专利名称：一种预应力管桩的弯裂病害桩修复治理方法
技术领域：
本发明涉及一种土木建筑工程的桩基础，尤其是涉及一种预应力管桩的弯裂病害桩修复治理。在深厚饱和软粘土地层中用于桩基础工程的预应力管桩，常常因为施工不当或者沉入土中的预应力管桩因软土位移，使得该管桩造成弯曲而断裂，由此产生的预应力管桩成为弯裂病害桩，该弯裂病害桩必需修复治理，以恢复该预应力管桩原有的承载力值。
背景技术：
目前，在软粘土地层上建造建筑物，均须采用桩基础承受建筑物的重量；而预应力管桩是所述桩基础中一种常见的桩型，该预应力管桩一般均采用工厂化生产，它具有质量可靠、承载力值高、桩基造价成本低、沉桩施工效率高的优点；然而，随着预应力管桩在软土地基上支承建筑物重量的桩基础中广泛应用，常常会出现该软土地层中因软土位移发生土中预应力管桩弯曲而断裂，所以在各类工程中经常会出现成片的弯曲而断裂的病害桩，该病害桩丧失了原有的承载力，并严重影响所述支承建筑物的安全性，所以必须将其修复，以恢复其原有的承载力值。另一方面，所述预应力管桩缺点是抗侧向水平力的能力较差，因此在基槽开挖施工中，因土方高差或在基槽边堆放土方以及基坑围护失效等原因，场地软土就会产生较大的位移，并由此造成该软土中的预应力管位移产生所述预应力管桩弯曲而断裂，该弯曲而断裂的预应力管桩成为丧失原有承载能力的病害桩；该病害桩对所述建筑物会带来极大的危害。针对上述丧失原有承载能力的病害桩，现有是采用异地修复或更新预应力管桩的方法，这样修复周期较长，又施工效率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是针对上述现有技术的现状而提供一种修复效果佳、施工效率高的预应力管桩的弯裂病害桩修复治理方法。本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为一种预应力管桩的弯裂病害桩修复治理装置，其特征在于a.该弯裂病害桩的管孔内配置一钻具，该钻具由钻头与钻杆组成，并螺纹连接成一体；b.所述钻头的呈圆锥状，该圆锥外周嵌锒有多个合金条，所述钻头设有轴向中心出水孔；c.所述钻杆设置为空心结构，其上端设置有连接高压水管的进水口 ；该钻杆中部设有多个向上斜出水孔；该钻杆下部设有轴向出水孔，该轴向出水孔与所述钻头的轴向中心出水孔相对应。所述高压水管的进水口的压力为5Mpa lOMpa。
采用以上钻具结构，可实现在管孔内进钻过程同时用高压水冲，合金钻头即可以快速钻穿所述弯裂病害桩管孔内的碎石或道渣层。所述向上斜出水孔设置为四个，它的直径为Φ10毫米、上斜呈45度。所述钻杆轴向出水孔、所述钻头的轴向中心出水孔直径均为Φ8毫米。采用钻杆下端与钻头各设有一个位置相互对应的中心出水孔，其作用是便于向下冲淤质土。一种预应力管桩的弯裂病害桩修复治理方法，包括由钻头与钻杆组成的钻具，该钻头设有轴向中心出水孔，所述钻杆上端设置有连接高压水管的进水口、中部设有多个向上斜出水孔、下部设有与钻头出水孔相对应的轴向出水孔，其特征在于所述预应力管桩的弯裂病害桩修复治理步骤是第一步，在所述弯裂病害桩的弯折背侧处钻孔取土，将该弯裂病害桩扶正；第二步，将所述钻具插入所述扶正后弯裂病害桩的管孔内上口，并钻穿该病害桩管孔内的碎石或道渣层；并进钻过程同时在所述高压水管进水口接通高压水冲刷；此时， 由所述钻杆向上斜出水孔向上压力出水，以及由所述钻头轴向出水孔向下压力冲土 ；随着该钻具上下移动，高压水将所述弯裂病害桩管孔内的软土冲成泥浆，并溢流至地面，该弯裂病害桩管孔内的碎石或道渣也随着下沉，直到沉至所述病害桩的裂口处以下2米左右的位置，再将该病害桩管孔内的水抽排干净，确保该病害桩管孔内的碎石或道渣层下沉至管桩裂口处以下2米左右，这就完成了所述病害桩管孔内的碎石或道渣层下沉的任务；第三步，所述钻具从所述弯裂病害桩管孔内拔出至该病害桩的上口 ；第四步，所述病害桩管孔内排除积水，并置入钢筋笼、灌满混凝土，用插入式振捣器插至管桩裂口处的0. 