CN105887808A - 一种混凝土管桩及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种混凝土管桩及其施工方法，所述的管桩包括上节桩以及与上节桩连接的下节桩，上节桩的桩头端面周向设有多个销钉；下节桩包括管桩桩体、预应力钢筋以及螺旋箍筋；管桩桩体的桩头内壁设有多块沿下节桩端部内壁周向排布钢板，相邻的钢板之间留有作为桩体凹槽的缺口；每块钢板对应一个销钉，钢板两边向上翻折形成用于卡入销钉的倒T型滑动凹槽，滑动凹槽的横槽两端分别与相邻的桩体凹槽连通；所述的施工方法包括测量定位、桩身就位、对中、调查、压桩、接桩步骤。本发明的有益效果是：避免了常规预制桩通过静压方式接桩，由于桩身稳定性不足使得桩体发生破坏的危险，而且该管桩构造简单，连接快速、方便、可靠、稳定、大大提高了施工效率。

Description

一种混凝土管桩及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种混凝土管桩及其施工方法，尤其是一种混凝土管桩机械连接结构,主要用于市政、工业及民用工程建设中的地基加固等领域。

背景技术

管桩工艺起源于日本，我国于上世纪80代率先在沿海省份得到应用，主要针对沿海地区所特有的软土层，目前在各省份都有较多的应用。传统的混凝土管桩的承载力只受侧摩擦阻力和桩端摩擦阻力的影响，若要增加承载力，只能通过增加管径或者长度来实现，相应的增加了施工成本和难度。

在我国沿海软弱的地基工程中，管桩端面的承载力占整个管桩承载力10％～15％左右，管桩桩身与周围基础土之间的摩擦力所形成的承载力占整个管桩的85％以上。而目前预制桩的施工方法主要是锤击或者是静压法，这两种方法都存在挤土效应和对桩材有损伤等缺点。

公开号为CN 204626392 U的中国专利公开了一种预制桩机械连接结构，包括设置于混凝土桩两端的端板本体和连接销钉，端板本体的外缘设置有“八”字形槽，相邻端板本体上的“八”字形槽对合形成“8”字形结构的腰形槽，连接销钉呈与所述腰形槽相适配的“8”字形结构，“八”字形槽的槽底侧设置有压板件；端板本体的接桩面上设置有至少二个定位孔,端板本体上还设置有用于设置预应力钢棒张拉的沉头孔和用于制造过程中预应力建立及预应力筋锚固的张拉螺丝孔。

公开号为CN1603523A的中国专利公开了一种上螺下顶接头桩扣及预制件，主要涉及一种管桩接扣。接桩时，所要接桩的两个预制件的端部分别是若干个胀拉螺帽口和与之相对应的顶拉螺帽口，膨胀螺丝的螺丝段旋接在胀拉螺丝的丝扣内，膨胀螺丝的膨胀体***顶拉螺帽的膨胀腔且膨胀体在其端部胀销作用下膨胀在顶拉螺帽的膨胀腔内，完成预制件与预制件间的对接。

传统预制桩接桩最主要的形式是焊接连接，以上专利采用的都是机械连接方式，其特点在于避免了因采用焊接连接方式使得接头温度过高从而影响预制桩受力性能情况的发生。因为沉桩时，接头部分骤遇地下水，接头温度过高使桩头淬火，焊缝变脆。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供构造简单，连接快速、方便、稳定，施工效率高的一种混凝土管桩及其施工方法。

本发明所述的一种混凝土管桩，包括上节桩以及与上节桩连接的下节桩，其特征在于：所述的上节桩的桩头端面周向设有多个销钉；所述的下节桩包括管桩桩体、预应力钢筋以及螺旋箍筋，所述的预应力钢筋沿管桩桩体轴向嵌入所述的管桩桩体内部；所述的螺旋箍筋围在所述的管桩桩体的外壁；所述管桩桩体的桩头内壁设有多块沿下节桩端部内壁周向排布钢板，相邻的钢板之间留有作为桩体凹槽的缺口；每块钢板对应一个销钉，所述的销钉***所述的缺口，所述的钢板两边向上翻折形成用于卡入销钉的倒T型滑动凹槽，所述的滑动凹槽的横槽两端分别与相邻的桩体凹槽连通。

