一种中段中空的预应力PHC管桩施工方法与流程

本技术涉及工程建造的领域，尤其是涉及一种中段中空的预应力phc管桩施工方法。

背景技术：

1、在建造建筑物时，为保证地面有足够的抵抗压力的强度，通常会在地基上打入管桩，让建筑物的大部分重量通过管桩传到地面以下很深的位置，此时会使用到一种预应力phc管桩，预应力phc管桩具有场地要求低、质量控制易、施工进度快、环境保护好、投资省等优点。

2、现有的，当表面建筑稳定性较好时，先开挖基坑，再使用桩机通过静压法将多节phc管桩依次直接压入基坑地面，在phc管桩内部加注填充物防止混凝土掉落到管桩内，再往基坑内填充混凝土形成基层，即可在基层上建造建筑物。

3、针对上述中的相关技术，申请人认为，当表面建筑物稳定性较差，如污水厂的水池，当不同水池之间的重量出现不均时，则会导致基层各位置受力不均；而由于基层仅是搭建在phc管桩上的，因此容易导致该侧phc管桩发生沉降。

技术实现思路

1、为了减少phc管桩产生沉降的情况，本技术提供一种中段中空的预应力phc管桩施工方法。

2、本技术提供的一种中段中空的预应力phc管桩施工方法采用如下的技术方案：

3、一种中段中空的预应力phc管桩施工方法，所述施工方法包括：

4、步骤一：在施工地点处挖出基坑，在第一管桩的底部安装桩尖；

5、步骤二：将第一管桩吊起，使第一管桩竖直放置于基坑预定位置后往第一管桩内部灌注混凝土，对桩尖进行填充；

6、步骤三：将第一管桩压入预定位置的地面，直至第一管桩桩头距离地面达到预定第一高度；

7、步骤四：将第二管桩的桩底固定连接于第一管桩的桩头；

8、步骤五：将第二管桩压入基坑地面直至第二管桩桩头距离地面高度达到预定第二高度；

9、步骤六：在第二管桩的管腔内依次下放托板和钢筋笼，通过填充组件消除托板与第二管桩之间的间隙；其中钢筋笼的顶部预留纵筋；

10、步骤七：往所述第二管桩内灌注混凝土直至混凝土高度达到第二管桩桩头；

11、步骤八：完成该处施工后，在下一施工地点重复步骤二到步骤八。

12、通过采用上述技术方案，先在第一管桩底部安装桩尖，再往第一管桩内灌注混凝土使得桩尖部分更具承载力，在下压过程中减少对管桩整体的压力；先后将第一管桩和第二管桩压入底面，再依次下放托板和钢筋笼，使用填充组件消除托板与第二管桩间的间隙并灌注混凝土，因为需要在钢筋笼处灌注混凝土使管桩与建筑物之间连接锚定，对管桩满灌混凝土会导致建造成本过高，所以在钢筋笼底部放置托板，当灌注混凝土时，托板对混凝土截流，无法落到管桩中段，此时只需在钢筋笼处灌注混凝土即可完成对钢筋笼的固定，在基坑处浇灌混凝土后，混凝土底板通过钢筋笼上的纵筋与基层进行连接；通过该方案，一来在phc管桩内部加设钢筋笼对建筑物进行锚定，增强了基层的抗拉性能；二来，使用phc管桩可以快速完成沉桩，加快施工进度；最后使用托板，减少了所需混凝土的数量，从而降低了建造成本。

13、优选的，所述填充组件包括气囊；所述托板外侧壁沿周向开设有安装槽，所述气囊通过所述安装槽沿周向固定安装在所述托板上；所述第二管桩安装有用于给气囊充气的充气组件；

14、所述通过填充组件消除托板与第二管桩之间的间隙的方法包括：启动所述充气组件给所述气囊充气，直至所述气囊抵接于所述第二管桩的内壁，完成对所述托板与所述第二管桩之间的间隙消除。

15、通过在钢筋笼下方放置托板，减少了所需使用的混凝土数量，但当托板与第二管桩内壁间的间隙过小时，托板难以下放至第二管桩内的预定位置，所以需要增大托板与第二管桩间的间隙同时又能使托板在灌注混凝土时截流上方的混凝土；通过采用上述技术方案，当托板下放至预定位置后，对气囊进行充气，气囊膨胀后抵接于第二管桩的内侧壁，既不阻碍托板的下放，又能截流上方的混凝土。

16、优选的，所述充气组件包括抽气机、安装于抽气机出气口处的气管和连通于所述气囊的充气软管；所述托板中心位置开设有充气槽，所述气管通过所述充气槽穿设入所述托板内；所述气管远离所述抽气机的一端套设于所述充气软管远离所述气囊的一端；所述托板安装有用于封堵所述充气软管的封堵组件；