5米左右的位置，连续振动时间> 10分钟，断续振动的累计时间为 ^ 15分钟，直到所述混凝土中的水泥浆渗入所述管桩裂口处直至渗入它的外周壁，将该病害桩的裂口处填实，方能达到传递竖向荷载的功能；这样，将所述病害桩管孔内变成现浇实体的钢筋混凝土桩，该钢筋混凝土桩伸入该病害桩裂口处以下2米左右，即可修复原病害桩，并可实现原有的传递水平荷载的功能。本发明由于采用了对弯裂病害桩的就地施工修复的方法，与现有技术相比，其优点是修复效果好，能够确保工程质量；又施工效率大大提高。
图1本发明的钻具示意图；图2为图1的B-B剖面图；图3为图1的A-A剖面图；图4为本发明修复治理步骤示意具体实施例方式以下结合附图实施例对作进一步详细描述。本发明预应力管桩弯裂病害桩的修复治理是在基槽开挖施工中因土方开挖高差或在基槽边堆放土方以及基坑支护失效，软土会产生较大的位移带动沉入土中的预应力管桩，从而产生弯曲而断裂，该预应力管桩成为丧失承载能力的病害桩；工程中的预应力管桩只有当基槽开挖后方能显露该预应力管桩，并经检测桩位便可得知顶偏位量，即可知该预应力管桩是否弯曲而断裂；只有当场地内基槽完全显露，方可知该病害桩的弯曲与断裂程度；此时，所述场地内采用其它修筑与补救措施的施工机械很难进入，只有原地修复所述病害桩，并恢复其承载能力才是上策。所述预应力管桩的空心管孔内均填满碎石或回填的道渣，本发明就是要将该预应力管桩空心管孔内的碎石或道渣沉至所述管桩的裂口部2米以下，然后在该预应力管桩空心圆孔内施工钢筋混凝土补强桩。图1至图4示出本发明的一个实施方式，包括一由钻头11与钻杆12组成的钻具1， 该钻头11与钻杆12由螺纹连接成一体；该钻头11四周嵌锒多个合金条13，参见图1 ；钻杆设置为空心结构，该钻杆上端设置有连接高压水管的进水口 16，高压水管的压力为5Mpa IOMpa ；进钻过程同时高压水冲，合金钻头11可以快速钻穿所述弯裂病害桩2圆孔内的碎石或道渣层；图2示出钻杆12中部设有多个直径为Φ 10毫米的向上斜出水孔15，该斜出水孔向上呈45度，以便于冲淤质土；图3示出钻杆12下端与钻头11各设有一个位置相互对应的直径为Φ8毫米的中心出水孔14与17，以便向下冲淤质土 ；钻具1进钻过程逐步将所述病害桩管孔内碎石或道渣层随着淤质土变成泥浆由管口排出，该管孔内碎石或道渣层向下沉积直至所述病害桩的裂口 21处以下2米，将该管桩管孔内的水抽排干净，置入钢筋笼，灌满混凝土，在裂口上下0. 5米范围连续振动不少于 10分钟，使混凝土中的浆液渗入管桩裂口处流至桩的周壁，填实断裂口方能达到传递竖向荷载的功能，所述病害桩的管孔内的现浇钢筋混凝土桩柱底超出裂口 2米左右，以实现有效传递水平荷载的功能。如图4所示，本发明预应力管桩的弯裂病害桩修复治理方法步骤如下第一步，在弯裂病害桩2的弯折背侧9钻孔取土，将该弯裂病害桩2扶正；第二步，将钻具1插入该扶正后的弯裂病害桩2的上口，并钻穿该病害桩管孔内的碎石或道渣层；进钻过程同时接通高压水冲刷；此时，由钻杆出水孔15向上压力出水，由钻头中心出水孔14向下压力冲土 ；随着钻具1上下移动，高压水将病害桩管孔内的软土 4冲成泥浆溢流至地面，病害桩管孔内的碎石或道渣也随着下沉，直至沉至管桩裂口以下2米左右的位置，再将该病害桩管孔内的水抽排干净；而病害桩管管孔内的碎石或道渣层3下沉至管桩裂口处21以下2米，完成病害桩管孔内的碎石或道渣层3下沉的任务；第三步，拔出钻具1至病害桩2的上口；第四步，排除病害桩2内积水，并置入钢筋笼7，灌满混凝土 6，用插入式振捣器插至管桩裂口 21的上下0.5米位置，连续振动时间彡10分钟，断续振动累计振动时间彡15 分钟，直到混凝土 6中的水泥浆渗入管桩裂口 21至桩的外周壁5，将该病害桩的断裂口填实，方能达到传递竖向荷载的功能；将原病害桩管孔内变成现浇实体的钢筋7混凝土 6桩， 该钢筋混凝土桩伸入病害桩裂口以下2米，即可修复原病害桩并可实现原有的传递水平荷载的功能。
