CN109853528B - 混凝土管桩的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混凝土管桩的技术领域，公开了混凝土管桩的施工方法，步骤包括内部包围形成有中空区域的管桩，管桩的侧壁中预留多个轴向间隔布置的安装孔；将注浆花管的内端插设在安装孔中，将安装好注浆花管的管桩置于桩孔中；提供外径小于管桩的中空区域的内径的顶推钢管，将顶推钢管***中空区域，并抵压着注浆花管的外端，将注浆花管的内端推出安装孔，嵌入到管桩外部的土体中；当顶推钢管完全***管桩的中空区域后，顶推钢管的外侧壁与管桩的内侧壁之间具有注浆间隙，注浆花管的外端显露在注浆间隙中；往注浆间隙内注入浆液，浆液通过注浆花管注入管桩外部的土体，形成包裹着注浆花管内端的浆液包；从而增大管桩与周围土体的桩侧摩阻力。

Description

混凝土管桩的施工方法

技术领域

本发明专利涉及混凝土管桩的技术领域，具体而言，涉及混凝土管桩的施工方法。

背景技术

随着城市建设的快速发展，混凝土管桩凭借桩身质量可靠、承载力高、施工快速、经济性好等一系列优点，大量应用于工业与民用建筑、市政以及其他各工程领域。

目前，混凝土管桩按混凝土强度等级和壁厚分为预应力混凝土管桩(PC管桩)、预应力混凝土薄壁管桩(PTC管桩)和预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)。

现有技术中，由于传统混凝土管桩的本身特性，管桩的桩侧与周围土体的摩阻力较小，通常管桩只作为端承桩使用，而不考虑桩侧摩阻力，因此在设计摩擦桩及抗拔桩时，管桩的使用受到了一定的限制，如何有效便捷的增大管桩与周围土体的摩阻力是目前工程界一直探索的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供混凝土管桩的施工方法，旨在解决现有技术中，管桩与周围土体的桩侧摩擦力较小的问题。

本发明是这样实现的，混凝土管桩的施工方法，施工步骤如下：

1)、浇筑内部中空的管桩，所述管桩的内部包围形成有中空区域，所述管桩的侧壁中预留多个安装孔，多个所述安装孔沿着所述管桩的轴向间隔布置；

2)、所述管桩成型后，将注浆花管的内端插设在所述安装孔中，所述注浆花管的长度大于安装孔的长度，且所述注浆花管的外端置于所述安装孔外，显露在所述管桩的中空区域中；

3)、将安装好所述注浆花管的所述管桩置于桩孔中；所述管桩施工到位后，提供外径小于所述管桩的中空区域的内径的顶推钢管，将顶推钢管沿由上至下方向从所述管桩的中空区域***，随着所述顶推钢管的自上而下的压入，所述顶推钢管抵压着所述注浆花管的外端，将所述注浆花管继续推进所述安装孔，将所述注浆花管的内端推出所述安装孔，且嵌入到管桩外部的土体中；

4)、当所述顶推钢管完全***所述管桩的中空区域后，所述顶推钢管的外侧壁与所述管桩的内侧壁之间具有注浆间隙，所述注浆花管的外端显露在所述注浆间隙中；往所述注浆间隙内注入浆液，浆液通过所述注浆花管注入所述管桩外部的土体，在所述注浆花管的内端周围形成包裹着所述注浆花管内端的浆液包；

5)、当注浆完成后，将所述顶推钢管拔出，回收所述顶推钢管，后续施工中可重复使用。

进一步的，沿所述管桩由内至外方向，所述安装孔朝下倾斜布置。

进一步的，所述注浆花管内具有注浆通道，所述注浆通道连通所述注浆花管的内端及外端；所述注浆花管的内端呈尖端布置，形成锥形端，所述锥形端的侧壁设有多个连通所述注浆通道的缺口条，多个所述缺口条的内端汇总在所述注浆花管的内端部，所述缺口条的外端沿着所述注浆花管的轴向条状延伸布置。

进一步的，所述注浆花管的内端具有嵌入在土体中的嵌入段，所述嵌入段的外周设有多个相对于嵌入段摆动的导浆细管，多个所述导浆细管环绕在所述嵌入段的外周；所述导浆细管的外端铰接在所述嵌入段上，所述导浆细管的内端空置布置；所述导浆细管的内部与所述注浆花管的内部连通，所述导浆细管的侧壁上有多个连通其内部的导浆口；在所述施工步骤2)中，所述注浆花管的嵌入段插设在所述安装孔中，且所述注浆花管的外端置于所述安装孔外；在所述施工步骤3)中，顶推钢管顶推所述注浆花管的外端，所述注浆花管的嵌入段朝土体中推进，且随着所述嵌入段的推进，所述导浆细管随之展开呈发散状***土体中。