17、所述启动抽气组件给所述气囊充气的具体方法包括：下放所述托板前，先将所述气管与所述充气软管连接；完成下放后，启动所述抽气机，气体从所述气管经所述充气软管进入所述气囊，使所述气囊膨胀。

18、通过采用上述技术方案，因为气囊在下放到预定位置后才能充气膨胀，所以需要施工人员通过气管和抽气机在地面对气囊进行充气，完成充气后再通过封堵组件将充气软管封堵；降低了施工人员对气囊充气的难度并且能让气囊一直保持充盈。

19、优选的，所述封堵组件包括顶杆和安装于所述顶杆的挤压块；所述托板内开设有气道，所述充气软管通过所述气道固定安装在所述托板内，所述气道连通于所述充气槽；所述托板内开设有滑移槽，所述滑移槽的两端连通于所述安装槽和所述充气槽，所述滑移槽上方的一侧与所述气道连通，所述滑移槽下方的一侧倾斜设置，所述滑移槽靠近所述气囊的一端底面高度高于所述滑移槽远离所述气囊的一端底面高度；所述顶杆通过所述滑移槽滑移式安装于所述托板，所述顶杆位于所述充气软管下方；所述挤压块固定安装于所述顶杆靠近所述充气软管的一侧；所述托板上安装有用于驱使所述顶杆滑移的驱动件；

20、所述使用封堵组件封堵所述充气软管的方法包括：

21、完成充气后，抽出所述气管，通过所述驱动件驱使所述顶杆往靠近所述气囊方向移动，使所述挤压块完全挤压于所述充气软管，将所述充气软管封堵。

22、通过采用上述技术方案，将充气软管埋于托板的气道内有助于保护充气软管，不会在灌注混凝土时对充气软管造成损坏，当完成充气后，施工人员在地面通过驱动件驱使顶杆往靠近气囊方向移动，同时在气道下方一侧的斜面作用下，将顶杆同时往靠近充气软管的方向移动，使顶杆上的挤压块逐渐挤压充气软管，直至挤压块完全挤压充气软管的管道，此时顶出块不能再驱使顶杆移动，使气囊内的气体无法溢出，气囊保持充盈状态，对上方的混凝土进行截流；该封堵方法只需施工人员在地面操作驱动件，减少了施工人员的操作，提高了工作效率。

23、优选的，所述驱动件包括顶出块和绳子，所述绳子的一端固定连接于所述顶出块另一端延伸出所述第二管桩外；所述托板位于所述充气槽的正下方开设有顶出槽，所述顶出块通过所述顶出槽滑移式安装于所述托板，所述顶出块侧壁开设有导向面，所述顶杆远离气囊的一端抵接于所述导向面；

24、所述通过所述驱动件驱使所述顶杆往靠近所述气囊方向移动的方法包括：

25、完成充气后，提拉所述绳子使所述顶出块朝远离所述托板方向移动，通过所述导向面的作用带动所述顶杆朝靠近所述气囊方向移动。

26、通过采用上述技术方案，只需在完成充气后，提拉绳子驱使顶出块滑移，从而带动顶杆滑移即可完成对充气软管的封堵；该驱动方式操作简单，且绳子成本低廉，使用后无需回收。

27、优选的，所述滑移槽沿所述托板周向间隔开设有若干个，各所述滑移槽均滑移式安装所述顶杆；所述导向面沿所述顶出块的周向延伸设置，各所述顶杆远离气囊的一端均抵接于所述导向面；各所述顶杆靠近所述气囊的一端均设置有弧形推块，若干所述弧形推块的内弧面均抵接于所述气囊；

28、所述通过填充组件消除托板与第二管桩之间的间隙的方法还包括：在所述顶杆滑移的过程中，对所述气囊往所述第二管桩的内侧壁方向移动，进一步减少托板与第二管桩间的间隙。

29、通过采用上述技术方案，因为对气囊进行封堵时气管和充气软管不再连接，顶出块推动顶杆移动封堵充气软管的同时，充气软管未完全被堵住，可能会从气囊中泄漏少部分气体，通过顶杆上的弧形推块，将气囊往外推动，因气囊会产生形变，所以经弧形推块推移后气囊与第二管桩间贴合更紧密，减少了因气体泄漏所产生的间隙。

30、优选的，所述填充组件包括若干个顶板和若干弹性件，若干所述顶板沿周向安装在所述托板靠近所述钢筋笼的一侧，各所述顶板的一端铰接于所述托板、另一端朝相互远离的方向向上倾斜且抵接于所述第二管桩内壁，所述弹性件安装在所述顶板和所述托板之间；

