一种预应力管桩的施工方法及其特制预应力管桩技术

本发明专利技术提供一种预应力管桩的施工方法，将预应力管桩和载体桩的优势充分结合为一体，先进行预应力管桩的施工，然后利用预应力管桩的中心孔道进行固化载体或密实载体或复合载体的施工，大幅提升预应力管桩的承载能力，同时实现工效的提高和成本的节约。本发明专利技术同时提供一种特制预应力管桩，在制作预应力管桩时在其底端内腔设加强管体，增强预应力管桩的底端刚度，对预应力管桩的底端予以有效保护，防止其受力酥裂，从而确保工程质量。

【技术实现步骤摘要】
一种预应力管桩的施工方法及其特制预应力管桩
本专利技术涉及土木工程领域，尤其涉及预应力管桩的施工及其特制预应力管桩。
技术介绍
在建筑工程领域中，预制桩是目前地基处理中经常采用的一种桩型，特别是预应力管桩，因其质量可控、价格低廉等特点发展极为迅速，社会需求量很大，在全国各大中城市都有厂家生产。目前预应力管桩在国内主要采用柴油锤击打和静压桩机静压两种方式，将管桩强行打入地基土体中，其优点是施工工艺简单、速度快、成本相对较低，其缺点是施工过程完全是硬碰硬的较量，极易造成桩身受损严重，尤其采用柴油锤锤击法时，桩身应力波传递过程中产生的拉应力常常将桩身混凝土拉裂，再遇有硬塑粘土、夹层粉土、粉砂及卵石土层时入桩更加困难，在必须要达到设计桩长按图施工的强制条件下，增大桩机配重或者加大锤重是唯一解决办法，当采用的压力和动能的能量超出桩身能够承受的强度时，会造成桩头的破碎和桩身产生裂纹，这种受损的预制桩在有地下水或腐蚀矿物质的情况下，必将造成预应力筋的锈蚀和混凝土的破坏。另外，预应力管桩的承载能力大部分来源于桩侧摩擦力，其桩端阻力值相对较低，因此整体的单桩承载力不高，对于上部荷载较大的建筑物或者构筑物来说并不适用，而要通过提高桩长和桩径来增加预应力管桩的承载能力，其生产制作费用和施工费用比较昂贵，经济性较差。在专利号ZL98101041.5专利文献中公开了一种桩基技术，其包括复合载体和混凝土桩身，其特点是通过在护筒中填入建筑垃圾等填充料，采用重锤对填充料进行夯击，并通过三击贯入度控制标准在桩端形成复合载体，让上部荷载有效地通过桩和桩下面的复合载体，传递到较好持力层上，从而提高桩的承载力，具有单桩承载力高、造价经济等优点。但是这种载体桩由于施工设备和施工手段所限，很难完成直径更大和更长的桩，因此难以在高承载力要求的工程中应用。另外，我国的沿海地区是发达城市较为集中的区域，建筑工程的数量很多，沿海地区的地质条件大部分存在相同的特点，即地下水的含量较为丰富，土质较软，这种特点给地基基础处理造成很大困难，载体桩也是如此，在施工中特别容易遇到护筒中进水无法施工、桩身的混凝土受水或淤泥的侵蚀易产生缩径或断桩、桩端土体受到填料夯实的影响造成严重扰动等问题，严重影响桩基承载力。因此，人们希望提供一种满足高承载力需要和适用于各种地质土层的，工效较高且成本也较低的桩。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而提出的，目的在于提供一种预应力管桩的施工方法及其特制预应力管桩，将预应力管桩和载体桩的优势充分结合为一体，先进行预应力管桩的施工，然后利用预应力管桩的中心孔道进行多种桩端载体的施工，大幅提升预应力管桩的承载能力，同时实现工效的提高和成本的节约。为了实现上述目的，本专利技术的一种预应力管桩的施工方法的步骤包括：1）在地基中的桩位处，通过动力将预应力管桩在土体中沉入直至设定深度或者先成孔至设定深度后再将预应力管桩在桩孔中置入；2）根据土层性质和上部荷载要求，通过下列方法之一在预应力管桩底端进行加固处理：①在预应力管桩的中心孔道中，沉入带有喷射头的注浆管至桩底端，向注浆管中加压注入水泥浆液，同时旋转并逐渐向下沉入注浆管，使桩端下一定范围土体的强度得以提高，形成桩端固化载体；②在预应力管桩的中心孔道中，放置直径小于中心孔道的细长锤，并在中心孔道中填入一定数量的水泥砂拌合物，通过细长锤的锤击动能对水泥砂拌合物进行夯击，重复进行该填入和夯击操作，使桩端下一定深度和范围内的土体被加固密实，形成桩端密实载体；③先进行桩端土体的固化再进行桩端载体的施工，即在预应力管桩的中心孔道中，沉入带有喷射头的注浆管至桩底端，向注浆管中加压注入水泥浆液，同时旋转并逐渐向下沉入注浆管，使桩端下一定范围土体的强度得以提高形成桩端固化载体，然后在预应力管桩的中心孔道中，放置直径小于中心孔道的细长锤，并在中心孔道中填入一定数量的水泥砂拌合物，通过细长锤的锤击动能对水泥砂拌合物进行夯击，重复进行该填入和夯击操作，使桩端下一定深度和范围内的土体继续被加固密实，形成桩端复合载体；3）在预应力管桩的中心孔道中灌注混凝土至桩顶成桩或者在预应力管桩的中心孔道中沉入钢筋笼后再灌注混凝土至桩顶成桩。