专利名称：一种预应力管桩浅层断桩的处理方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑施工技术，具体涉及一种预应力管桩浅层断桩的处理方法， 属建筑施工技术领域。
背景技术：
在建筑施工工地桩基施工过程中，用挖土机挖土时，经常发生由于挖土机操作不当对桩顶进行碰撞产生预应力管桩断桩，断桩大多在2米之内，一般800毫米至1500毫米的居多。所谓预应力管桩的浅层断桩，是指在桩顶附近发生的断桩事故。这种断桩事故一般都是桩基施工完并验收过后。断桩必须处理，而且必须保证承载力达到设计要求，否则建筑物就有倾覆的危险。现在采用的预应力管桩断桩处理很麻烦，一般有以下几种处理方法 加桩处理，断桩后将断桩废弃不用，另外增加三根桩，重新修改桩承台。或者在桩的两侧补加两根桩，或者在三根桩上加梁，以分担断桩的承载力。上述的断桩处理方法都要打桩设备二次进场进行补桩施工，每根断桩的处理，少则花费几万元，多则花费几十万元的处理费， 需要耗费大量的人力、物力、财力。预应力管桩大多是由预应力钢筋和C70混凝土组成的圆环形空心杆状结构，外部直径一般为300毫米至600毫米，壁厚大多为50毫米至100毫米。 预应力管桩承受垂直荷载压力强，承受水平荷载能力相对较弱。一般工程施工时都是先打桩后开挖基坑。打桩时对桩顶标高都要进行严格控制。打桩都是由打桩专业单位施工，打桩结束后都要进行桩的承载力测试与桩的完整性测试，还有其它测试。经测试合格后，由监理单位组织多方验收，验收合格后移交土建单位进行挖土施工(也有待土方开挖完后进行桩基测试验收的。现在基坑开挖施工都是采用反铲挖土机挖土，待到快达到开挖深度时，一般留有清土层。留清土层的目的主要是防止超深度开挖，有桩基时也是防止桩基被挖土机挖断的主要措施。清土层的预留厚度都由施工单位自己确定。一般来说，清土时都是用人工清土，工人劳动强度大，功效低。当然，清土层的厚度越小越好，但是清土层厚度太小就存在超深开挖的风险，现行规范，这是不允许的。另外就是有将基础桩挖断的危险。由于桩顶标高控制不好或清土层厚度控制不好时，挖土机只要碰到预应力管桩，就有断桩的可能。发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足之处，提供一种预应力管桩浅层断桩的处理方法，该方法通过在管桩内孔插入插筋并浇筑混凝土，在管桩断桩部位进行封闭注浆处理，在管桩外安装外包钢筋笼并浇筑外包混凝土。在施工现场，挖土机对管桩只是发生意外碰撞，挖土机司机只要感觉到都会立即停止作业，所以一般碰撞较轻，断桩发生部位一般在浅表层，而且只是使桩产生横向的贯穿裂缝，当预应力管桩只产生横向的贯穿裂缝而没有错位时，预应力管桩的竖向承载能力不受影响，但承受水平荷载影响很大。采用注射环氧树脂胶结料的方法可以使混凝土裂缝闭合，而且无论是竖向承载能力还是水平承载能力都不低于原材料。
本发明是以如下技术方案实现的一种预应力管桩浅层断桩的处理方法，其特征是该方法通过在管桩内孔插入插筋并浇筑混凝土，在管桩断桩部位进行封闭注浆处理，在管桩外安装外包钢筋笼并浇筑外包混凝土，具体包括如下步骤
(1)在管桩内孔插入插筋并浇筑混凝土 ；将管桩孔内插入插筋，插筋为采用4根直径12毫米的二级钢筋制成，钢筋长度为深入裂缝以下毫米处且伸出桩顶500毫米，钢筋底部焊接在3毫米厚，直径与钻孔的直径一致的圆形铁板上，钢筋之间的距离为100 150毫米，为增强钢筋的整体刚度，在主筋上每隔300毫米绑扎一道箍筋，铁板深入到管桩内孔中裂缝以下500毫米处，在距离钢筋顶部500毫米处焊接两根短钢筋，长度大于孔内径，作为桩顶处的插筋定位用；将管桩孔内浇筑混凝土并插捣密实，所述的混凝土的强度等级不得低于桩承台混凝土的强度等级；