销钉的头部外直径介于滑动凹槽的竖槽槽宽以及滑动凹槽的横槽槽宽之间。

所述的上节桩桩头端面同一基圆上设有多个的销钉，其中销钉的底部与上节桩桩头固接，销钉的头部指向上节桩的外部。

所述的上节桩桩头端面同一基圆上设有4个销钉，所述的下节桩的桩头端面内壁设有4块钢板，每块钢板上设有一条滑动凹槽。

所述的下节桩和上节桩所使用水泥强度等级高于或等于42.5，水泥采用矿渣硅酸盐水泥、硅酸盐水泥，其质量满足GB175《通用硅酸盐水泥》；细骨料采用硬质中砂，细度模数控制在2.3-3.5；粗骨料采用碎石或卵石，针片状颗粒小于等于5％，最大粒径小于等于23mm。

所述预应力钢筋采用抗拉强度大于等于1370MPa；螺旋箍筋采用低碳钢热轧圆盘条，混凝土制品采用冷拔低碳钢丝，具体质量要求满足JC/T540《混凝土制品用冷拔低碳钢丝》、GB/T701《低碳钢热轧圆盘条》。

如本发明所述的一种混凝土管桩的施工方法，包括以下步骤：

1)测量定位：施工前放好轴线和每一个桩位，在桩位中心打1根短钢筋，并涂上油漆使标志明显；如在较软的场地施工，由于桩机的行走会挤走预定短钢筋，故当桩机大体就位之后要重新测定桩位；

2)桩身就位、对中、调查：对于压桩机，通过启动纵向和横向行走油缸，将桩尖对准桩位开动压桩油缸将下节桩桩压人土中1min后停止压桩，调正桩在两个方向的垂直度；第一节桩是否垂直，是保证桩身质量的关键；

3)压桩：通过夹持油缸将桩夹紧，然后使压桩油缸伸程，将压力施加到桩上；压力由压力表反映；在压桩过程中要认真记录桩人士深度和压力表读数的关系，以判断桩的质量及承载力；当压力表读数突然上升或下降时，要停机对照地质资料进行分析，看是否遇到障碍物或产生断桩情况等；

4)接桩：桩的单节长度应根据设备条件和施工工艺确定；当桩贯穿的土层中夹有薄层砂土时，确定单节桩的长度时应避免桩端停在砂土层中进行接桩，当下节桩压到露出地面0.7～1.0m时，便可接上节桩；接桩过程中，当上节桩滑动销钉对准下节桩桩体凹糟后，通过人工旋转上节桩，使得上节桩销钉通过滑动凹槽使得上节桩、下节桩固定；接桩完成后，再***预应力钢筋来提高整个桩体的稳定性；

5)压桩结束：当压力表读数达到预先规定值时，便可停止压桩；

6)重复以上步骤，完成预定深度桩基施工。

安装过程：所述混凝土管桩在打入土体过程中，下节桩要与上节桩要完成接桩动作。下节桩桩头设有4个镶嵌在桩体内侧的钢板，钢板上设有滑动凹槽。上节桩桩头设有4个滑动销钉，上节桩对准设有凹槽桩体并***，***后旋转一定角度即可将上、下节桩固定，旋转完成后再预应力钢筋，从而使得桩体能够稳定连接。

本发明的有益效果是：采用了一种新的机械接桩方式，不仅避免了常规预制桩通过静压方式接桩，由于桩身稳定性不足使得桩体发生破坏的危险，而且该管桩构造简单，连接快速、方便、可靠、稳定、大大提高了施工效率。

