CN1896383A - 一种预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩，包括具有高强度的钢管外壳和高抗压强度、大刚度的混凝土或钢筋混凝土内芯，所述嵌岩钢管混凝土组合桩与预钻桩孔之间还现场灌注有粘结性填充材料。预钻孔内的桩体靠上述填充材料和孔壁的粘结力把竖向荷载扩散到岩层深处，把水平荷载传递到周围土体中。由于本发明利用现有钢管混凝土柱的优良受力性能和嵌岩桩高承载力低沉降的特点，使桩基础的各种承载力、抗水平力刚度、施工质量和性价比与其它现有的现场浇灌混凝土桩相比，都有大幅度提高。

Description

一种预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩的结构和施工方法，是一种依靠现场灌入的填充材料把上述鋼管混凝土组合桩和预钻孔内壁连结在一起、达到可靠传递各种荷载到持力层中的非撞击式施工的嵌岩桩。

背景技术

目前在桩基础使用比例非常大的香港，嵌岩桩都是以重型工字钢桩作为桩身承载构件，现场在桩与孔壁之间灌入水泥浆作为土层中桩身防锈和传递水平力、岩孔中传递竖向力的，因为包在桩身外面的水泥浆在硬化前可能遭受地下水或不良土质的影响，容易发生缩颈甚至断裂，其成桩完好率不能受到彻底保障，通常不作为竖向承载构件考虑，除抗弯刚度较低外，也不能物尽其用造成较大浪费。有些以预制混凝土管桩为主的预钻孔嵌岩组合桩虽然大幅度提高了竖向承载力，但是仍然没有涉及到如何解决水平承载力偏小的问题，而且是以仅在预制混凝土管桩中心补加钢筋提高竖向承载力为代价的，施工工序繁琐，所以造价仍然偏高。曾经在香港使用过预制钢管混凝土管桩也只是为撞击式施工方法设计制作的，因其是空心管桩，钢管对混凝土的约束作用并不明显，所以其中的混凝土承载力仍然是按照普通受压混凝土柱计算方法计算，其性价比没有显著的优势，因此在香港建筑市场上并没有广泛使用。另一种使用永久钢管的嵌岩桩型就是微型桩(MINI PILE)，但是其承载力乃由钢管内的大直径钢筋束提供，由于钢管与岩层并无可靠连接和含钢量太高，钢管和其中的水泥浆只是对上述钢筋起防锈、定位作用，不考虑其承载力，其造价在现有桩型中位于榜首，所以不是特殊环境的要求，一般不会采用。

发明专利内容

本发明的目的是针对上述现有桩型存在的各种缺陷，结合目前国内普遍用于上部结构的钢管混凝土柱的优良结构特性，提出一种预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩结构，依此填补钢管混凝土构件在嵌岩桩基础应用中的空白。它能够使得钻孔嵌岩桩制作简单、综合成本降低、适用范围广、桩身抗压、抗弯抗剪及抗扭承载力高、刚度大、施工工期短及成桩质量可靠，并使岩孔所能提供的承载力及桩身内的所有建筑材料强度得以充分利用。

为了实现上述目的，本发明提供了一种预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩，所述的嵌岩钢管混凝土组合桩包括置入地表下面的预钻土孔和延续在其下面的预钻岩孔内的钢管混凝土桩或钢管混凝土桩和连接在其底部的型钢或组合钢构件或钢筋笼或预制钢筋混凝土构件或它们的组合及桩与预钻孔之间的填充材料；所述的钢管混凝土桩可以全部现场浇制成或全部预制或半预制半现浇制成。

所述的钢管混凝土组合桩包括钢管外壳和由钢管包裹着的混凝土或钢筋混凝土：当钢管内混凝土是纯现浇时，整桩底部是上述钢管混凝土桩的延续；当钢管内混凝土是预制或半预制半现浇时，整桩底部采用钢管混凝土桩或型钢或钢筋笼或预制钢筋混凝土构件或它们的组合以及后期浇筑的填充材料。

