专利名称：盐渍土地基中应用的植入式防腐蚀预制桩及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种植入式防腐蚀预制桩及其施工方法，特别是一种适合在盐渍土 地基中应用的植入式防腐蚀预制桩及其施工方法。
背景技术：
富含卤水的盐渍土地区，地基土的力学强度低、压缩性高，一般的建筑物必须采用 人工地基和桩基础；重要建筑物和铁路公路桥梁必须采用钢筋混凝土桩基础。因为盐渍土 地基土中含有对钢材、混凝土等建材具有强腐蚀的硫酸根和氯离子的卤水。钢材和混凝土 是目前各种重要建筑物的主体建材，所以在盐渍土地区钢结构和混凝土的防腐问题一直是 建筑业人员研究和开发目标。在裸露地面的结构可以定期刷涂各种防腐蚀的材料，而地下 工程的防腐就比较困难，一方面构件与强腐蚀的盐渍土和卤水直接接触，二是无法定期刷 涂防腐蚀材料。目前常用的防腐蚀的桩主要有三种(一)是用厚壁钢管包裹和防护的混凝 土灌注桩，壁厚一般> 10 mm，即在使用的寿命内腐蚀不到混凝土桩体。一般桩长在几十米， 桩径0. 5 2. 0米，使用的钢材量很大，造价很高；同时这些钢材还被逐年腐蚀掉。(二)采 用防腐混凝土或加入防腐剂材料的混凝土灌注桩或预制桩，防腐剂材料和防腐混凝土价格 高，增加工程的造价。(三)防腐蚀混凝土裹体桩，这种桩型和施工方法适用大型桩体，在盐 渍土地基已经使用。对桩体数量大的较小的桩型的桩基础，此方法的施工速度较慢，在饱和 盐渍土地基因为抗剪强度低，桩孔易发生缩颈和塌孔，施工工艺显得复杂。所以，研究一种 造价低廉，工艺简单又能有效防止卤水腐蚀的新型桩体成为必需。
发明内容
本发明的目的是提供一种植入式防腐蚀预制桩及其施工方法，要解决目前常用的 防腐蚀的桩工程成本高，施工工艺复杂的技术问题。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种盐渍土地基中应用的植入式防腐蚀预制桩，包括预制混凝土的桩身，所述桩身外 围密缠有防腐布，桩身植入端安装有钢桩尖，所述钢桩尖为一组筋板拼成的锥形焊接在底 板的下表面，底板上表面焊接有卡环，所述卡环的内径与桩身的外径相等，桩身底端卡入卡 环内，所述防腐布为防腐材料合成的土工布。所述桩身和防腐布的外表面均涂防腐材料。 所述桩身和卡环的横截面为圆形或方形。一种盐渍土地基中应用的植入式防腐蚀预制桩的施工方法，步骤如下
步骤一，在预制混凝土的桩身外表面涂防腐材料，裹防腐布，裹防腐布外表面涂防腐材 料做成防腐蚀预制桩，制作钢桩头，同时桩机就位；
步骤二，将钢桩头与桩机的振动沉管端部连接，将桩机的振动沉管定准桩位并成孔至 设计标高；
步骤三，在防腐蚀预制桩身的起吊端安装起吊保护卡盘，做防腐蚀预制桩身植入准备；
步骤四，桩机的起吊设备与防腐蚀预制桩的桩身的起吊保护卡盘可靠连接，并将防腐 蚀预制桩的桩身套进振动沉管；
步骤五，将防腐蚀预制桩的桩身振动植入桩孔中，桩身接头处焊缝连接，并做防腐处 理，整根桩底面达到设计深度后留振5-10分钟；
步骤六，振动沉管振动拨起使得桩身、钢桩尖与桩孔壁之间的缝隙密实； 步骤七，在桩身露出地面部分涂防腐层，做防腐处理。所述桩机为沉管式桩机。步骤二所述钢桩头的最大外径与振动沉管外径相同。所述步骤二为将桩机的钻头对准桩位并回旋成孔；所述步骤四为桩机的起吊设备 与防腐蚀预制桩的桩身的起吊保护卡盘可靠连接；所述步骤六为在桩身、钢桩尖与桩孔壁 之间的缝隙内填充密实材料，进行密实处理。所述桩机为回旋式桩机。步骤六所述密封处理方法为填料密实、注浆密实或填料注浆密实。所述起吊保护卡盘为两个两端带柄的半圆形抱箍对扣而成，柄部通过对拉螺栓连 接，所述圆形抱箍的底部开有吊环扣。与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果