附图说明

图1是本发明的下节桩结构图。

图2是本发明的上节桩结构图。

图3是本发明的滑动凹槽的纵向剖视图。

图4是本发明的钢板与上节桩销钉连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明

参照附图：

实施例1本发明所述的一种混凝土管桩，包括上节桩1以及与上节桩连接的下节桩2，所述的上节桩1的桩头端面周向设有多个销钉11；所述的下节桩2包括管桩桩体21、预应力钢筋22以及螺旋箍筋23，所述的预应力钢筋22沿管桩桩体21轴向嵌入所述的管桩桩体21内部；所述的螺旋箍筋23围在所述的管桩桩体21的外壁；所述管桩桩体21的桩头内壁设有多块沿下节桩端部内壁周向排布钢板24，相邻的钢板24之间留有作为桩体凹槽25的缺口；每块钢板24对应一个销钉11，所述的销钉***所述的缺口，所述的钢板24两边向上翻折形成用于卡入销钉的倒T型滑动凹槽241，所述的滑动凹槽241的横槽两端分别与相邻的桩体凹槽24连通。

销钉11的头部外直径介于滑动凹槽241的竖槽槽宽以及滑动凹槽241的横槽槽宽之间。

所述的上节桩1桩头端面同一基圆上设有多个的销钉11，其中销钉11的底部与上节桩1桩头固接，销钉11的头部指向上节桩1的外部。

所述的上节桩1桩头端面同一基圆上设有4个销钉11；所述的下节桩2的桩头端面内壁设有4块钢板24，每块钢板24上设有一条滑动凹槽241。

所述的下节桩2和上节桩1所使用水泥强度等级高于或等于42.5，水泥采用矿渣硅酸盐水泥、硅酸盐水泥，其质量满足GB175《通用硅酸盐水泥》；细骨料采用硬质中砂，细度模数控制在2.3-3.5；粗骨料采用碎石或卵石，针片状颗粒小于等于5％，最大粒径小于等于23mm。

所述预应力钢筋22采用抗拉强度大于等于1370MPa；螺旋箍筋23采用低碳钢热轧圆盘条，混凝土制品采用冷拔低碳钢丝，具体质量要求满足JC/T540《混凝土制品用冷拔低碳钢丝》、GB/T701《低碳钢热轧圆盘条》。

如本发明所述的一种混凝土管桩的施工方法，包括以下步骤：

1)测量定位：施工前放好轴线和每一个桩位，在桩位中心打1根短钢筋，并涂上油漆使标志明显；如在较软的场地施工，由于桩机的行走会挤走预定短钢筋，故当桩机大体就位之后要重新测定桩位；

2)桩身就位、对中、调查：对于压桩机，通过启动纵向和横向行走油缸，将桩尖对准桩位开动压桩油缸将下节桩桩压人土中1min后停止压桩，调正桩在两个方向的垂直度；第一节桩是否垂直，是保证桩身质量的关键；

3)压桩：通过夹持油缸将桩夹紧，然后使压桩油缸伸程，将压力施加到桩上；压力由压力表反映；在压桩过程中要认真记录桩人士深度和压力表读数的关系，以判断桩的质量及承载力；当压力表读数突然上升或下降时，要停机对照地质资料进行分析，看是否遇到障碍物或产生断桩情况等；

4)接桩：桩的单节长度应根据设备条件和施工工艺确定；当桩贯穿的土层中夹有薄层砂土时，确定单节桩的长度时应避免桩端停在砂土层中进行接桩，当下节桩2压到露出地面0.7～1.0m时，便可接上节桩1；接桩过程中，当上节桩1滑动销钉11对准下节桩2桩体凹糟25后，通过人工旋转上节桩1，使得上节桩1销钉11通过滑动凹槽241使得上节桩1、下节桩2固定；接桩完成后，再***预应力钢筋22来提高整个桩体的稳定性；

5)压桩结束：当压力表读数达到预先规定值时，便可停止压桩；

6)重复以上步骤，完成预定深度桩基施工。

安装过程：所述混凝土管桩在打入土体过程中，下节桩要与上节桩要完成接桩动作。下节桩桩头设有4个镶嵌在桩体内侧的钢板，钢板上设有滑动凹槽。上节桩桩头设有4个滑动销钉，上节桩对准设有凹槽桩体并***，***后旋转一定角度即可将上、下节桩固定，旋转完成后再预应力钢筋，从而使得桩体能够稳定连接。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (7)

