CN101545255B - 制作软土地区扩孔灌浆phc管桩的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制作软土地区扩孔灌浆PHC管桩的方法，该方法包括有以下步骤：在施工下沉PHC管桩的底部桩端设有扩大头板，扩大头板在施工过程中扩孔形成方形、圆形、三角形或椭圆形的空隙，在沉桩过程中灌入水泥浆、水泥砂浆或余浆废料，灌浆材料在沉桩过程中达到护壁作用，凝固后能增大桩端阻力和桩侧摩阻力，改善桩和土的相互作用。本发明的效果是在软土地区提供一种较简单的提高PHC管桩的抗压、抗拔、抗水平力的方法，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，保护防腐涂料，对桩身微裂缝有渗流保护作用，提高抗渗效果，灌浆材料凝固后的强度达到3-15MPa。采用这种方法，PHC管桩的承载力可以提高到150％~300％，综合造价可以节省20~60％，提高社会经济效益。

Description

制作软土地区扩孔灌浆PHC管桩的方法

技术领域

本发明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浆、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制作软土地区扩孔灌浆PHC管桩的方法。

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施工工艺提高PHC管桩的力学性能，已成为一个棘手的问题。

发明内容

为解决上述技术中存在的问题，本发明提供一种制作软土地区扩孔灌浆PHC管桩的方法，通过较便捷的结构采用灌浆的方式提高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，本发明采用的技术方案是提供一种制作软土地区扩孔灌浆PHC管桩的方法，该方法包括有以下步骤：

在施工下沉PHC管桩的底部桩端设有扩大头板，扩大头板的面积大于PHC管桩的截面积，采用大于PHC管桩的截面积的钢板连接于HC管桩的底部桩端；

在施工下沉PHC管桩过程中通过扩大头板在桩周土和PHC管桩的中间形成空隙，然后通过灌浆注浆设备的注浆管将灌浆材料注入空隙中，注浆管入土下2米；

在施工下沉PHC管桩过程中预留与灌浆管连接有灌浆管，灌浆管在PHC管桩的外侧，并与PHC管桩同步下沉，待灌浆材料终凝有初步强度后，接着利用灌浆注浆设备再次通过预留灌浆管二次注浆，以加强灌浆材料的密实度形成的灌浆硬化层。

本发明的效果是在软土地区提供一种较简单的提高PHC管桩的抗压、抗拔、抗水平力的方法，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。

附图说明

图1为常规PHC管桩示意图；

图2为本发明的扩孔示意图；

图3为本发明的灌浆示意图；

图4为本发明的灌浆管的四折段结构示意图；

图5为本发明的端板和焊接钢板的连接示意图；

图6为本发明的二次注浆示意图；

图7为本发明的方形扩大头的结构图；

图8为本发明的三角形扩大头的结构图；

图9为本发明的圆形扩大头的结构图；

图10为本发明的椭圆形扩大头的结构图。

图中：

1、PHC管桩     2、灌浆硬化层     3、扩大头板

4、桩周土      5、空隙           6、注浆管

7、灌浆材料    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发明的制作软土地区扩孔灌浆PHC管桩的方法加以说明。

在施工下沉PHC管桩1的桩端采用扩大头板3，扩大头板3的面积大于PHC管桩的截面积，采用大于PHC管桩的截面积的钢板连接于HC管桩1的底部桩端，如图2所示。

扩大头板3的形状，根据地层性质的不同，可有方形、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可以采用加大端板12的面积或直接将大于PHC管桩1横截面积的钢板焊接两种形式，二种形式的扩大头板3分别与PHC管桩1中的预应力钢筋11或端板12连接；所述加大端板在PHC管桩1制作时，替代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，如图5所示。所述焊接钢板在PHC管桩1沉桩时，通过PHC管桩1中的端板12和扩大头板3的焊接钢板焊接连接。

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米用钢丝和桩固定，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，并对下部注浆口采取保护措施，避免灌浆过程中充满泥浆；灌浆管8在最下部成四折弯，预留四个注浆口14，如图4所示。在沿PHC管桩1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缩的影响，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7-10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。

Claims (4)

1.一种制作软土地区扩孔灌浆PHC管桩的方法，该方法包括有以下步骤：

在施工下沉PHC管桩(1)的底部桩端设有扩大头板(3)，扩大头板(3)的面积大于PHC管桩的截面积，采用大于PHC管桩的截面积的钢板连接于PHC管桩(1)的底部桩端；

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)，然后通过灌浆注浆设备(16)的注浆管(6)将灌浆材料(7)注入空隙(5)中，注浆管(6)入土下2米灌浆；

在施工下沉PHC管桩(1)过程中预留有灌浆管(8)，并与注浆管(6)连接，灌浆管(8)在PHC管桩(1)的外侧，并与PHC管桩(1)同步下沉，待灌浆材料(7)终凝有初步强度后，接着利用灌浆注浆设备(16)再次通过预留灌浆管(8)二次注浆，形成灌浆硬化层(2)，以加强灌浆材料(7)的密实度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述扩大头板(3)的面积是PHC管桩(1)横截面积的1.5-3倍。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述灌浆注浆设备(16)注浆压力为1-3MPa。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述灌浆材料(7)为水泥浆、水泥砂浆或余浆废料，灌浆材料凝固后的强度达到3-15MPa。

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