1.本发明采用国内外建筑工程已广泛使用土工合成材料和防腐材料包裹预制的混凝 土桩身，结构简单，价格低廉，材料来源广泛；所采用的预制桩为普通混凝土预制桩，制作工 艺难度小从而可降低施工成本。2.本发明防腐预制桩的施工所采用的机械是桩基工程常用的振动沉管钻机和回 旋式钻机，工艺方法成熟，实施效果易于保证，且防腐预制桩的工程性质与静压和打入沉桩 相同。3.本发明植入预制桩方法采取了保护桩身的措施，桩防腐外层不会被破坏，保证 防腐蚀效果。同时在饱和盐渍土地基施工速度快，不会出现塌孔、缩颈等不良现象。本发明克服了传统防腐蚀的桩工程成本高，施工工艺复杂的缺点，解决了防腐桩 造价低廉，工艺简单又能有效防止卤水腐蚀的技术问题。本发明可广泛应用于盐渍土地基中桩基工程。
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。图1是本发明的结构示意图。图2是在地面做防腐蚀预制桩身示意图。图3是回旋式钻机就位示意图。图4是回旋式钻机成桩孔示意图。图5是预制桩植入前准备示意图。图6是吊起防腐蚀预制桩植入桩孔中示意图。图7是桩身与桩身连接示意图。图8是桩身与桩头连接部位做防腐处理示意图。
图9是植入防腐蚀预制桩到设计标高示意图。图10是密实桩体与桩孔壁之间的缝隙示意图。图11是桩头防腐处理示意图。图12是钢桩尖结构示意图。图13是图12的仰视图。图14是图12的俯视图。图15是桩身和钢桩尖连接示意图。图16是起吊保护卡盘结构示意图。图17是图16的正视图。图18是沉管式桩机定位示意图。图19是沉管式桩机成孔示意图。图20是沉管式桩机植入桩体示意图。图21是沉管式桩机桩身与桩身连接示意图。图22是沉管式桩机沉管振动密实缝隙示意图。图23是沉管式桩机植入防腐蚀预制桩完成图。附图标记1 一桩身、2 —钢桩尖、2. 1 一筋板、2. 2 一底板、2. 3 一卡环、3 —防腐布、 4 一沉管式桩机、5 —桩孔、6 —起吊保护卡盘、6. 1 一半圆形抱箍、6. 2 一对拉螺栓、6. 3 —吊 环扣、7 —缝隙、8 —密实材料、9 一防腐层、10 —振动沉管、11 一焊缝、12 —设计标高、13 —
回旋式桩机。
具体实施例方式实施例参见图1所示，一种盐渍土地基中应用的植入式防腐蚀预制桩，包括预制 混凝土的桩身1，所述桩身1外围密缠有防腐布3，桩身植入端安装有钢桩尖2，所述钢桩尖 2为一组筋板2. 1拼成的锥形焊接在底板2. 2的下表面，底板上表面焊接有卡环2. 3，所述 卡环2. 3的内径与桩身1的外径相等，桩身底端卡入卡环2. 3内，所述防腐布3为防腐材料 合成的土工布。所述桩身1和防腐布3的外表面均涂防腐材料。 所述桩身1和卡环2. 3的横截面为圆形或方形。参见图18 22所示一种盐渍土地基中应用的植入式防腐蚀预制桩的施工方法， 步骤如下
步骤一，在预制混凝土的桩身1外表面涂防腐材料，裹防腐布3，裹防腐布3外表面涂防 腐材料做成防腐蚀预制桩，制作钢桩头2，同时桩机就位；
步骤二，将钢桩头2与桩机的振动沉管10端部连接，将桩机的振动沉管10定准桩位并 成孔至设计标高12 ；
步骤三，在防腐蚀预制桩身的起吊端安装起吊保护卡盘6，做防腐蚀预制桩身植入准
备；
步骤四，桩机的起吊设备与防腐蚀预制桩的桩身1的起吊保护卡盘6可靠连接，并将防 腐蚀预制桩的桩身1套进振动沉管10 ；
步骤五，将防腐蚀预制桩的桩身1振动植入桩孔5中，桩身接头处焊缝11连接，并做防
5腐处理，整根桩底面达到设计深度后留振5-10分钟；
步骤六，振动沉管10振动拨起使得桩身1、钢桩尖2与桩孔壁之间的缝隙7密实； 步骤七，在桩身1露出地面部分涂防腐层9，做防腐处理。所述桩机为沉管式桩机4。步骤二所述钢桩头2的最大外径与振动沉管外径相同。参见图2 图17，与上述方法不同的是，所述步骤二为将桩机的钻头对准桩位并 回旋成孔；所述步骤四为桩机的起吊设备与防腐蚀预制桩的桩身1的起吊保护卡盘6可靠 连接；所述步骤六为在桩身1、钢桩尖2与桩孔壁之间的缝隙7内填充密实材料8，进行密实处理。所述桩机为回旋式桩机13。步骤六所述密封处理方法为填料密实、注浆密实或填料注浆密实。所述起吊保护卡盘6为两个两端带柄的半圆形抱箍6. 1对扣而成，柄部通过对拉 螺栓6. 2连接，所述圆形抱箍6. 1的底部开有吊环扣6. 3。