31、所述往第二管桩内灌注混凝土直至混凝土高度达到第二管桩桩头的方法包括：采用混凝土的自身重力挤压所述顶板。

32、通过采用上述技术方案，灌注混凝土时，混凝土直接落到托板上，当混凝土数量越来越多，堆积于顶板和托板上方，顶板受到来自混凝土的压力越来越大，将弹性件往靠近托板方向压缩，从而使顶板往靠近第二管桩内壁方向转动直至抵接第二管桩内壁，对混凝土进行截流。

33、优选的，所述桩尖靠近所述第一管桩的一端外侧壁上设置有外螺纹，所述第一管桩的底部内侧壁上设置有内螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹相适配；

34、所述在第一管桩的底部安装桩尖的方法包括：将所述桩尖对准第一管桩底部，转动桩尖将其安装于第一管桩。

35、通过采用上述技术方案，将桩尖对准第一管桩对应位置后直接转动即可将桩尖安装于第一管桩上，一来可以快速将桩尖安装于第一管桩上，相对于焊接，减少了施工工序和施工时间；二来螺纹连接牢固可靠，减少桩尖在下压过程中发生侧歪的情况。

36、优选的，所述桩尖在外侧壁上周向间隔设置若干挡块；所述转动桩尖将其安装于第一管桩的方法包括：转动所述桩尖直至挡块抵接于所述第一管桩底部。

37、因为第一管桩套在桩尖外，当下压第一管桩时，地面给予桩尖的压力过大，可能导致螺纹损坏，将桩尖压入第一管桩内部，从而使第一管桩管壁直接承受土壤压力造成管壁损坏，通过采用上述技术方案，使用挡块分散地面对桩尖的压力，从而保护管桩。

38、优选的，所述桩尖底部呈十字形，所述桩尖底部与顶部之间设置有斜板；

39、所述将第一管桩压入预定位置的地面的方法包括：在遇到阻碍物时，继续下压。

40、当第一管桩压入较多岩石的土层时，桩尖的底部可能被岩石抵挡，使下压时所需的桩机功率增大，通过采用上述技术方案，下压时岩石被斜板顶出第一管桩下落的路径，从而减少桩机所需功率，降低成本。

41、综上所述，本技术包括以下至少一种有益效果：

42、1. 先在第一管桩底部安装桩尖，再往第一管桩内灌注混凝土使得桩尖部分更具承载力，在下压过程中减少对管桩整体的压力；先后将第一管桩和第二管桩压入底面，再依次下放托板和钢筋笼，使用填充组件消除托板与第二管桩间的间隙并灌注混凝土，因为需要在钢筋笼处灌注混凝土使管桩与建筑物之间连接锚定，对管桩满灌混凝土会导致建造成本过高，所以在钢筋笼底部放置托板，当灌注混凝土时，托板对混凝土截流，无法落到管桩中段，此时只需在钢筋笼处灌注混凝土即可完成对钢筋笼的固定，在基坑处浇灌混凝土后，混凝土底板通过钢筋笼上的纵筋与基层进行连接；通过该方案，一来在phc管桩内部加设钢筋笼对建筑物进行锚定，增强了基层的抗拉性能；二来，使用phc管桩可以快速完成沉桩，加快施工进度；最后使用托板，减少了所需混凝土的数量，减少了建造成本。

43、2. 通过在钢筋笼下方放置托板，减少了所需使用的混凝土数量，但当托板与第二管桩内壁间的间隙过小时，托板难以下放至第二管桩内的预定位置，所以需要增大托板与第二管桩间的间隙同时又能使托板在灌注混凝土时截流上方的混凝土；通过采用上述技术方案，当托板下放至预定位置后，对气囊进行充气，气囊膨胀后抵接于第二管桩的内侧壁，既不阻碍托板的下放，又能截流上方的混凝土。

44、3. 将充气软管埋于托板的气道内有助于保护充气软管，不会在灌注混凝土时对充气软管造成损坏，当完成充气后，施工人员在地面通过驱动件驱使顶杆往靠近气囊方向移动，同时在气道下方一侧的斜面作用下，将顶杆同时往靠近充气软管的方向移动，使顶杆上的挤压块逐渐挤压充气软管，直至挤压块完全挤压充气软管的管道，此时顶出块不能再驱使顶杆移动，使气囊内的气体无法溢出，气囊保持充盈状态，对上方的混凝土进行截流；该封堵方法只需施工人员在地面操作驱动件，减少了施工人员的操作，提高了工作效率。