钢管混凝土桩可以由工厂分段预制或半预制，也可由现场向已经置入预钻孔内的钢管或钢管混凝土管桩内腔浇筑混凝土或钢筋混凝土或型钢混凝土而成。

所述钢管外壳是各种无缝钢管或焊接钢管，钢管内面或外面或内、外两面可以安装有纵向钢筋或钢筋笼或钢箍或抵抗纵向剪力的钢构件或缠绕炭纤维织物，钢管内或外表面或双面按照需要喷刷防锈或提高粘结力的涂料，钢管内设置或不设置管壁拉接钢构件；当钢管仅外面安装有钢筋笼时，则钢管混凝土桩部分可采用全预制或半预制半现浇的结构形式，也可直接采用成品钢管混凝土管桩代替钢管的结构形式，钢管混凝土桩的底部开放或用钢板密封。

所述的钢管混凝土组合桩可以是整桩或多段预制，所述多段桩通过桩端钢板或附加连接钢板之间的焊接、粘结、螺栓连接、插销连接、锁扣连接或套筒连接或由它们的组合连接在一起；钢管混凝土组合桩底部的型钢或组合钢构件或钢筋笼或预制钢筋混凝土构件通过附加钢板与上部的钢管混凝土桩的桩端钢板焊接、粘结、螺栓连接、插销连接、锁扣连接或套筒连接或由它们的组合连接在一起。

所述钢管混凝土桩内的混凝土或钢筋混凝土是先在施工现场把钢管置入预钻孔内，然后整桩浇筑混凝土或钢筋混凝土而成；或者先由钢管分段用粘结性填充材料叠合包括预应力混凝土管桩在内的成品预制混凝土管桩代替钢管，然后置入预钻孔内；或者是先在现场把钢管置入预钻孔内，然后连续置入包括预应力混凝土管桩在内的较小直径的成品预制混凝土管桩，上述成品预制混凝土管桩内腔现场灌注混凝土或钢筋混凝土或型钢混凝土，上述成品预制混凝土管桩与钢管之间的间隙灌入粘结性填充材料形成多层叠合钢管混凝土桩。

所述钢管混凝土桩是工厂分段预制而成，或者采用成品钢管混凝土管桩代替钢管外壳，然后在成品钢管混凝土管桩内腔现场灌注混凝土或钢筋混凝土或型钢混凝土。

所述的预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩桩头与桩承台的连接可采用各种常规方式，例如自由桩头或铰支桩头或滑动铰支桩头或固接桩头或半固接桩头。

所述的钢管混凝土组合桩与土孔之间的填充材料、所述钢管混凝土桩内腔填充材料及所述的钢管叠合成品包括预应力混凝土管桩在内的预制混凝土管桩采用的粘结性填充材料是水泥浆或水泥砂浆，或混凝土，其中可以配入各种用途的添加剂，如增强剂、早强剂、减水剂、膨胀剂、防止收缩剂等；并可根据需要配入或不配入能提高混凝土强度和抗裂性能的钢纤维或炭纤维或尼龙质纤维材料。

可根据需要在所述钢管混凝土桩内配置或不配置纵向型钢或组合钢构件内芯。

预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：采用机械钻孔方法在土层中钻孔至岩石表面，并将临时钢护筒平稳地坐落于其上或按要求***其中一定的深度；

第二步：采用钻岩专用钻头继续凿岩至设计要求的岩孔深度，必要时清底；

第三步：把钢管混凝土组合桩或其钢管外壳或半预制钢管混凝土组合桩放入上述钻孔内；若为分段置入孔内，则每段之间采用焊接、粘结、螺栓连接、插销连接、锁扣连接或套筒连接或由它们的组合连接在一起，必要时灌浆前再清孔；

第四步：采用常压灌注方法或高压灌注方法在桩体或钢管外壳内、外灌注填充材料，必要时从桩底开始灌注，灌注管的出口必须低于填充材料顶面一定深度，灌注结束时填充材料顶面可以超过桩顶设计标高一定高度，以保证桩头的填充材料质量符合设计要求，必要时可在填充材料内配入添加剂；可在灌注填充材料之前或之后或同时置入纵向型钢构件。