权利要求
1.一种预应力管桩的弯裂病害桩修复治理装置，其特征在于a.该弯裂病害桩(2)的管孔内配置一钻具(1)，该钻具⑴由钻头(11)与钻杆(12) 组成，并螺纹连接成一体；b.所述钻头(11)的呈圆锥状，该圆锥外周嵌锒有多个合金条(13)，所述钻头(11)设有轴向中心出水孔(17)；c.所述钻杆(1 设置为空心结构，其上端设置有连接高压水管的进水口(16)；该钻杆中部设有多个向上斜出水孔(1 ；该钻杆下部设有轴向出水孔(14)，该轴向出水孔(14)与所述钻头的轴向中心出水孔(17)相对应。
2.根据权利要求1所述预应力管桩的弯裂病害桩修复治理装置，其特征在于所述高压水管的进水口(16)的压力为5Mpa lOMpa。
3.根据权利要求1所述预应力管桩的弯裂病害桩修复治理装置，其特征在于所述向上斜出水孔(巧)设置为四个，它的直径为Φ10毫米、上斜呈45度。
4.根据权利要求1所述预应力管桩的弯裂病害桩修复治理装置，其特征在于所述钻杆轴向出水孔(14)、所述钻头的轴向中心出水孔(17)直径均为Φ8毫米。
5.一种预应力管桩的弯裂病害桩修复治理方法，包括由钻头(11)与钻杆(1 组成的钻具(1)，该钻头设有轴向中心出水孔(17)，所述钻杆(1 上端设置有连接高压水管的进水口(16)、中部设有多个向上斜出水孔(15)、下部设有与所述钻头出水孔(17)相对应的轴向出水孔(14)，其特征在于所述预应力管桩的弯裂病害桩修复治理步骤是第一步，在所述弯裂病害桩O)的弯折背侧(9)处钻孔取土，将该弯裂病害桩扶正；第二步，将所述钻具(1)插入所述扶正后弯裂病害桩的管孔内上口，并钻穿该病害桩管孔内的碎石或道渣层(3)；并进钻过程同时在所述高压水管进水口(16)接通高压水冲刷；此时，由所述钻杆向上斜出水孔(15)向上压力出水，以及由所述钻头轴向出水孔(14) 向下压力冲土 ；随着该钻具上下移动，高压水将所述弯裂病害桩( 管孔内的软土(4)冲成泥浆，并溢流至地面，该弯裂病害桩管孔内的碎石或道渣C3)也随着下沉，直到沉至所述病害桩的裂口处以下2米左右的位置，再将该病害桩管孔内的水抽排干净，确保该病害桩管孔内的碎石或道渣层C3)下沉至管桩裂口处以下2米左右，这就完成了所述病害桩管孔内的碎石或道渣层C3)下沉的任务；第三步，所述钻具(1)从所述弯裂病害桩( 管孔内拔出至该病害桩的上口 ；第四步，所述病害桩(2)管孔内排除积水，并置入钢筋笼(7)、灌满混凝土(6)，用插入式振捣器插至管桩裂口处的0.5米左右的位置，连续振动时间> 10分钟，断续振动的累计时间为> 15分钟，直到所述混凝土(6)中的水泥浆渗入所述管桩裂口处直至渗入它的外周壁(5)，将该病害桩的裂口处填实，方能达到传递竖向荷载的功能；这样， 将所述病害桩(2)管孔内变成现浇实体的钢筋混凝土桩，该钢筋混凝土桩伸入该病害桩裂口处以下2米左右，即修复原病害桩。
全文摘要
一种预应力管桩的弯裂病害桩修复治理方法，包括一钻具，上端设置高压进水口、中部与下部设出水孔，其修复治理步骤是先将该弯裂病害桩扶正，将钻具插入扶正后病害桩的管孔内并钻穿桩孔内的碎石或道渣层，同时高压水冲刷，将管孔内的软土冲成泥浆，并碎石或道渣也随着下沉至病害桩的裂口处以下2米的位置，然后拔出钻具，排除桩管孔内积水，并置入钢筋笼、灌满混凝土，插入式振捣器连续振动直到混凝土中的水泥浆渗入管桩裂口处与它外周壁，将裂口处填实，病害桩管孔内变成现浇实体的钢筋混凝土桩，即实现修复原病害桩，并可达到原有的传递水平荷载的功能；本发明优点是修复效果佳、施工效率高。
文档编号E02D37/00GK102433901SQ201110305939
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者别军皓, 吴站立, 孔超, 胡银海, 高金松 申请人:孔超