用于特殊地质的预应力混凝土管桩的基础结构及其构造方法
【专利摘要】本发明涉及用于特殊地质的预应力混凝土管桩的基础结构及其构造方法，其基础结构包括沉管（1），其特征在于：在沉管（1）的内底端部设置具有防止沉管外部往内渗水及防止管内混凝土砂浆向外渗水功能的防水层（2），在防水层（2）的上表面设置细石混凝土层（4），形成具有底部防水结构的预应力混凝土管桩。本发明还公开该基础结构的具体实施方法，有效的防止水分外流处管桩端导致岩土层的软化具有增加管桩基础的承载力，提高管桩基础的稳定性，同时沉降小、避免管桩基础产生倾斜或折断的现象。
【专利说明】用于特殊地质的预应力混凝土管粧的基础结构及其构造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种沉管桩基础构造，特别是涉及一种用于特殊地质的预应力混凝土管桩的基础结构及其构造方法。适用于类似花岗岩残积土这种遇水软化、崩解的岩土层以及场地淤泥层深厚且范围较大的特殊地质中。属于建筑结构基础工程【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，预应力管桩在桩基础工程中应用较为成熟与广泛，但也经常发生一些工程质量事故，当桩端持力层为类似花岗岩残积土、花岗岩全风化、花岗岩强风化岩层这种具有遇水软化、崩解特性的岩土层时，易出现桩倾斜或折断以及承台外露等问题。而且在施工完成后复检时桩的承载力往往达不到设计要求，有些甚至连一半的承载力都达不到。预应力混凝土管桩在这方面表现得尤为明显。这主要是因为桩基施工过程中将地表水和地下水带入桩端，软化了桩端岩土层所致。因此，需要设计一种适用于类似花岗岩残积土这种遇水软化、崩解的岩土层以及场地淤泥层深厚且范围较大的特殊地质中，以防止出现桩倾斜或折断以及承台外露等问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的之一，是为了克服传统做法带来的承载力不满足、沉降大、产生倾斜或折断等缺点，提供一种用于特殊地质的预应力混凝土管桩的基础结构。
[0004]本发明的目的之二，是为了提供一种用于特殊地质的预应力混凝土管桩的基础结构的构造方法。
[0005]本发明的目的之一可以通过以下技术方案达到:
[0006]用于特殊地质的预应力混凝土管桩的基础结构，包括沉管，其特征在于:在沉管的内底端部设置具有防止沉管外部往内渗水及防止管内混凝土砂浆向外渗水功能的防水层，在防水层的上表面设置细石混凝土层，形成具有底部防水结构的预应力混凝土管桩。
[0007]本发明的目的之一还可以通过如下技术方案达到:
[0008]进一步的，所述的防水层由预先填设在沉管的内底端部的干水泥层构成，由所述干水泥层通过吸收沉管底部的花岗岩残积土层、崩解的岩土层或场地淤泥层的外向内的渗水，以及吸收混凝土砂浆向外渗水形成。
[0009]进一步的，在上述沉管下端部外表面设置有十字桩尖。
[0010]本发明的目的之二可以通过如下技术方案达到:
[0011]用于特殊地质的预应力混凝土管桩的基础结构的构造方法，其特征在于包括如下步骤:
[0012]I)将沉管下沉在特殊地质的预定位置；
[0013]2)首先向沉管内倒入干水泥，形成干水泥层，或形成底部吸水凝固的半干水泥层，然后倒入湿的细石混凝土填芯，湿的细石混凝土下渗水分与干水泥固结形成固定沉管桩的基础构造。
[0014]本发明的目的之二还可以通过如下技术方案达到:
[0015]进一步的，向沉管内倒入干水泥的干水泥分量，以能吸收向沉管倒入湿细石混凝土渗透下来的水分不至于外渗为准。
[0016]本发明具有以下突出的有益效果:
[0017]1、本发明在沉管的内底端部设置具有防止沉管外部往内渗水及防止管内混凝土砂浆向外渗水功能的防水层，在防水层的上表面设置细石混凝土层，能有效的吸收基础桩实施过程中倒入湿的细石混凝土填芯时下渗的水分，既能有效的防止水分外流处管桩端导致岩土层的软化，又能防止沉管外部往内渗水。因此，管桩施工完成后，桩端部没有水从管桩内向外的桩端持力层渗出，桩端岩土层不会软化，承载力不会降低，具有增加管桩基础的承载力，提闻管粧基础的稳定性，同时沉降小、避免管粧基础广生倾斜或折断的现象。