(2)对管桩断桩部位进行封闭注浆处理，对断桩外周围进行开挖，使断桩部位露出离基坑700mm，将断桩表面的泥土清洗干净，清洗范围为从桩顶到断口裂缝一下500mm处； 沿着管桩断口裂缝周围用白蜡封闭，对断桩裂缝处进行封闭注浆处理，用针管注射器将配置好的环氧树脂粘接剂注入封闭好的断桩裂缝中，肉眼观察判断，灌满为止；
(3)在管桩外安装外包钢筋笼并浇筑外包混凝土，选择8根直径14毫米的二级钢筋作为主筋，钢筋总长度等于管桩断口处到桩顶的距离加1米，选择直径6毫米的钢筋作为箍筋，钢筋笼直径为管桩直径加300毫米，管桩断口上下500毫米处按照加密钢筋布置，箍筋间距100毫米，桩顶以下其余部分箍筋间距150 200毫米，桩顶以上500毫米处不设箍筋，作为深入承台的插筋；浇筑管桩外包混凝土施工；在基坑内填200毫米厚的夯实碎石垫层；将制作好的钢筋笼均勻放在管桩外部；支设模板或者砌筑砖胎模，模板内直径为管桩直径加400毫米，模板高度为碎石垫层到桩顶，采用砖胎模时，浇筑混凝土前要先回填砖胎模外围土；检查验收钢筋与模板后浇筑混凝土，并振捣密实，及时养护混凝土。
所述的注浆用的环氧树脂粘接剂由环氧树脂+固化剂+增塑剂组成，比例为10 0. 8-0. 16 0. 8-0. 15 ；所述的环氧树脂选择6101型；所述的固化剂选择乙二胺，比重为 0. 8994，熔点为8. 5°C，沸点为116°C，有较强的固化作用，较大的挥发性，固化时大量放热； 所述的增塑剂选择二丁脂，起塑化作用，比重为1.045，粘度为16. 3厘泊，沸点为335 340°C，不溶于水，易挥发。
本发明的优点是该方法通过在管桩内孔插入插筋并浇筑混凝土，在管桩断桩部位进行封闭注浆处理，在管桩外安装外包钢筋笼并浇筑外包混凝土，采用注射环氧树脂胶结料的方法可以使混凝土裂缝闭合，而且无论是竖向承载能力还是水平承载能力都不低于原材料。
具体实施方式
实施例、
某工程施工区域位于河塘中，采用建筑垃圾挤淤回填方法对河塘回填，建筑物支承在375根预应力管桩上，桩基施工质量良好，基坑开挖时，挖土机不慎碰到一根预应力管桩上，致使预应力管桩在距顶部832毫米处出现细微裂纹(肉眼可见，裂纹宽度大于0，2毫米)。提出处理方案后，经设计院、建设方、监理方、施工承包商共同认可，予以实施。
首先将断桩周围进行开挖，基坑上口直径1. 5米，底部直径1. 2米；开挖深度1. 5 米。开挖后各方验证裂纹部位、裂纹宽度、形状、桩身垂直度等，认为桩只出现横向裂纹，没有位移，确定按方案进行处理。
将断桩表面清洗干净，并在基坑内铺上100毫米厚碎石垫层。管桩孔内插入插筋，使铁板位于断桩伤口以下500毫米处。钢筋之间的距离为150毫米，铁板为圆形截面，直径为240毫米。在管桩孔内浇筑C30混凝土(基础承台混凝土为C2Q并插捣密实。沿着管桩断口裂缝周围用白蜡将裂缝封闭，用注射器将环氧树脂粘接剂注入裂缝中， 使裂缝得到闭合。注浆用的环氧树脂粘接剂由环氧树脂+固化剂+增塑剂组成，比例为 10 0.8-0.16 0.8-0.15。环氧树脂选择6101型。固化剂选择乙二胺，比重为0. 8994， 熔点为8.5°C，沸点为116°C，有较强的固化作用，较大的挥发性，固化时大量放热。增塑剂选择二丁脂，比重为1. 045，粘度为16. 3厘泊，沸点为335 340°C，不溶于水，易挥发，起塑化作用。
确认环氧树脂粘接剂固化后，将封闭裂缝的蜡清理干净后，安装外包钢筋笼并浇筑外包混凝土。选择8根直径14毫米的二级钢筋作为钢筋笼的主筋，钢筋长度为1. 33米； 选择直径6毫米的钢筋作为箍筋；钢筋笼直径为管桩直径加300毫米，管桩断口上下500毫米处按照加密钢筋布置，箍筋间距100毫米，桩顶以下其余部分箍筋间距150毫米，桩顶以上500毫米处不设箍筋，作为深入承台的插筋的定位。在碎石垫层上浇筑60毫米厚C15素混凝土垫层，并在钢筋笼适当位置埋设长120毫米，直径10毫米的短钢筋插筋。砌筑砖胎模，用普通砖与M5水泥砂浆砌筑，砖胎模内径800毫米。将制作好的钢筋笼均勻放在管桩外部与插筋进行绑扎。检查验收钢筋与模板后浇筑混凝土，并振捣密实。及时养护混凝土。 混凝土浇筑12小时后，将管桩周围的坑槽回填夯实。
