专利名称：加固预应力管桩及其施工方法
技术领域：
本发明属于土木工程技术领域，是一种加固预应力管桩及其施工方法。
背景技术：
预应力管桩是我国常用的一种桩基形式，由于其具有单桩承载力高、质量可靠、单位承载力造价低，检测方便，能够满足高质量、环境保护、工业现代化等方面的要求，近年来在土木工程中得到了广泛的应用。我国常用的预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法在工厂生产的一种空心筒体细长混凝土预制构件，主要由圆筒形桩身、上下两端的端头板和钢套箍等组成。预应力管桩的外径一般为30(T600mm，壁厚为5(Tl30mm，单节桩长为6 12!11。预应力管桩单元在工厂浇注，并养护完成后，再运到工程场地进行沉桩作业。管桩沉桩方法有多种，在我国常用的方法主要有两种锤击法和静压法。由于生产、运输及施工的原因、都不能一次满足设计桩长的需要，必须在沉桩现场对预应力管桩单元进行接桩， 将多节预应力管桩单元拼接成具体场地设计桩长的预应力管桩。当前，绝大部分预应力管桩的接头型式是采用端头板电焊联结法。因此，焊接接头部位往往成为预应力管桩桩身的薄弱处，特别是在水平荷载作用下接头处容易发生破坏。由于管桩在水平荷载作用下破坏一般发生在浅层，最上端管桩单元接头处是水平荷载下最常见的破坏位置。2009年，上海闵行区“莲花河畔景苑”小区一栋竣工未交付使用的高楼整体倒覆，其主要原因就是预应力管桩在填土堆载和基坑开挖引起水平推力作用下发生了破坏，其管桩破坏位置即为上端第一节和第二节管桩单元的接头处。所以对预应力管桩最上部的一处接头加固，对于提高管桩的水平承载力具有重要的工程意义。
发明内容
技术问题本发明的目的是提供一种加固预应力管桩及其施工方法，以提高预应力管桩的水平承载力。技术方案
本发明所述的一种加固预应力管桩，至少包括2节依次连接的管桩单元，在管桩上端的第一节管桩单元与第二节管桩单元的连接处设有加固体。本发明所述的一种预应力管桩的沉桩施工工艺，依次对#节管桩单元进行沉桩施工，#为大于或等于2的正整数，在第一节管桩单元内设置注浆管，在注浆管上设有注浆出口且注浆出口被设在第一节管桩单元的外壁上，具体步骤如下
a.沉桩机定位，起吊第#节管桩单元进行沉桩，当第#节管桩单元上部距地面1.0m 时，停止沉桩，所述的沉桩机为锤击打桩机或静压桩机，所述的沉桩方法为锤击沉桩法或静压沉桩法，
b.起吊第节管桩单元，将其吊放到第#节管桩单元上方，将两节管桩单元找正、接
3直，并对两节管桩单元连接处的端头板进行焊接，
c.按照a步骤和b步骤对其余管桩单元进行沉桩施工，完成所有设计管桩单元的沉
桩，
d.将注浆机连接到第一节管桩单元上的的注浆管，并注入土壤固化剂浆液，土壤固化剂浆液从注浆出口喷出并渗入周围土壤，同时与周围土壤发生固化反应，在第一节管桩单元与第二节管桩单元的连接处形成由固化土壤构成的加固体，
f.完成单桩施工。与现有技术相比，本发明具有如下优点
施工方法简单、施工时间短、效率较高、且成本相对较低，能大大提高管桩上部第一节管桩单元与第二节管桩单元之间的连接强度，大大提高了该连接部分的抗弯和抗剪强度， 同时在连接处附近形成体积较大、强度较高的固化土体，大大提高了预应力管桩的水平承载力。
图1为加固预应力管桩剖面示意图2为上端第一节预应力管桩单元的俯视图； 图3为预应力管桩沉桩施工工艺示意其中有预应力管桩单元1 ；注浆管2 ；注浆入口 3 ；注浆出口 4 ；加固体5 ；钢套箍6 ；端头板7 ；注浆机8。
具体实施例方式实施例1
一种加固预应力管桩，至少包括2节依次连接的管桩单元1，在管桩上端的第一节管桩单元与第二节管桩单元的连接处设有加固体5。具体的管桩单元节数由具体工程设计的预应力管的桩长和供货工厂生产的管桩单元长度确定，通常为2飞节。在本实施例中，采用 3节管桩单元。在第一节管桩单元内设有注浆管2，在注浆管2上设有注浆出口 4且注浆出口 4与加固体5连接，注浆出口 4位于第一节管桩单元与第二节管桩单元的连接处上方 5 15cm。本实施例的加固预应力管桩剖面示意图见图1，其中上端第一节预应力管桩单元的俯视图见图2。
实施例2