1.一种混凝土管桩，包括上节桩以及与上节桩连接的下节桩，其特征在于：所述的上节桩的桩头端面周向设有多个销钉；所述的下节桩包括管桩桩体、预应力钢筋以及螺旋箍筋，所述的预应力钢筋沿管桩桩体轴向嵌入所述的管桩桩体内部；所述的螺旋箍筋围在所述的管桩桩体的外壁；所述管桩桩体的桩头内壁设有多块沿下节桩端部内壁周向排布钢板，相邻的钢板之间留有作为桩体凹槽的缺口；每块钢板对应一个销钉，所述的销钉***所述的缺口，所述的钢板两边向上翻折形成用于卡入销钉的倒T型滑动凹槽，所述的滑动凹槽的横槽两端分别与相邻的桩体凹槽连通。

2.如权利要求1所述的一种混凝土管桩，其特征在于：销钉的头部外直径介于滑动凹槽的竖槽槽宽以及滑动凹槽的横槽槽宽之间。

3.如权利要求1所述的一种混凝土管桩，其特征在于：所述的上节桩桩头端面同一基圆上设有多个的销钉，其中销钉的底部与上节桩桩头固接，销钉的头部指向上节桩的外部。

4.如权利要求3所述的一种混凝土管桩，其特征在于：所述的上节桩桩头端面同一基圆上设有4个销钉，所述的下节桩的桩头端面内壁设有4块钢板，每块钢板上设有一条滑动凹槽。

5.如权利要求1所述的一种混凝土管桩，其特征在于：所述的下节桩和上节桩所使用水泥强度等级高于或等于42.5，水泥采用矿渣硅酸盐水泥、硅酸盐水泥；细骨料采用硬质中砂，细度模数控制在2.3-3.5；粗骨料采用碎石或卵石，针片状颗粒小于等于5％，最大粒径小于等于23mm。

6.如权利要求1所述的一种混凝土管桩，其特征在于：所述预应力钢筋采用抗拉强度大于等于1370MPa；螺旋箍筋采用低碳钢热轧圆盘条，混凝土制品采用冷拔低碳钢丝。

7.如权利要求1～6任意一项权利要求所述的一种混凝土管桩的施工方法，包括以下步骤：

1)测量定位：施工前放好轴线和每一个桩位，在桩位中心打1根短钢筋，并涂上油漆使标志明显；如在较软的场地施工，由于桩机的行走会挤走预定短钢筋，故当桩机大体就位之后要重新测定桩位；

2)桩身就位、对中、调查：对于压桩机，通过启动纵向和横向行走油缸，将桩尖对准桩位开动压桩油缸将下节桩桩压人土中1min后停止压桩，调正桩在两个方向的垂直度；第一节桩是否垂直，是保证桩身质量的关键；

3)压桩：通过夹持油缸将桩夹紧，然后使压桩油缸伸程，将压力施加到桩上；压力由压力表反映；在压桩过程中要认真记录桩人士深度和压力表读数的关系，以判断桩的质量及承载力；当压力表读数突然上升或下降时，要停机对照地质资料进行分析，看是否遇到障碍物或产生断桩情况等；

4)接桩：桩的单节长度应根据设备条件和施工工艺确定；当桩贯穿的土层中夹有薄层砂土时，确定单节桩的长度时应避免桩端停在砂土层中进行接桩，当下节桩压到露出地面0.7～1.0m时，便可接上节桩；接桩过程中，当上节桩滑动销钉对准下节桩桩体凹糟后，通过人工旋转上节桩，使得上节桩销钉通过滑动凹槽使得上节桩、下节桩固定；接桩完成后，再***预应力钢筋来提高整个桩体的稳定性；

5)压桩结束：当压力表读数达到预先规定值时，便可停止压桩；

6)重复以上步骤，完成预定深度桩基施工。