经上述处理后的桩基，承载力与完整性均达到了设计要求。
权利要求
1.一种预应力管桩浅层断桩的处理方法，其特征是该方法通过在管桩内孔插入插筋并浇筑混凝土，在管桩断桩部位进行封闭注浆处理，在管桩外安装外包钢筋笼并浇筑外包混凝土，具体包括如下步骤(1)在管桩内孔插入插筋并浇筑混凝土；将管桩孔内插入插筋，插筋为采用4根直径12 毫米的二级钢筋制成，钢筋长度为深入裂缝以下毫米处且伸出桩顶500毫米，钢筋底部焊接在3毫米厚，直径与钻孔的直径一致的圆形铁板上，钢筋之间的距离为100 150毫米， 为增强钢筋的整体刚度，在主筋上每隔300毫米绑扎一道箍筋，铁板深入到管桩内孔中裂缝以下500毫米处，在距离钢筋顶部500毫米处焊接两根短钢筋，长度大于孔内径，作为桩顶处的插筋定位用；将管桩孔内浇筑混凝土并插捣密实，所述的混凝土的强度等级不得低于桩承台混凝土的强度等级；(2)对管桩断桩部位进行封闭注浆处理，对断桩外周围进行开挖，使断桩部位露出离基坑700mm，将断桩表面的泥土清洗干净，清洗范围为从桩顶到断口裂缝一下500mm处；沿着管桩断口裂缝周围用白蜡封闭，对断桩裂缝处进行封闭注浆处理，用针管注射器将配置好的环氧树脂粘接剂注入封闭好的断桩裂缝中，肉眼观察判断，灌满为止；(3)在管桩外安装外包钢筋笼并浇筑外包混凝土，选择8根直径14毫米的二级钢筋作为主筋，钢筋总长度等于管桩断口处到桩顶的距离加1米，选择直径6毫米的钢筋作为箍筋，钢筋笼直径为管桩直径加300毫米，管桩断口上下500毫米处按照加密钢筋布置，箍筋间距100毫米，桩顶以下其余部分箍筋间距150 200毫米，桩顶以上500毫米处不设箍筋， 作为深入承台的插筋；浇筑管桩外包混凝土施工；在基坑内填200毫米厚的夯实碎石垫层； 将制作好的钢筋笼均勻放在管桩外部；支设模板或者砌筑砖胎模，模板内直径为管桩直径加400毫米，模板高度为碎石垫层到桩顶，采用砖胎模时，浇筑混凝土前要先回填砖胎模外围土；检查验收钢筋与模板后浇筑混凝土，并振捣密实，及时养护混凝土。
2.根据权利要求1所述的一种预应力管桩浅层断桩的处理方法，其特征是所述的注浆用的环氧树脂粘接剂由环氧树脂+固化剂+增塑剂组成，比例为 10 0. 8-0. 16 0. 8-0. 15 ；所述的环氧树脂选择6101型；所述的固化剂选择乙二胺，比重为0. 8994，熔点为8. 5°C，沸点为116°C，有较强的固化作用，较大的挥发性，固化时大量放热；所述的增塑剂选择二丁脂，起塑化作用，比重为1. 045，粘度为16. 3厘泊，沸点为335 340°C，不溶于水，易挥发。
全文摘要
本发明涉及一种建筑施工技术，具体涉及一种预应力管桩浅层断桩的处理方法，该方法通过在管桩内孔插入插筋并浇筑混凝土，在管桩断桩部位进行封闭注浆处理，在管桩外安装外包钢筋笼并浇筑外包混凝土。所述的管桩内孔插入插筋并浇筑混凝土，是将管桩孔内插入插筋，插筋为采用4根直径12毫米的二级钢筋制成通长钢筋，焊接在3毫米厚，直径与钻孔的直径一致的圆形铁板上，钢筋之间的距离为100～150毫米，为增强钢筋的整体刚度，在主筋上每隔300毫米绑扎一道箍筋，铁板深入到管桩内孔中，在距离钢筋顶部500毫米处焊接两根短钢筋，作为深入桩承台的插筋的定位，桩顶应伸出不小于420毫米的插筋，深入到桩基承台内，将管桩孔内浇筑混凝土并插捣密实。
文档编号E02D5/64GK102493444SQ20111041057
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月6日 优先权日2011年12月6日
发明者宋功业 申请人:江苏建筑职业技术学院