最好，上述预应力管桩的施工方法的步骤1）中，上述通过动力将预应力管桩在土体中沉入，动力的方式包括锤击或者振动或者静压；上述先成孔至设定深度后再将预应力管桩在桩孔中置入，成孔的方式包括重锤冲击或者螺旋钻引孔或者旋挖成孔。最好，上述预应力管桩的施工方法的步骤2）中，上述旋转并逐渐向下沉入注浆管的过程中，采用向上提升再向下沉入注浆管的操作，使桩端土体的固化更为均匀。最好，上述预应力管桩的施工方法的步骤2）中，在重复进行该填入和夯击操作使桩端下一定深度和范围内的土体被加固密实的过程中，通过下述两种控制标准之一检测桩端载体的密实度：①测量细长锤数击的贯入度，当贯入度测量值满足设计值时，停止夯击，当贯入度测量值不满足设计值时，继续夯击直至贯入度测量值满足设计标准值；贯入度是指细长锤以相同的高度自由下落冲击土体后的当次下沉数值，即为1击的贯入度，测量的计数标准为cm或者mm，测量的数量为3击～10击；②根据地质条件和荷载要求，计算桩端土体达到设计承载力时填充料的设定填充量，根据设定填充量将全部的填充料分次填入并夯实完毕。最好，上述预应力管桩的施工方法中，在沉入预应力管桩或者进行桩身成孔施工前，先通过水泥搅拌的方式对桩位处一定深度和更大直径的土体进行加固处理，以提高桩身和桩周强度增加抗剪切能力。最好，上述预应力管桩的施工方法的步骤2）中所述的水泥砂拌合物是以水泥和砂或小粒径碎石或上述材料的混合料加水拌合而成。采用水泥砂拌合物为填料的优势是，填充料粒径小，能够顺利的从细长锤和预应力管桩内壁之间的间隙落入护筒底端，实现细长锤不间断的连续做功大大提高工效，并且水泥拌合物的填料成分为比表面积较大的细颗粒亲水物质，施工时封闭地下水的效果好，同时水泥拌合物具备胶结性质从而显著增强了载体强度，最好，上述预应力管桩的施工方法的步骤3）中，上述在预应力混凝土管桩的中心孔道中灌注的混凝土，其标号等于或者大于预应力管桩的标号。上述预应力管桩的施工方法的步骤2）中，通过三种方法之一在灌注桩底端进行加固处理，其中第一种通过高压注浆形成桩端固化载体的方法，适用于桩端土层相对强度不高的情况，并且施工速度相对较快；第二种通过填料夯击操作形成桩端密实载体的方法，适用于桩端土层相对强度较高、单桩承载力也要求较高的情况；第三种先进行桩端土体的固化再进行桩端载体的施工的方法，其桩端土体影响范围最大，相对提供的承载能力最高，适用于高承载力桩型，并且适用于比较复杂的地质条件。为了实现上述目的，本专利技术的还包括一种特制预应力管桩，在上述预应力管桩的施工方法中使用，其特征在于：该预应力管桩的底端内腔设有一定高度的加强管体，加强管体的内径与预应力管桩的内径相同，加强管体的一端与预应力管桩端环型钢板焊接固定为一体，加强管体上设有多个疏通孔，该加强管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预应力管桩的施工方法，其特征在于，其步骤包括：/n1）在地基中的桩位处，通过动力将预应力管桩在土体中沉入直至设定深度或者先成孔至设定深度后再将预应力管桩在桩孔中置入；/n2）根据土层性质和上部荷载要求，通过下列方法之一在预应力管桩底端进行加固处理：/n①在预应力管桩的中心孔道中，沉入带有喷射头的注浆管至桩底端，向注浆管中加压注入水泥浆液，同时旋转并逐渐向下沉入注浆管，使桩端下一定范围土体的强度得以提高，形成桩端固化载体；/n②在预应力管桩的中心孔道中，放置直径小于中心孔道的细长锤，并在中心孔道中填入一定数量的水泥砂拌合物，通过细长锤的锤击动能对水泥砂拌合物进行夯击，重复进行该填入和夯击操作，使桩端下一定深度和范围内的土体被加固密实，形成桩端密实载体；/n③先进行桩端土体的固化再进行桩端载体的施工，即在预应力管桩的中心孔道中，沉入带有喷射头的注浆管至桩底端，向注浆管中加压注入水泥浆液，同时旋转并逐渐向下沉入注浆管，使桩端下一定范围土体的强度得以提高形成桩端固化载体，然后在预应力管桩的中心孔道中，放置直径小于中心孔道的细长锤，并在中心孔道中填入一定数量的水泥砂拌合物，通过细长锤的锤击动能对水泥砂拌合物进行夯击，重复进行该填入和夯击操作，使桩端下一定深度和范围内的土体继续被加固密实，形成桩端复合载体；/n3）在预应力管桩的中心孔道中灌注混凝土至桩顶成桩或者在预应力管桩的中心孔道中沉入钢筋笼后再灌注混凝土至桩顶成桩。/n...