权利要求
一种盐渍土地基中应用的植入式防腐蚀预制桩，包括预制混凝土的桩身(1)，其特征在于所述桩身(1)外围密缠有防腐布(3)，桩身植入端安装有钢桩尖(2)，所述钢桩尖(2)为一组筋板(2.1)拼成的锥形焊接在底板(2.2)的下表面，底板上表面焊接有卡环(2.3)，所述卡环(2.3)的内径与桩身(1)的外径相等，桩身底端卡入卡环(2.3)内，所述防腐布(3)为防腐材料合成的土工布。
2.根据权利要求1所述的盐渍土地基中应用的植入式防腐蚀预制桩，其特征在于所 述桩身(1)和防腐布(3 )的外表面均涂防腐材料。
3.根据权利要求1所述的盐渍土地基中应用的植入式防腐蚀预制桩，其特征在于所 述桩身(1)和卡环(2. 3)的横截面为圆形或方形。
4.一种根据权利要求1所述的盐渍土地基中应用的植入式防腐蚀预制桩的施工方法， 其特征在于步骤如下步骤一，在预制混凝土的桩身(1)外表面涂防腐材料，裹防腐布(3)，裹防腐布(3)外表 面涂防腐材料做成防腐蚀预制桩，制作钢桩头(2)，同时桩机就位；步骤二，将钢桩头(2)与桩机的振动沉管(10)端部连接，将桩机的振动沉管(10)定准 桩位并成孔至设计标高(12);步骤三，在防腐蚀预制桩身的起吊端安装起吊保护卡盘(6)，做防腐蚀预制桩身植入准备；步骤四，桩机的起吊设备与防腐蚀预制桩的桩身(1)的起吊保护卡盘(6)可靠连接，并 将防腐蚀预制桩的桩身(1)套进振动沉管(10)；步骤五，将防腐蚀预制桩的桩身(1)振动植入桩孔(5)中，桩身接头处焊缝(11)连接， 并做防腐处理，整根桩底面达到设计深度后留振5-10分钟；步骤六，振动沉管(10 )振动拨起使得桩身(1)、钢桩尖(2 )与桩孔壁之间的缝隙(7 )密实；步骤七，在桩身(1)露出地面部分涂防腐层(9)，做防腐处理。
5.根据权利要求4述的盐渍土地基中应用的植入式防腐蚀预制桩的施工方法，其特征 在于所述桩机为沉管式桩机(4)。
6.根据权利要求5所述的盐渍土地基中应用的植入式防腐蚀预制桩的施工方法，其特 征在于步骤二所述钢桩头(2)的最大外径与振动沉管外径相同。
7.根据权利要求4所述的盐渍土地基中应用的植入式防腐蚀预制桩的施工方法，其特 征在于所述步骤二为将桩机的钻头对准桩位并回旋成孔；所述步骤四为桩机的起吊设备 与防腐蚀预制桩的桩身(1)的起吊保护卡盘(6)可靠连接；所述步骤六为在桩身(1)、钢桩 尖(2)与桩孔壁之间的缝隙(7)内填充密实材料(8)，进行密实处理。
8.根据权利要求7所述的盐渍土地基中应用的植入式防腐蚀预制桩的施工方法，其特 征在于所述桩机为回旋式桩机(13)。
9.根据权利要求8所述的盐渍土地基中应用的植入式防腐蚀预制桩的施工方法，其特 征在于步骤六所述密封处理方法为填料密实、注浆密实或填料注浆密实。
10.根据权利要求9所述的盐渍土地基中应用的植入式防腐蚀预制桩的施工方法，其 特征在于所述起吊保护卡盘(6)为两个两端带柄的半圆形抱箍(6. 1)对扣而成，柄部通过 对拉螺栓(6. 2)连接，所述圆形抱箍(6. 1)的底部开有吊环扣(6. 3)。
全文摘要
本发明涉及一种盐渍土地基中应用的植入式防腐蚀预制桩及其施工方法。通过分别预制桩身和桩尖，并用土工合成材料和防腐材料密裹桩身，达到防腐效果；在施工过程中本发明通过预先将桩尖送至设计标高，然后通过对桩身进行保护，植入桩孔中与桩尖进行对接，并对孔与桩之间的缝隙进行密实。此方法一是保证桩体外部的防腐层完整；二是保证桩的工程性质与静压和打入沉桩相同，同时具有比灌注桩或其他桩施工速度快，易于操作，特别是保证桩体的防腐层不会被破坏，防腐效果好，降低工程成本和节省大量材料，保证盐渍土地区的地基的工程质量等优点。本发明适用于盐渍土地基中桩基工程。
文档编号E02D5/72GK101942829SQ20101029490
公开日2011年1月12日 申请日期2010年9月28日 优先权日2010年9月28日
发明者黄明 申请人:陕西长嘉实业发展有限公司