一种预应力混凝土管桩基础及其施工方法与流程

本发明涉及一种用于安装杆塔的基础结构，具体涉及一种预应力混凝土管桩基础及其施工方法。

背景技术：

目前通信杆塔、电力杆塔等杆塔的安装基础形式通常包括混凝土灌注形式的管桩基础与钢管桩形式的管桩基础。其中混凝土灌注形式的管桩基础的施工场地要求大，施工周期长，不适用于市区道路两侧、景区、公园、广场等区域施工；钢管桩采用静压方式直接压入地底，其虽然具有施工周期短，施工场地要求小的特点，但钢管桩存在易腐蚀、难维护的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术中存在的不足，提供一种不仅施工周期短、施工场地要求小，可有效解决钢管桩易腐蚀、难维护的问题，而且安装稳定性好，并有利于杆塔安装的预应力混凝土管桩基础及其施工方法。

本发明的技术方案是：

一种预应力混凝土管桩基础，包括实心混凝土柱桩及位于实心混凝土柱桩下方的混凝土管桩，所述混凝土管桩呈管状，混凝土管桩的上端与实心混凝土柱桩的下端相连接，混凝土管桩的下端开口。

本方案的预应力混凝土管桩基础采用静压或敲打的方式压入地底形成用于安装杆塔的基础结构，其施工周期短、施工场地要求小，而且混凝土管桩可有效解决钢管桩易腐蚀、难维护的问题。

另一方面，由于预应力混凝土管桩基础上部为实心混凝土柱桩，这样不仅便于安装杆塔，更重要的，当预应力混凝土管桩基础内压入地底后，由于实心混凝土柱桩的挤压，实心混凝土柱桩正下方的土层将被压缩形成更为密实的支撑土层，同时混凝土管桩内的土层也同样被压缩形成更为密实的支撑土层，从而有效提高预应力混凝土管桩基础的安装稳定性，避免预应力混凝土管桩基础下沉。

作为优选，混凝土管桩内设有下钢筋骨架，下钢筋骨架包括设置在混凝土管桩的下端面上的环形钢板、若干自下而上依次分布在混凝土管桩内的下环形钢筋及若干上下延伸的竖向预应力钢筋，所述竖向预应力钢筋的下端与环形钢板相连接，竖向预应力钢筋的上端往上延伸至实心混凝土柱桩内。本方案的竖向预应力钢筋在预应力混凝土管桩基础受压过程中可以抵消部分的压力，延迟混凝土管桩裂缝的出现和开展，有利于提高混凝土管桩的抗裂性、刚度及抗渗性。

作为优选，实心混凝土柱桩内设有上钢筋骨架，上钢筋骨架包括若干自下而上依次分布在实心混凝土柱桩内的上环形钢筋及若干上下延伸的上竖向钢筋。

作为优选，实心混凝土柱桩中部设有贯穿实心混凝土柱桩的上下两端面的透气排泥孔。由于透气排泥孔的设置，在预应力混凝土管桩基础压入土中的过程中混凝土管桩内的空气及淤泥可以由透气排泥孔排出，避免混凝土管桩内形成气孔，保证混凝土管桩内的土层的密实性，从而提高预应力混凝土管桩基础的稳定性。

作为优选，实心混凝土柱桩上端面上预埋设有若干地脚螺栓，且地脚螺栓的上端位于实心混凝土柱桩的上端面的上方。地脚螺栓的设置便于杆塔的安装。

作为优选，实心混凝土柱桩的侧面上预埋设有吊环。吊环的设置便于吊机将预应力混凝土管桩基础吊起。

作为优选，混凝土管桩的下端面上设有金属材质的环形桩尖护套，环形桩尖护套的厚度自上而下逐渐减小。环形桩尖护套不仅可以保护混凝土管桩在下压过程中不被损坏，而且由于护混凝土管桩下压至土层内。

一种预应力混凝土管桩基础的施工方法，混凝土管桩的下端面设有金属材质的环形齿套，环形齿套的下端面为齿面，该齿面具有若干连续分布的凸齿；预应力混凝土管桩基础的施工方法依次包括以下步骤：