第五步，将临时护筒抽出；可以在桩身内部或桩顶施加适当的振动，以使填充材料达到密实效果。

第六步：待桩孔内的填充材料达到一定强度后，切掉桩顶设计标高之上的桩身及超浇的填充材料，安装桩头与承台连接构件，最后形成预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩。

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1是本发明预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩第一实施例的整桩剖面图，土孔和岩孔内均为现浇或预制钢管素混凝土桩；

图2是图1中沿A-A线的断面图；

图3是本发明预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩第二实施例的一种结构的整桩剖面图，土孔和岩孔内均为现浇或预制钢管钢筋混凝土桩；

图4是本发明预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩第二实施例的B-B剖面图；

图5是本发明预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩第三实施例的一种结构的整桩剖面图，以成品预制钢管混凝土管桩代替钢管，其腔内现场灌浇钢筋混凝土；

图6是图5沿C-C线的断面图；

图7是本发明预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩第四实施例的一种结构的整桩剖面图，用粘性材料将钢管与预制混凝土管桩或预制预应力混凝土管桩粘连在一起代替钢管，其腔内现场灌浇钢筋混凝土；

图8是图7中沿D-D线的断面图；

图9是本发明预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩用的钢管的剖视图，图中展示了仅在钢管外面添加了钢筋笼；

图10是图9中沿A-A线的断面图；

图11是本发明预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩用的另一种钢管的剖视图，图中展示了仅在钢管里面添加了钢筋笼；

图12是图11中沿B-B线的断面图；

图13是本发明预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩用的另一种钢管的剖视图，图中展示了在钢管外面和里面均添加了钢筋笼；

图14是图13中沿C-C线的断面图；

图15是本发明预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩第五实施例的整桩剖面图，图中展示此预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩底部采用了型钢或组合钢构件或钢筋笼或预制钢筋混凝土构件，并以填充材料灌实；

图16是图15中岩孔内采用型钢或组合钢构件的预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩断面图；

图17是图15中岩孔内采用钢筋笼的预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩断面图；

图18是图15中岩孔内采用预制钢筋混凝土构件的预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩断面图。

具体实施方式

本发明的预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩，主要以桩段的构成分为四大类。第一类是桩段为完全预制实心混凝土钢管桩，桩段两头用钢端板4把钢管1密封起来形成桩段；第二类是钢管内预先迭合上预制混凝土管桩(包括预应力混凝土管桩)，钢管与上述预制混凝土管桩(包括预应力混凝土管桩)之间注入粘结性材料，桩段两头用实心或呈环状的钢端板4把钢管与上述预制钢筋混凝土管桩(包括预应力混凝土管桩)焊接在一起形成桩段；第三类是全部采用成品钢管混凝土空心管桩，现场在钢管混凝土空心管桩内腔灌入混凝土或置入钢筋笼后灌注混凝土或水泥砂浆或水泥浆；第四类是仅把钢管置入孔底，然后在施工现场向管内注入混凝土或置入钢筋混凝土。

除钢管内的混凝土为全部现浇者外，本发明的预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩底部都可以替换成型钢或组合钢构件或钢筋笼或预制钢筋混凝土构件及桩与预钻孔之间的填充材料作为向岩层传递荷载的桩身构件。

下面结合上述附图和五个实施例对本发明作详细描述。

首先参看图1、2，图1是本发明预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩第一实施例的整桩剖面图；图2是图1中沿A-A线的断面图。从图中可以看出第一实施例是钢管段1加全预制或全现浇全现浇混凝土2。钢管段1之间用实心或呈环状的钢端板4连接，并在现场全现浇混凝土段2，在预钻孔中浇注填充材料3：水泥浆或水泥沙浆或混凝土，使此钢管混凝土组合桩牢固地结合在土层A和岩石B的预钻孔中。