一种预应力管桩的沉桩施工工艺，依次对#节管桩单元进行沉桩施工，#为大于或等于 2的正整数，具体的管桩单元节数#由具体工程设计的预应力管的桩长和供货工厂生产的管桩单元长度确定，通常为2飞，在第一节管桩单元内设置注浆管2，在注浆管2上设有注浆出口 4且注浆出口 4被设在第一节管桩单元的外壁上，具体步骤如下
a.沉桩机定位，起吊第#节管桩单元进行沉桩，当第#节管桩单元上部距地面1.0 m 时，停止沉桩，所述的沉桩机为锤击打桩机或静压桩机，所述的沉桩方法为锤击沉桩法或静压沉桩法，
b.起吊第节管桩单元，将其吊放到第#节管桩单元上方，将两节管桩单元找正、接直，并对两节管桩单元连接处的端头板7进行焊接，
c.按照a步骤和b步骤对其余管桩单元进行沉桩施工，完成所有设计管桩单元的沉
桩，
d.将注浆机8连接到第一节管桩单元上的的注浆管，并注入土壤固化剂浆液，土壤固化剂浆液从注浆出口 4喷出并渗入周围土壤，同时与周围土壤发生固化反应，在第一节管桩单元与第二节管桩单元的连接处形成由固化土壤构成的加固体5，
f.完成单桩施工。
实施例3
一种预应力管桩的沉桩施工工艺，依次对#节管桩单元进行沉桩施工，#为大于或等于 2的正整数，在本实施例中，#为3，在第1节管桩单元内设置注浆管2，在注浆管2上设有注浆出口 4且注浆出口 4被设在第1节管桩单元的外壁上，具体步骤如下
a.沉桩机定位，起吊第3节管桩单元进行沉桩，当第3节管桩单元上部距地面1.0m 时，停止沉桩，所述的沉桩机为锤击打桩机或静压桩机，所述的沉桩方法为锤击沉桩法或静压沉桩法，
b.起吊第2节管桩单元，将其吊放到第3节管桩单元上方，将两节管桩单元找正、接直，并对两节管桩单元连接处的端头板7进行焊接，
c.按照a步骤和b步骤对第1节管桩单元进行沉桩施工，完成所有设计管桩单元的沉
桩，
d.将注浆机8连接到第1节管桩单元上的的注浆管，并注入土壤固化剂浆液，土壤固化剂浆液从注浆出口 4喷出并渗入周围土壤，同时与周围土壤发生固化反应，在第1节管桩单元与第2节管桩单元的连接处形成由固化土壤构成的加固体5，
f.完成单桩施工。本实施例的预应力管桩沉桩施工工艺示意图见图3。
权利要求
1.一种加固预应力管桩，至少包括2节依次连接的管桩单元(1)，其特征在于，在管桩上端的第一节管桩单元与第二节管桩单元的连接处设有加固体(5)。
2.根据权利要求1所述的加固预应力管桩，其特征在于，在第一节管桩单元内设有注浆管(2)，在注浆管(2)上设有注浆出口(4)且注浆出口(4)与加固体(5)连接。
3.根据权利要求1或2所述的加固预应力管桩，其特征在于，注浆出口(4)位于第一节管桩单元与第二节管桩单元的连接处上方5 15cm。
4.一种预应力管桩的沉桩施工工艺，依次对#节管桩单元进行沉桩施工，#为大于或等于2的正整数，其特征在于，在第一节管桩单元内设置注浆管(2)，在注浆管(2)上设有注浆出口(4)且注浆出口(4)被设在第一节管桩单元的外壁上，具体步骤如下a.沉桩机定位，起吊第#节管桩单元进行沉桩，当第#节管桩单元上部距地面1.0m 时，停止沉桩，所述的沉桩机为锤击打桩机或静压桩机，所述的沉桩方法为锤击沉桩法或静压沉桩法，b.起吊第节管桩单元，将其吊放到第#节管桩单元上方，将两节管桩单元找正、接直，并对两节管桩单元连接处的端头板(7)进行焊接，c.按照a步骤和b步骤对其余管桩单元进行沉桩施工，完成所有设计管桩单元的沉桩，d.将注浆机(8)连接到第一节管桩单元上的的注浆管(2)，并注入土壤固化剂浆液， 土壤固化剂浆液从注浆出口(4)喷出并渗入周围土壤，同时与周围土壤发生固化反应，在第一节管桩单元与第二节管桩单元的连接处形成由固化土壤构成的加固体(5)，f.完成单桩施工。
全文摘要
本发明提供了一种加固预应力管桩，至少包括2节依次连接的管桩单元，在管桩上端的第一节管桩单元与第二节管桩单元的连接处设有加固体。一种预应力管桩的沉桩施工工艺，在第一节管桩单元内设置注浆管，在注浆管上设有注浆出口且注浆出口被设在第一节管桩单元的外壁上。在完成所有管桩单元的沉桩后，将注浆机连接到第一节管桩单元上的注浆管，并注入土壤固化剂浆液，在第一节管桩单元与第二节管桩单元的连接处形成由固化土壤构成的加固体，以提高了预应力管桩的水平承载力。
文档编号E02D5/58GK102251521SQ201110105109
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日
发明者刘松玉, 易耀林 申请人:东南大学