[0001] 本发明属于桩基施工技术领域，具体涉及到一种楔形隔离式减阻预制桩及其施工方法。

[0002] 桩基础因竖向刚度和承载力较大、沉降较小且能承受一定的水平荷载而在近代土木工程的发展中应用非常广泛。但是在软土、特殊土地层中(如深厚填土地层中)施工桩基础时，由于桩身周围的土体发生自重固结、湿陷或地下水位降低、地表超载等原因，往往出现桩周围土体向下位移量大于桩本身向下位移量的现象，从而使作用在桩身上的摩擦力向下，成为作用在桩侧的下拉荷载，即所谓负摩擦力。负摩擦力的存在，增加了桩上荷载，减小了受压桩的承载力，并可能因产生过量的沉降而导致建筑倾斜、开裂，直接影响工程结构的使用功能及安全性能。因而消减桩身负摩擦力已成为工程界重点关注的问题。

[0003] 目前常用的消除负摩阻力的方法主要分为两类：一是对产生负摩阻力的源头加以控制，即通过地基处理方法(强夯法、预压固结等)，消除易产生负摩擦力土体本身的危害性，该方法施工周期长，对于深厚土层，效果一般；二是将桩身与桩周土体隔离，此类方法较为常用，包括桩体表面涂沥青薄膜、安装卸荷套、下保护套管、打隔离桩等，该类方法加工工艺较为复杂，增加了桩的制作成本，消减负摩擦力的同时也降低了正摩擦力。此外，有文献记载锥形桩法，通过土体下沉与锥形桩之间脱离解决负摩阻力的问题。

[0004] 综上所述，对于深厚软土层及回填土地区，负摩阻力的消除技术仍然需要进一步研究，虽然诸多学者已经进行了大量的研究，也取得了一些成果，但是对于负摩阻力的消除方法仍然是不彻底的，特别是锥形桩法，当周边土体沉降量过大，导致锥形桩与土体之间完全脱离，导致上部建筑与周边土体之间的高差越来越大，对后期的场地使用极其不利，另外锥形桩从上至下逐渐减小，抵抗水平荷载的能力越来越弱，当脱离的深度增加后，建筑抵抗水平荷载的能力极大降低。基于此，本发明提出了一种楔形隔离式减阻预制桩及其施工方法。

[0012] 下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：实施例1：

[0013] 如图1所示，一种楔形隔离式减阻预制桩及其施工方法，包括预制桩1、固化土桩2；所述预制桩1为圆台形结构，预制桩1内设置有注浆管，注浆管上的注浆口设置在预制桩1表面，预制桩1靠近地面一侧为大截面端，固化土桩2为圆柱形结构，预制桩1与固化土桩2之间粘结连接；楔形隔离式减阻预制桩1的具体施工方法如下：
步骤一：施工固化土桩2
在设计桩位上，采用搅拌法，形成圆柱形固化土桩2，固化土桩2的直径为1000mm，深度为50m。

[0014] 步骤二：植入预制桩1将设置有注浆管的预制桩1植入固化土桩2内，预制桩1的轴线与固化土桩2的轴线重合，且预制桩1较小截面一端在下，预制桩1较大截面一端与固化土桩2上端和地面处于同一平面内；预制桩1的长度为50m，预制桩1最大截面的直径为800mm，最小截面的直径为
400mm。

[0015] 步骤三：周边土体3沉降周边土体3与固化土桩2粘结在一起，随着周边土体3的沉降，固化土桩2一起沉降，固化土桩2与预制桩1之间脱离并产生缝隙；
步骤四：注浆加固
当预制桩1桩顶与固化土桩2桩顶的距离差达到设定高度时，假如设定高度为
15cm，通过预埋在预制桩1内的注浆管向预制桩1与固化土桩2之间的缝隙内注入浆液，注浆的流量根据缝隙的大小确定，直到浆液从桩顶溢出停止注浆，待注浆结束后，用高压气对注浆管进行清理，高压气从缝隙内逸出，若气体逸出导致缝隙内的浆液缺失，则从桩顶缝隙回灌注浆材料，注浆管通过气体清理完成后，通过注浆管向预制桩1表面注入隔离液或润滑液，将注浆体与预制桩1进行隔离；
步骤五：持续加固
当预制桩1桩顶与固化土桩2桩顶的距离差再次达到设定高度时，重复步骤四直至预制桩1桩顶与固化土桩2桩顶的距离差逐渐稳定且不超过设定高度。

[0016] 优选地，所述预制桩1表面光滑，预制桩1与固化土桩2的粘结力远小于固化土桩2自身结构之间的粘结力，预制桩1与固化土桩2的粘结力小于固化土桩2与周边土体3之间的粘结力。实施例2：

[0017] 如图1所示，一种楔形隔离式减阻预制桩1及其施工方法，包括预制桩1、固化土桩2；所述预制桩1为棱台形结构，预制桩1内设置有注浆管，注浆管上的注浆口设置在预制桩1表面，预制桩1靠近地面一侧为大截面端，固化土桩2为圆柱形结构，预制桩1与固化土桩2之间粘结连接；楔形隔离式减阻预制桩1的具体施工方法如下：
步骤一：施工固化土桩2
在设计桩位上，采用搅拌法、旋喷法、旋挖取原位土并回灌固化土、长螺旋取原位土并压灌固化土方法中的一种，形成圆柱形固化土桩2；固化土桩2增大了预制桩1周边原位土的强度，增加了整体的水平抗力；
步骤二：植入预制桩1
将设置有注浆管的预制桩1植入固化土桩2内，预制桩1的轴线与固化土桩2的轴线重合，且预制桩1较小截面一端在下，预制桩1较大截面一端与固化土桩2上端和地面处于同一平面内；预制桩1设置成上大下小，是为了实现土体3沉降产生的下拉荷载不对桩体产生影响；
步骤三：周边土体3沉降
周边土体3与固化土桩2粘结在一起，随着周边土体3的沉降，固化土桩2一起沉降，固化土桩2与预制桩1之间脱离并产生缝隙；
步骤四：注浆加固
当预制桩1桩顶与固化土桩2桩顶的距离差达到设定高度时，通过预埋在预制桩1内的注浆管向预制桩1与固化土桩2之间的缝隙内注入浆液，待注浆结束后，用高压气对注浆管进行清理，清理完成后，通过注浆管向预制桩1表面注入隔离液或润滑液，将注浆体与预制桩1进行隔离；注浆加固后进一步增强了桩体的水平抗力，如果地面硬化，则硬化后地面下的空孔通过注浆填充，最大限度不影响场地的使用。

[0018] 步骤五：持续加固当预制桩1桩顶与固化土桩2桩顶的距离差再次达到设定高度时，重复步骤四直至预制桩1桩顶与固化土桩2桩顶的距离差逐渐稳定且不超过设定高度。

[0019] 优选地，所述预制桩1表面光滑，预制桩1与固化土桩2的粘结力远小于固化土桩2自身结构之间的粘结力，预制桩1与固化土桩2的粘结力小于固化土桩2与周边土体3之间的粘结力。

[0020] 优选地，所述设定高度为5cm‑50cm。

[0021] 文内所有的内外、上下的物理位置关系均与生活中实际情况相同。

[0022] 当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。