参看图3、4，图3是本发明预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩第二实施例的整桩剖面图；图4是图3中沿B-B线的断面图。从图中可以看出第二实施例是钢管段1加全预制钢筋混凝土或全现浇钢筋混凝土段2。管段1、2之间用钢端板4连接，并在现场在预钻孔中浇注填充材料3：水泥浆或水泥沙浆或混凝土，使此钢管混凝土组合桩牢固地结合在土层A和岩石B的预钻孔中。钢筋混凝土内的钢筋笼由主筋6及箍筋5组成。

参看图5、6，图5是本发明预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩第三实施例的整桩剖面图；图6是图5中沿C-C线的断面图。从图中可以看出第三实施例是用预制钢管混凝土管桩段8代替了实施例一中的钢管段1，管腔内现场浇注钢筋混凝土或混凝土2。预制钢管混凝土管桩段由钢管段与其内壁相连的混凝土构成。管段8内腔中要放置与管段相应的内置钢筋7，这两者之间用实心或环状钢端板4a连接。管段8之间内钢端板4a连接，并在现场在预制孔中浇注填充材料3：水泥浆或水泥沙浆或混凝土，使此钢管混凝土组合桩牢固地结合在土层A和岩石B的预钻孔中。

参看图7、8，图7是本发明预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩第四实施例的整桩剖面图；图8是图7中沿D-D线的断面图。从图中可以看出第四实施例除了用粘结性填充材料10将钢管1和预制混凝土管桩或预制预应力钢筋混凝土管桩9粘结起来代替钢管1外，其它与第三实施例是一样的，管腔内现场浇注钢筋混凝土或混凝土2。采用的粘结性填充材料10是水泥浆或水泥砂浆或混凝土，其中可以配入各种用途的添加剂，如增强剂、早强剂、减水剂、膨胀剂、防止收缩剂等；并可根据需要配入或不配入能提高混凝土强度的钢纤维或炭纤维或尼龙质纤维材料。

所述钢管混凝土桩可采用成品钢管混凝土管桩代替钢管外壳，然后在成品钢管混凝土管桩内腔现场灌注混凝土或钢筋混凝土或型钢混凝土。

可根据需要在所述钢管混凝土桩内配置或不配置纵向型钢内芯。

所述多段桩通过桩端钢板或附加连接钢板之间的焊接、粘结、螺栓连接、插销连接、锁扣连接或套筒连接或由它们的组合连接在一起；上述桩底部的型钢或钢筋笼或预制钢筋混凝土构件通过附加钢板与上部的钢管混凝土桩的桩端钢板焊接、粘结、螺栓连接、插销连接、锁扣连接或套筒连接或由它们的组合连接在一起。连接方式是公知的，故不在此用图详细说明。

所述钢管外壳是各种无缝钢管或焊接钢管，钢管内面或外面或内、外两面可以安装有纵向钢筋或钢筋笼或钢箍或抵抗纵向剪力的钢构件或缠绕炭纤维织物，钢管内设置或不设置管壁拉接钢构件；当钢管仅外面安装有钢筋笼时，则钢管混凝土桩部分可采用全预制或半预制半现浇的结构形式，也可直接采用成品钢管混凝土管桩代替钢管的结构形式，钢管混凝土桩的底部开放或用钢板密封。

图9-14展示了本发明中所述钢管1的结构示意图：图9是本发明预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩用的钢管的剖视图，图中展示了仅在钢管外面添加了由主筋6代表的钢筋笼；图10是图9中沿A-A线的断面图；图11是本发明预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩用的另一种钢管的剖视图，图中展示了仅在钢管里面添加了由主筋6代表的钢筋笼；图12是图11中沿B-B线的断面图；图13是本发明预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩用的另一种钢管的剖视图，图中展示了在钢管外面和里面均添加了由主筋6代表的钢筋笼；图14是图13中沿C-C线的断面图。

