一种沉管灌注桩及其施工工艺的制作方法

文档序号：11508740阅读：376来源：国知局

本发明属于地基基础加固技术领域，具体涉及一种沉管灌注桩及其施工工艺。

背景技术：

物体经加工或形变后通过时效处理可增加其硬度和强度并降低塑性、韧性和内应力。

沉管灌注桩是目前采用较为广泛的一种灌注桩，该法又称为套管成孔灌注桩，适用于一般黏性土、粉土、淤泥质土、淤泥、松散至中密的砂土以及人工填土等，不宜用于标准贯入击数n＞12的砂土、n＞15的黏性土和碎石土。施工时常见的问题有：1)颈缩桩，也称瓶颈，指桩身局部直径小于设计直径，产生的主要原因是：a.在含水量高的黏性土中沉管时，土体收到强烈的扰动挤压，产生很高的超孔隙水压力，桩管拔出后，超孔隙水压力作用在混凝土桩身上，使桩身局部直径缩小；b.施工过程中拔管速度过快，管内产生真空吸力，若同时管内混凝土量少且和易性差，导致混凝土扩散效果差，发生颈缩；c.桩间距过小，施工时受到邻近桩挤压时桩身缩小；2)断桩，指桩身裂纹呈水平或有倾斜且贯通全截面，常见于地面以下1-3米不同软硬土层交界处，产生的主要原因是桩距过小，桩身混凝土终凝不久，强度低，邻桩沉管时使土体隆起和挤压，产生横向水平力和竖向拉力使混凝土桩身断裂；3)吊脚桩，指桩底部的混凝土悬空或混入泥沙后在桩底部形成松软层，产生原因是拔管时桩尖随同桩管一起被拔到一定高度而此时孔底已被回落土填充而形成吊脚桩；4)桩尖进水，在含大量的淤泥、粉砂土层中沉入桩管时，往往会有水或泥沙进入桩管内，产生原因是桩尖与管桩合拢和有较大空隙，进入的泥沙与混凝土混合导致桩尖强度降低。

中国专利cn103993598a提供一种引植入布袋碎石注浆桩及施工方法，其缺点在于：1)桩尖在下放过程中易发生偏斜，从而导致成桩承载力下降；2)下放桩尖之前难以避免地有或多或少的回填土掉入桩孔底部，而这些土体仅仅被桩自身的一部分重力进行了不完全的压实，故其后期沉降量较大，虽桩身强度高，但并不能有效地承担上部结构传来的荷载。中国专利cn104131555a提供一种外包透水性钢筋混凝土管碎石注浆桩及其施工方法，其缺点在于：土工布袋在外侧包裹着桩尖和预制管桩，将其压入土体的过程中极易导致土工布袋的破坏，又因为预制管桩由透水混凝土制成，两个原因结合在一起，必将导致导入的混凝土与地下水以及泥沙相混合，混凝土强度减低，从而大大降低了桩的承载能力。中国专利cn203594027u提供一种布袋扩挤混凝土支盘桩，其缺点在于：1)施工步骤繁杂，成本较高；2)其内部土工布袋高压注浆与外部支盘扩挤布袋高压注浆相矛盾，因为外部的支盘挤括布袋高压注浆后，会同时对内测刚刚浇筑完成的混凝土桩芯和外侧的土体产生压力，由于土体的强度是高于刚刚浇筑的混凝土强度的，故挤括的结果是土体变形不大，反而而对桩芯产生了很大的挤压变形，导致桩身截面面积突减，承载力下降。中国专利cn201202116y提供一种土工布袋散体材料后注浆桩，其缺点在于：桩尖由钢板制成，且未设置任何保护措施，故必发生锈蚀导致桩尖强度降低，从而影响到桩整体的承载力。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决以上技术问题，提供一种结构简单、施工便捷、承载力高的沉管灌注桩及其施工工艺。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种沉管灌注桩，其特征在于：包括桩管、桩尖、土工布袋、桩身和钢筋笼。

所述桩尖为预制混凝土桩尖。

一种沉管灌注桩施工工艺，其特征在于：包括如下步骤：

a.桩尖就位：吊起桩管使其对准预埋在桩位的预制混凝土桩尖；

b.沉管：用打桩机将桩管连同桩尖一起压入土中；

c.放入土工布袋：将土工布袋放入桩管；

d.浇灌混凝土：向土工布袋中浇灌混凝土；

e.吊放钢筋笼：将钢筋笼吊放入土工布袋；

f.拔管：拔出桩管；

g.成型。

所述土工布袋在放入桩管前需经过泥浆润滑外表面以减小放入土工布袋和拔管时土工布袋与桩管的摩擦力。

所述钢筋笼下端连有一截保护段，避免钢筋锈蚀和土工布袋被破坏。

所述混凝土在拔管至初凝期间应被施加一定的压力。

所述压力应不小于桩周地表处的主动土压力以保证桩孔不坍塌。

所述步骤f.拔管前应经历时效处理，待超孔隙水压力消散再拔管。

由于采用如上技术方案，本发明具有以下优点：

1.本发明结构简单、施工方便且承载力高；

2.本发明中的混凝土自拔管至初凝被持续施加的压力不小于桩周地表处的主动土压力，促进了桩的成型并保证了桩孔孔壁不坍塌并防止了桩管拔起过程中其不与桩尖分开，从而防止了截面突变引起的应力集中、颈缩桩、断桩、吊脚桩等问题的出现；

3.本发明的土工布袋有效地将混凝土与地下水和泥沙隔离，防止了桩体进水、进泥沙等问题；

4.本发明拔管前经过时效处理，消散了超孔隙水压力，促进了桩的成型。

附图说明

图1为本发明的施工工艺示意图；

图2为本发明的施工工艺f.拔管示意图；

图中：1.桩尖，2.桩管，3.土工布袋，4.桩身，5.钢筋笼。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

本发明实施例为：

参见附图1和图2，一种沉管灌注桩，包括桩管、桩尖、土工布袋、桩身和钢筋笼。