首先，将预应力混凝土管桩基础吊起并放置到地表的指定位置；

接着，采用打桩机将预应力混凝土管桩基础逐渐敲打入土层内。

在预应力混凝土管桩基础压入地底的过程中，若遇到砾石层或硬质风化岩层时，则预应力混凝土管桩基础将受阻难以下压施工。本方案针对这一问题进行改进，有效解决这一问题。

本方案在混凝土管桩的下端面设置环形齿套，并采用敲打的方式将预应力混凝土管桩基础逐渐敲打入土层内；在打桩机将预应力混凝土管桩基础逐渐敲打入土层内的过程中，若遇到砾石层或硬质风化岩层受阻时，在打桩机的桩锤撞击预应力混凝土管桩基础并提起的这一瞬间，由于环形齿套的齿面具有若干连续分布的凸齿，在凸齿的齿面（齿面为斜面）与砾石层的砾石作用下，预应力混凝土管桩基础往往会产生一定量的偏移与转动，从而破除砾石层或硬质风化岩层的阻挡，使预应力混凝土管桩基础可以顺利的被敲打入指定深度的土层内。

本发明的有益效果是：不仅施工周期短、施工场地要求小，可有效解决钢管桩易腐蚀、难维护的问题，而且安装稳定性好，并有利于杆塔安装。

附图说明

图1是本发明的实施例1的预应力混凝土管桩基础的一种结构示意图。

图2是图1中A-A处的剖面结构示意图。

图3是图1中B-B处的剖面结构示意图。

图4是本发明的实施例2的预应力混凝土管桩基础的一种结构示意图。

图中：实心混凝土柱桩1，混凝土管桩2，环形桩尖护套3，下钢筋骨架4、下环形钢筋41、竖向预应力钢筋42、环形钢板43，上钢筋骨架6、上环形钢筋61、上竖向钢筋62，接地件7，透气排泥孔8，吊环9，地脚螺栓10，环形齿套11。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1：如图1、图2、图3所示，一种预应力混凝土管桩基础包括实心混凝土柱桩1及位于实心混凝土柱桩下方的混凝土管桩2。混凝土管桩呈管状。实心混凝土柱桩与混凝土管桩横截面呈圆形。混凝土管桩的上端与实心混凝土柱桩的下端相连接。混凝土管桩的下端开口。实心混凝土柱桩中部设有贯穿实心混凝土柱桩的上下两端面的透气排泥孔8。

实心混凝土柱桩上端面上预埋设有若干地脚螺栓10，且地脚螺栓的上端位于实心混凝土柱桩的上端面的上方。实心混凝土柱桩的侧面上预埋设有吊环9。

实心混凝土柱桩内设有上钢筋骨架6。上钢筋骨架包括若干自下而上依次分布在实心混凝土柱桩内的上环形钢筋61及若干上下延伸的上竖向钢筋62。实心混凝土柱桩顶部的上环形钢筋的密度大于实心混凝土柱桩中下部的上环形钢筋的密度。实心混凝土柱桩的侧面设有与上钢筋骨架相连接的接地件7。

混凝土管桩内设有下钢筋骨架4。下钢筋骨架包括设置在混凝土管桩的下端面上的环形钢板43、若干自下而上依次分布在混凝土管桩内的下环形钢筋41及若干上下延伸的竖向预应力钢筋42。竖向预应力钢筋的下端与环形钢板相连接，竖向预应力钢筋的上端往上延伸至实心混凝土柱桩内。

混凝土管桩的下端面上设有金属材质的环形桩尖护套3。环形桩尖护套位于环形钢板下方，且环形桩尖护套与环形钢板焊接相连。环形桩尖护套的厚度自上而下逐渐减小。

本实施例的预应力混凝土管桩基础采用静压或敲打的方式压入地底（实心混凝土柱桩的顶面与地表大致齐平）即可形成用于安装杆塔的基础结构，其施工周期短、施工场地要求小，而且混凝土管桩可有效解决钢管桩易腐蚀、难维护的问题。

实施例2，本实施例的其余结构参照实施例1，其不同之处在于：

如图4所示，混凝土管桩的下端面设有金属材质的环形齿套11（本实施例采用环形齿套代替环形桩尖护套）。环形齿套位于环形钢板下方，且环形齿套的上端与环形钢板焊接相连。环形齿套的下端面为齿面。该齿面具有若干连续分布的凸齿。

实施例3，一种预应力混凝土管桩基础的施工方法，依次包括以下步骤（本实施例的应力混凝土管桩基础的具体结构参照实施例2）：

首先，将预应力混凝土管桩基础吊起并放置到地表的指定位置；

接着，采用打桩机将预应力混凝土管桩基础逐渐敲打入土层内。