参看图15、16、17及18，图15是本发明预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩第五实施例的整桩剖面图；图16、17及18是相应于图15中采用了的不同构件后的断面图：图16是图15中用型钢或组合钢构件D的预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩断面图；图17是图15中用由主筋6及箍筋5组成的钢筋笼的预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩断面图；图18是图15中用预制钢筋混凝土构件C的预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩断面图。

从图中可以看出第五实施例嵌岩钢管混凝土组合桩底部采用型钢或组合钢构件D或由钢筋笼主筋6及钢筋箍笼5组成的钢筋笼现场用灌浆材料浇制或含有钢筋笼主筋6或/和钢筋箍笼5的预制钢筋混凝土构件C，预制钢筋混凝土构件C及桩与预钻孔之间用灌浆材料浇制，作为向岩石B传递荷载的桩身构件。这些构件与上述各实施例嵌岩钢管混凝土组合桩视不同情况可以一起现场浇制或通过端板4a或4b连接在一起后再现场浇制。

下面对本发明的预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩的施工方法作详细说明，预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：桩孔定位，钻孔机就位，按照设计要求的桩身、岩孔直径、倾斜角度和方向，在土层中钻孔至岩石表面，并将临时钢护筒平稳地坐落于其上或按要求***其中一定的深度；

第二步：岩石钻孔及桩身的安装：转用钻岩专用钻头继续凿岩至设计要求的岩孔深度，清底；

第三步：钢管混凝土管桩逐段放入钻孔内。每段之间采用焊接、粘结、螺栓连接、插销连接、锁扣连接或套筒连接或由它们的组合连接在一起。扶正、定位。必要时灌浆前再清孔；

第四步：管桩内外灌注填充材料。必要时从桩底开始灌浆，灌浆管的出口必须低于填充材料顶面一定深度，灌浆结束时其顶面必须超过桩顶设计标高一定高度，以保证桩头的灌浆质量符合设计要求，必要时可在灌浆材料内配入外加剂，以达到早凝、早强、防止水泥浆收缩等效果；

第五步，临时护筒的抽出，必须小心避免伤及桩身钢管外面可能喷刷的涂料或缠绕在钢管外面的碳纤维等材料；

第六步：待桩孔内的灌浆材料硬化及达到一定强度后，切掉桩顶设计标高之上的桩身及超浇的灌浆材料，安装桩头-承台连接构件，最后形成嵌岩钢管混凝土组合桩。

半预制钢管混凝土桩是为了减轻实心预制钢管混凝土桩的重量，依此降低运输、安装成本。它是将接近钢管的部分混凝土预制，中心部分由施工现场浇注混凝土填实，半预制钢管混凝土桩包括以下两种制作方法：

1.直接采用成品钢管混凝土管桩代替钢管，其空心内腔由施工现场浇注混凝土或钢筋混凝土填实。

2.采用黏结性填充材料把预制混凝土管桩或预制预应力混凝土管桩叠合钢管形成组合构件，其空心内腔由施工现场浇注混凝土或钢筋混凝土填实。

所述嵌岩钢管混凝土组合桩依靠现场灌注在桩身和孔壁之间的填充材料向周围土体和岩层传递荷载。

本发明的应用范围，不论工程规模大小，施工环境如何变化，只要现有技术可以应用的地方，本发明几乎都可以被采用。

本发明的有益效果是，根据本发明的桩身制作方法可以有四种不同形式的整桩，足以应付各种不同的实际需要。

整桩所有构件都能工业化大量生产，甚至桩体内的填充材料也可以做到商品化(如商品混凝土、商品水泥砂浆和商品水泥浆等等)，故能进行标准化设计、成桩质量可靠、方便施工、降低成本。

本发明的优点是：

1.利用本发明方法成型的预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩，其最大优点是穿越土层的构件是钢管或预制钢管混凝土管桩，可以一物两用地既充当将来的主要受荷构件，又扮演临时护筒的角色，整个施工过程中，桩身的质量都不会受到干扰，而且填充材料用量明显减少，临时护筒拔管速度明显提高。因为外壳钢管的存在，其内部的混凝土将会三向受压，水平方向变形受到钢管的约束，使其抗压强度大幅提高，从而整桩承载力也获得提升。