【技术特征摘要】
1.一种预应力管桩的施工方法，其特征在于，其步骤包括：
1）在地基中的桩位处，通过动力将预应力管桩在土体中沉入直至设定深度或者先成孔至设定深度后再将预应力管桩在桩孔中置入；
2）根据土层性质和上部荷载要求，通过下列方法之一在预应力管桩底端进行加固处理：
①在预应力管桩的中心孔道中，沉入带有喷射头的注浆管至桩底端，向注浆管中加压注入水泥浆液，同时旋转并逐渐向下沉入注浆管，使桩端下一定范围土体的强度得以提高，形成桩端固化载体；
②在预应力管桩的中心孔道中，放置直径小于中心孔道的细长锤，并在中心孔道中填入一定数量的水泥砂拌合物，通过细长锤的锤击动能对水泥砂拌合物进行夯击，重复进行该填入和夯击操作，使桩端下一定深度和范围内的土体被加固密实，形成桩端密实载体；
③先进行桩端土体的固化再进行桩端载体的施工，即在预应力管桩的中心孔道中，沉入带有喷射头的注浆管至桩底端，向注浆管中加压注入水泥浆液，同时旋转并逐渐向下沉入注浆管，使桩端下一定范围土体的强度得以提高形成桩端固化载体，然后在预应力管桩的中心孔道中，放置直径小于中心孔道的细长锤，并在中心孔道中填入一定数量的水泥砂拌合物，通过细长锤的锤击动能对水泥砂拌合物进行夯击，重复进行该填入和夯击操作，使桩端下一定深度和范围内的土体继续被加固密实，形成桩端复合载体；
3）在预应力管桩的中心孔道中灌注混凝土至桩顶成桩或者在预应力管桩的中心孔道中沉入钢筋笼后再灌注混凝土至桩顶成桩。


2.根据权利要求1所述的预应力管桩的施工方法，其特征在于上述步骤1）中，上述通过动力将预应力管桩在土体中沉入，动力的方式包括锤击或者振动或者静压；上述先成孔至设定深度后再将预应力管桩在桩孔中置入，成孔的方式包括重锤冲击或者螺旋钻引孔或者旋挖成孔。


3.根据权利要求1所述的预应力管桩的施工方法，其特征在于上述步骤2）中，上述旋转并逐渐向下沉入注浆管的过程中，采用向上提升再向下沉入注浆管的操作，使桩端土体的固化更为均匀。


4.根据权利要求1所述的预应力管桩的施工方法，其特征在于上述步骤2）中，在重复进行该填入和夯击操作使桩端下一定深度和范围内的土体被加固密实的过程中，通过下述两种控制标准之一检测桩端载体的密实度：
①测量细长锤数击的贯入度，当贯入度测量值满足设计值时，停止夯击，当贯入度测量值不满足设计值时，继续夯击直至贯入度测量值满足设计标准值；贯入度是指细长锤以相同的高度自由下落...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继忠，张连喜，王光亮，
申请(专利权)人：王继忠，张连喜，王光亮，
类型：发明
国别省市：北京;11