[0018]2、本发明应用在中国某市的国际体育演艺中心场馆建设，具有可靠的操作性和实用性，效果明显。在管桩施工完成后，桩端部没有水从管内向管外的桩端持力层渗出，桩端岩土层未见软化，因此承载力不会降低，管桩的预应力在复检时全部合格，满足设计承载力要求。
[0019]3、本发明结合了《建筑桩基技术规范》(JGJ94— 2008)要求及以往的处理措施，在桩端以上2m范围内用微膨胀混凝土填芯的特点，本发明的基础桩在底端内设置有防水层，防水层有效的吸收基础桩实施过程中倒入湿的细石混凝土填芯时下渗的水分，有效的防止水分外流处管桩端导致岩土层的软化。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]具体实施例1:
[0022]如图1所示的用于特殊地质的预应力混凝土管桩的基础结构，包括沉管1，在沉管I的内底端部设置具有防止沉管外部往内渗水及防止管内混凝土砂浆向外渗水功能的防水层2，在防水层2的上表面设置细石混凝土层4，形成具有底部防水结构的预应力混凝土管桩。
[0023]实施例中，所述的防水层2由预先填设在沉管I的内底端部的干水泥层构成，由所述干水泥层通过吸收沉管底部的花岗岩残积土层、崩解的岩土层或场地淤泥层的外向内的渗水，以及吸收混凝土砂浆向外渗水形成。在沉管I下端部外表面设置有十字桩尖3。
[0024]上述的用于特殊地质的预应力混凝土管桩的基础结构应用时包括如下步骤:
[0025]I)将沉管下沉在特殊地质的预定位置；
[0026]2)首先向沉管内倒入干水泥，形成干水泥层，或形成底部吸水凝固的半干水泥层，然后倒入湿的细石混凝土填芯，湿的细石混凝土下渗水分与干水泥固结形成固定沉管桩的基础构造。
[0027]方法中，所述向沉管内倒入干水泥的干水泥分量，以能吸收向沉管倒入湿细石混凝土渗透下来的水分不至于外渗为准。具体方法实施时，在沉管桩后，先向管桩内倒入一层干水泥，然后再倒入Im高的细石混凝土填芯，在桩端以上2m范围内用微膨胀混凝土进行填芯，因此干水泥既能阻止未凝固的湿混凝土的水份向下浸到桩端，又可吸收沉桩过程中渗入管桩内的水份，形成固结的水泥。这样，管桩施工完成后，桩端部没有水从管桩内向外的桩端持力层渗出，桩端岩土层就不可能软化，则桩的承载力就不会降低，大大家增加管桩基础的稳定性，有效的防止管桩承载力不足、沉降大、产生倾斜或折断等缺点。
【权利要求】
1.用于特殊地质的预应力混凝土管桩的基础结构，包括沉管(1)，其特征在于:在沉管(I)的内底端部设置具有防止沉管外部往内渗水及防止管内混凝土砂浆向外渗水功能的防水层(2)，在防水层(2)的上表面设置细石混凝土层(4)，形成具有底部防水结构的预应力混凝土管桩。
2.根据权利要求1所述的用于特殊地质的预应力混凝土管桩的基础结构，其特征在于:所述的防水层(2)由预先填设在沉管(I)的内底端部的干水泥层构成，由所述干水泥层通过吸收沉管底部的花岗岩残积土层、崩解的岩土层或场地淤泥层的外向内的渗水，以及吸收混凝土砂浆向外渗水形成。
3.根据权利要求1所述的用于特殊地质的预应力混凝土管桩的基础结构，其特征在于:在沉管(I)下端部外表面设置有十字桩尖(3)。
4.如权利要求1所述用于特殊地质的预应力混凝土管桩的基础结构的构造方法，其特征在于包括如下步骤: 1)将沉管下沉在特殊地质的预定位置； 2)首先向沉管内倒入干水泥，形成干水泥层，或形成底部吸水凝固的半干水泥层，然后倒入湿的细石混凝土填芯，湿的细石混凝土下渗水分与干水泥固结形成固定沉管桩的基础构造。
5.如权利要求4所述的用于特殊地质的预应力混凝土管桩的基础结构的构造方法，其特征在于:向沉管内倒入干水泥的干水泥分量，以能吸收向沉管倒入湿细石混凝土渗透下来的水分不至于外渗为准。
【文档编号】E02D5/58GK103882864SQ201410151562
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2014年4月15日
【发明者】韩建强, 万志勇, 王伟江 申请人:广州市设计院