2.嵌入岩石部分的桩体，可以是钢管混凝土桩自身或预制的钢筋组件、预制的钢筋混凝土构件，也可以是型钢或特制组合钢构件，它们除可以满足本身强度要求外，还尽可能地增加了与岩孔内的填充材料之间的粘结面积，提供最大的承载力。采用普通连接方法，构造简单，传力直接，质量可靠。

3.钢管混凝土组合桩的尺寸比型钢大，能充分利用钻孔的空间提升桩身的抗弯刚度。除在桩身和孔壁之间有填充材料保护钢管之外，钢管外表面也可喷刷各种防锈涂料来提高钢管的防锈能力。

4.钢管混凝土组合桩内腔填充材料是在几乎密封的钢管、岩孔内进行，受外界影响机会很小，所以该填充材料可以当作桩身的一部分，桩身强度、刚度籍此得以提高。其它构件的安装与连接，与地面之上的预制柱无异，施工过程中没有结构性的损坏，所以桩身的承载力可以彻底发挥出来。

此外，本发明的预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩的其中一个特点就是桩头处理比较容易，因为钢管外壳的存在，桩头与桩承台之间通过在钢管顶端安装各种附加连接构件做成铰支连接或滑动铰支连接或固定连接或半固定连接。桩段之间也因为采用实心或环状钢板或法兰盘连接，使钢管混凝土桩与不同尺寸和不同结构形式(如纯粹的型钢桩或预制钢筋混凝土桩或现浇钢筋混凝土桩等)的桩段连接变得非常容易。

Claims (10)

1.一种预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩，其特征在于，所述的嵌岩钢管混凝土组合桩包括置入地表下面的预钻土孔和延续在其下面的预钻岩孔内的钢管混凝土桩或钢管混凝土桩和连接在其底部的型钢或组合钢构件或钢筋笼或预制钢筋混凝土构件或它们的组合及桩与预钻孔之间现场灌注的填充材料；所述的钢管混凝土桩可以全部现场浇制成或全部预制或半预制半现浇制成。

2.如权利要求1所述的预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩，其特征在于，所述的钢管混凝土桩包括永久钢管外壳和由上述永久钢管包裹着的混凝土或钢筋混凝土：当上述永久钢管内混凝土是纯现浇时，整桩底部是上述钢管混凝土桩的延续及后期浇筑的填充材料；当上述永久钢管内混凝土是预制或半预制半现浇时，整桩底部是上述钢管混凝土桩的延续或型钢或组合钢构件或钢筋笼或预制钢筋混凝土构件或它们的组合以及后期浇筑的填充材料。

3.如权利要求1或2所述的预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩，其特征在于，所述永久钢管外壳是各种断面形状的无缝钢管或焊接钢管，钢管内面或外面或内、外两面可以安装有纵向钢筋或钢筋笼或沿各方向布置的加劲肋或抵抗纵向剪力的钢构件或缠绕炭纤维织物，钢管内或外表面或双面按照需要喷刷防锈或提高粘结力的涂料，钢管内设置或不设置管壁拉接钢构件；当所述永久钢管仅外面安装有钢筋笼时，则钢管混凝土桩部分可采用全预制或半预制半现浇的结构形式，也可直接采用成品钢管混凝土管桩代替钢管的结构形式，钢管混凝土桩的底部开放或用钢板密封。

4.如权利要求1或2所述的预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩，其特征在于，所述的钢管混凝土组合桩可以是整桩或多段预制，所述多段桩的断面尺寸相同或不同，桩段之间通过桩端实心或环状钢板或附加连接钢板之间的焊接、粘结、螺栓连接、插销连接、锁扣连接或套筒连接或由它們的组合连接在一起；钢管混凝土组合桩底部的型钢或组合钢构件或钢筋笼或预制钢筋混凝土构件直接伸入钢管混凝土桩内，锚固连接或通过附加钢板与上部的钢管混凝土桩的桩端钢板焊接、粘结、螺栓连接、插销连接、锁扣连接或套筒连接或由它们的组合连接在一起。

