體3外周設置箍筋6。

所述水泥土樁為水泥土灌注樁，其施工工藝，如圖3、圖4和圖5所示，包括以下步驟：（1）采用鉆機或人工成孔，上部孔徑較大，下部孔徑較小；（2）孔內灌注水泥土7；（3）灌注的水泥土產生強度前，植入預制混凝土管樁；（4）樁體檢測。水泥土強度不應小于10MPa。

所述水泥土樁為水泥土攪拌樁時，其施工工藝為，包括以下步驟：（1）上部較大直徑段樁鉆機成孔，達到大直徑樁底部后更換小直徑且張開鉆具鉆進；（2）由下至上注漿攪拌，攪拌至大直徑段樁體時將鉆具張開進行攪拌；（3）攪拌水泥土產生強度前，植入預制混凝土樁體；（4）樁體檢測。水泥土強度不應小于10MPa。