专利名称：软土地区扩孔灌浆phc管桩的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及土建工程中的作基础的技术领域，特别是一种通过扩 孔的方式在高强预应力管桩周边形成孔隙，采用随着管桩下沉采用余桨、 水泥浆、水泥砂浆灌浆而形成的高承载力、高抗拔力、高抗水平力以及防 渗效果好的软土地区扩孔灌浆PHC管桩。
背景技术：
随着社会经济的发展，先张法高强预应力混凝土管桩(简称PHC管桩) 是一种常用桩型，如图1所示。2008年全国的年产量已超过3亿米，已广 泛应用于各类建筑物中。PHC管桩具有高强、经济、工期快等优点，其桩身 强度可达80MPa，远高于其他基础桩。桩的承载力取如下两个因素的低值 一是桩身强度，二是但是桩与土的摩阻力，PHC桩身强度可达80MPa，远高 于桩与土的摩阻力，所以桩身强度未能有效发挥。对此问题，国内外采用 多种工艺，以期提高其承载力，有的采用高压旋喷桩插芯、有的深层搅拌 桩插芯、有的沉桩后注浆以及先扩孔再沉桩然后再注浆等工艺。诸如此类 虽然有一定的作用，但往往需多种设备配套组合，施工工序复杂且施工功 效低，难以取得较好的社会经济效益。所以，如何在软土地区采用较简单 的PHC管桩结构，提高PHC管桩的力学性能，已成为一个棘手的问题。
发明内容
针对各种提高rac管桩承载力结构中存在技术上的不足，本实用新型
目的是提供一种软土地区扩孔灌浆PHC管桩，通过较简单的结构提高PHC
管桩的承载力，以利于达到提高功效、节约投资的目的。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种软土地区扩
孔灌浆PHC管桩，其中所述PHC管桩包括有桩身，桩身的底部端连接有扩大头板，在沿所述桩身一侧的长度方向设有灌浆管，灌浆管的下端部设 置为与灌桨管的上部管连通呈垂直弯折的一封闭状管路，封闭状管路环绕 在桩身底部端，灌浆管下端部的封闭状管路上均匀开设有多个通孔。 所述扩大头板的面积是桩身横截面积的1. 5—3倍。 所述扩大头板的形状有方形、圆形、三角形或椭圆形。 所述灌浆管在沿桩身的长度方向上等间隔的设有固定箍。 所述灌浆管下端部的封闭状管路成四折弯管路、方形弯管路、圆形弯
管路。灌浆管在沿桩身的长度方向，在PHC管桩桩顶高程6米以下，在灌 浆管管壁上每隔1米处预留一个桩侧注桨孔。
本实用新型的效果是该软土地区扩孔灌浆PHC管桩结构可以容易的提 高PHC管桩的抗压、抗拔、抗水平，充分发挥管桩桩身强度，并能减少沉 桩过程中土对桩身的摩擦，保护桩身的防腐涂料，对桩身微裂缝有渗流保 护作用，提高抗f效果。PHC管桩的承载力可以提高到150%-300%，综合造 价可以节省20-60%。明显提高了 PHC管桩的承载力，充分发挥PHC管桩的 桩身材料的高强性能，节省投资并提高社会经济效益。
图1为常规PHC管桩示意图2为本实用新型的扩孔示意图3为本实用新型的灌浆示意图4为本实用新型的注浆管的四折段和注浆口示意图5为本实用新型的二次注浆示意图6为本实用新型的方形扩大头的结构图7为本实用新型的圆形扩大头的结构图8为本实用新型的三角形扩大头的结构图9为本实用新型的椭圆形扩大头的结构图。1、桩身
2、灌浆硬化层
3、扩大头板
4、桩周土
5、空隙
6、注浆管
7、灌桨材料
8、灌浆管
11、预应力钢筋
12、端板
14、桩端注浆孔
15、桩侧注浆孔
16、灌浆注浆设备具体实施方式
结合附图及实施例对本实用新型的软土地区扩孔灌浆rac管桩的结构 加以说明。
如图2、 4、 5所示，本实用新型的软土地区扩孔灌浆PHC管桩结构是 所述PHC管桩包括有桩身1，桩身1的底部端连接有扩大头板3，在沿所述 桩身1 一侧的长度方向设有灌浆管8，灌浆管8的下端部与其上部连通的呈 垂直弯折为一封闭状管路，封闭状管路环绕在桩身1底部端，灌浆管8下 端部的封闭状管路上均匀开设有多个通孔。
所述扩大头板3的面积是桩身1横截面积的1. 5—3倍，所述扩大头板 3的形状有方形、圆形、三角形或椭圆形等不同形状。图6-9所示出的是 PHC管桩l底端扩大头板3分别为方形、三角形、圆形以及椭圆形状，下沉 PHC管桩1施工的透视图。
所述灌浆管8下端部的封闭状管路成四折弯管路、方形弯管路、圆形弯 管路，所述灌浆管8在沿桩身1的长度方向，在PHC管桩桩顶高程6米以下， 每隔1米的灌浆管8管壁上预留一个桩侧注浆孔15，同时灌浆管8在沿桩 身1的长度方向上等间隔的设有固定箍。
本实用新型的软土地区扩孔灌浆PHC管桩的结构是这样实现的