5.如权利要求1或2所述的预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩，其特征在于，所述钢管混凝土桩内的混凝土或钢筋混凝土是先在施工现场把永久钢管外壳或钻孔用的钢管护筒置入预钻孔内，然后整桩浇筑混凝土或钢筋混凝土而成；或者先由永久钢管外壳分段用粘结性填充材料叠合包括预应力混凝土管桩在内的成品预制混凝土管桩代替钢管，然后置入预钻孔内；或者是先在现场把永久钢管外壳或钻孔用的钢管护筒置入预钻孔内，然后连续置入包括预应力混凝土管桩在内的较小直径的成品预制混凝土管桩，上述成品预制混凝土管桩内腔现场灌注混凝土或钢筋混凝土或型钢混凝土，上述成品预制混凝土管桩与钢管之间的间隙灌入粘结性填充材料形成多层叠合钢管混凝土桩。

6.如权利要求1所述的预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩，其特征在于，所述钢管混凝土桩是工厂分段预制而成，或者采用成品钢管混凝土管桩代替钢管外壳，然后在成品钢管混凝土管桩内腔现场灌注混凝土或钢筋混凝土或型钢混凝土。

7.如权利要求1所述的预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩，其特征在于，桩头与桩承台之间通过在钢管混凝土桩顶端安装各种附加连接构件做成铰支连接或滑动铰支连接或固定连接或半固定连接。

8.如权利要求1所述的嵌岩预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩，其特征在于，所述的钢管混凝土组合桩与土孔之间的填充材料、所述钢管混凝土桩内腔填充材料及所述的钢管叠合成品包括预应力混凝土管桩在内的预制混凝土管桩采用的粘结性填充材料是水泥浆或水泥砂浆，或混凝土，其中可以配入各种用途的添加剂，如增强剂、早强剂、减水剂、膨胀剂、防止收缩剂等；并可根据需要配入或不配入钢纤维或炭纤维或尼龙质纤维材料，现场填充材料是通过灌浆管常压或高压灌注的。

9.如权利要求1所述的预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩，其特征在于，可根据需要在所述钢管混凝土桩内配置或不配置纵向型钢或组合钢构件内芯。

10.一种嵌岩预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：采用机械钻孔方法在土层中钻孔至岩孔设计底标高，并将钻孔用的钢护筒坐落于岩孔顶面或以上或按要求***到岩孔底或其中一定的深度；针对钻土孔和岩孔不同条件采用不同的钻头；

第二步：必要时清洗孔底；

第三步：把钢管混凝土组合桩或其钢管外壳或半预制钢管混凝土组合桩放入上述钻孔内或将钻孔用的钢护筒留在孔内不抽出；若为分段置入孔内，则每段之间采用焊接、粘结、螺栓连接、插销连接、锁扣连接或套筒连接或由它们的组合连接在一起，必要时在灌注填充材料前再清孔；

第四步：利用灌浆管伸入到钻孔或桩体内进行常压灌注或高压灌注填充材料，必要时从桩底开始灌注，灌注结束时填充材料顶面必须超过桩顶设计标高一定高度，以保证桩头的填充材料质量符合设计要求，必要时可在填充材料内配入添加剂；可在灌注填充材料之前或之后或同时置入纵向型钢构件或组合钢构件内芯。

第五步，按照设计需要决定是否将钻孔用的钢护筒抽出；按照设计需要决定在桩顶或桩身内部施加适当的振动，以使所述填充材料达到更加密实效果。

第六步：待桩孔内的填充材料达到一定强度后，切掉桩顶设计标高之上的桩身及超浇的填充材料，安装桩头与桩承台的连接构件，最后形成预钻孔嵌岩钢管混凝土组合桩。

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