在施工下沉PHC管桩1的桩端采用扩大头板3，扩大头板3可以采用在 PHC管桩制作时对PHC管桩底部的端板加大和直接焊接钢板两种方式。形、圆形、三角形或
椭圆形等多种形状，扩大头板3的面积可以是PHC管桩1横截面积的1. 5— 3倍。所述扩大头板3采用加大PHC管桩1的底部端板12的面积或直接将 大于PHC管桩1横截面积的钢板直接焊接两种形式，二种形式的扩大头板3 均与PHC管桩1中的预应力钢筋焊接；所述加大端板在PHC管桩1制作时， 替代了 PHC管桩1 一端的端板12，通过PHC管桩1中的预应力钢筋11和加 大端板的端板预留孔连接；所述焊接钢板在PHC管桩1沉桩时，通过PHC 管桩1中的预应力钢筋11与焊接钢板焊接连接。
在施工下沉PHC管桩1过程中通过扩大头板3在桩周土 4和PHC管桩1 的中间形成空隙5，通过与灌浆注浆设备16连通的注浆管6将灌浆材料7 注入空隙5中，如图3所示。注浆管6入土下2米连接有灌浆管8，注浆管 6材料可采用聚乙烯管或镀锌管，该注浆管6可重复利用，灌浆压力不限， 只要保证注浆材料能正常流出即可。灌浆材料7可以为水泥浆、水泥砂浆 或余浆废料，水泥采用32. 5或42. 5强度等级的普通硅酸盐或矿渣硅酸盐 水泥均可。
在施工下沉PHC管桩1过程中预留灌浆管8与注浆管6连通，灌浆管8 的材料可以采用聚乙烯管或镀锌管两种，灌浆管8设在PHC管桩1的外侧， 并与PHC管桩1同步下沉，沿桩边每4米用钢丝作为固定箍，将灌浆管8 和PHC管桩1固定牢，如采用聚乙烯管注意在PHC管桩焊接接桩过程中需 等焊口冷却后再绑扎，以免烫破注浆管8，并对下部注浆口采取保护措施， 避免灌浆过程中充满泥浆；如图4所示，灌浆管8在最下部成四折弯封闭管
路，其四角部预留四个注桨口 14。在沿rac管桩i的长度内，在桩顶高程
6米以下每隔1米预留一个桩侧注浆孔15，待灌浆材料7终凝有初步强度 后，再次将灌浆材料7二次注浆，如图6所示。注浆压力为1—3MPa，以加 强灌浆材料7的密实度并减少硬化干縮的影响，凝固后形成灌浆硬化层2;通过PHC管桩1的沉桩过程中的灌浆和沉桩完成后的二次注浆，灌浆硬化
层2凝固后强度可达到3—15MPa。
图6-9所示出的是PHC管桩1底端扩大头板3分别为方形、三角形、 圆形以及椭圆形状，下沉PHC管桩1施工的透视图。
权利要求1、一种软土地区扩孔灌浆PHC管桩，其特征是所述PHC管桩包括有桩身(1)，桩身(1)的底部端连接有扩大头板(3)，在沿所述桩身(1)一侧的长度方向设有灌浆管(8)，灌浆管(8)的下端部设置为与灌浆管(8)的上部管连通呈垂直弯折的一封闭状管路，封闭状管路环绕在桩身(1)底部端，灌浆管(8)下端部的封闭状管路上均匀开设有多个通孔。
2、 根据权利要求1所述的软土地区扩孔灌浆PHC管桩，其特征是所 述扩大头板(3)的面积是桩身(1)横截面积的1.5—3倍。
3、 根据权利要求1或2所述的软土地区扩孔灌浆PHC管桩，其特征是 所述扩大头板(3)的形状有方形、圆形、三角形或椭圆形。
4、 根据权利要求1所述的软土地区扩孔灌浆PHC管桩，其特征是所 述灌浆管(8)下端部的封闭状管路成四折弯管路、方形弯管路、圆形弯管 路。
5、 根据权利要求1或4所述的软土地区扩孔灌浆PHC管桩，其特征是: 所述灌浆管(8)在沿桩身(1)的长度方向，在PHC管桩桩顶高程6米以 下，在灌浆管(8)管壁上每隔l米处预留一个桩侧注浆孔(15)。
6、 根据权利要求1所述的软土地区扩孔灌浆PHC管桩，其特征是所 述灌浆管(8)在沿桩身(1)的长度方向上等间隔的设有固定箍。
专利摘要本实用新型提供一种软土地区扩孔灌浆PHC管桩，所述PHC管桩包括有桩身，桩身的底部端连接有扩大头板，在沿所述桩身一侧的长度方向设有灌浆管，灌浆管的下端部与其上部连通的呈垂直弯折为一封闭状管路，封闭状管路环绕在桩身底部端，灌浆管下端部的封闭状管路上均匀开设有多个通孔。本实用新型的效果是该软土地区扩孔灌浆PHC管桩结构可以容易的提高PHC管桩的抗压、抗拔、抗水平，充分发挥管桩桩身强度，并能减少沉桩过程中土对桩身的摩擦，保护桩身的防腐涂料，对桩身微裂缝有渗流保护作用，提高抗渗效果。PHC管桩的承载力可以提高到150％-300％，综合造价可以节省20-60％。明显提高了PHC管桩的承载力，充分发挥PHC管桩的桩身材料的高强性能，节省投资并提高社会经济效益。
文档编号E02D5/50GK201395791SQ200920096519
公开日2010年2月3日 申请日期2009年4月27日 优先权日2009年4月27日
发明者刘永超, 崔凤祥 申请人:天津市建城地基基础工程有限公司