进一步的，所述安装孔外侧安设有止土阀，在所述施工步骤3)，当所述顶推钢管置入到所述管桩的中空区域时，所述顶推钢管推动所述注浆花管朝外移动，所述注浆花管的锥形端抵压在所述止土阀上，并顶开所述止土阀，将所述注浆花管推入到所述管桩周围的土体中。

进一步的，所述顶推钢管的顶部具有顶推端，所述顶推端呈倒锥形布置。

进一步的，所述注浆花管的外端具有与所述顶推钢管对立布置的外部端面，所述外部端面与所述顶推钢管的顶推端呈同向倾斜布置，在所述施工步骤3)，在所述顶推钢管进入所述中空区域时，所述注浆花管的外部端面抵压在顶推端上。

进一步的，所述管桩的内侧壁上设有凹陷槽，所述凹陷槽呈条状并沿所述管桩的纵向方向延伸，所述安装孔具有朝向所述中空区域的内开口以及朝向土体布置的外开口，所述安装孔的内开口置于所述凹陷槽内。

进一步的，所述注浆花管的外端具有条形缺口，所述条形缺口竖直朝上敞口布置，在所述施工步骤3)中，当所述顶推钢管顶推所述注浆花管完毕时，所述条形缺口置于所述注浆间隙中。

进一步的，所述管桩的外侧壁上设有凹陷区域，所述外开口置于所述凹陷区域内。

与现有技术相比，本发明提供的混凝土管桩的施工方法，通过浇筑内部中空的管桩，管桩的侧壁中预留多个轴向间隔布置的安装孔；将注浆花管的内端插设在安装孔中，将安装好注浆花管的管桩置于桩孔中；提供外径小于管桩的中空区域的内径的顶推钢管，将顶推钢管***中空区域，并抵压着注浆花管的外端，将注浆花管的内端推出安装孔，嵌入到管桩外部的土体中；当顶推钢管完全***管桩的中空区域后，顶推钢管的外侧壁与管桩的内侧壁之间具有注浆间隙，注浆花管的外端显露在注浆间隙中；往注浆间隙内注入浆液，浆液通过注浆花管注入管桩外部的土体，形成包裹着注浆花管内端的浆液包，这样，多个浆液包环绕管桩周围布置并嵌入到周围的土体中，从而增大管桩与周围土体的桩侧摩阻力、管桩的抗压及抗拔承载力，具有很强的实用性。

附图说明

图1是本发明提供的混凝土管桩的施工方法中的顶推钢管进行顶推过程中的管桩的剖面示意图；

图2是本发明提供的混凝土管桩的施工方法施工完成后的剖面示意图；

图3是本发明提供的混凝土管桩的施工方法中安装好注浆花管及止土伐的管桩的剖面示意图；

图4是本发明提供的混凝土管桩的施工方法中安装好注浆花管及止土伐的俯视图；

图5是本发明提供的混凝土管桩的施工方法中顶推后的导浆细管与管桩配合的俯视图；

图6是本发明提供的混凝土管桩的施工方法中施工完成后的管桩的局部剖视放大图；

图7是本发明提供的混凝土管桩的施工方法中施工完成后的顶推钢管的局部放大图；

图8是本发明提供的混凝土管桩的施工方法中的导浆细管散开状态的主视示意图；

图9是本发明提供的混凝土管桩的施工方法中的导浆细管贴合状态的主视示意图；

图10是本发明提供的混凝土管桩的施工方法中的管桩的剖切示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1-10所示，为本发明提供的较佳实施例。

本发明提供的混凝土管桩的施工方法，不仅限用于混凝土管桩，还可以用于其他混凝土结构。

混凝土管桩的施工方法，施工步骤如下：

1)、浇筑内部中空的管桩1，管桩1的内部包围形成有中空区域8，管桩1的侧壁中预留多个安装孔6，多个安装孔6沿着管桩1的轴向间隔布置；

2)、管桩1成型后，将注浆花管2的内端插设在安装孔6中，注浆花管2的长度大于安装孔6的长度，且注浆花管2的外端置于安装孔6外，显露在管桩1的中空区域8中；

3)、将安装好注浆花管2的管桩1置于桩孔中；管桩1施工到位后，提供外径小于管桩1的中空区域8的内径的顶推钢管4，将顶推钢管4沿由上至下方向从管桩1的中空区域8***，随着顶推钢管4的自上而下的压入，顶推钢管4抵压着注浆花管2的外端，将注浆花管2继续推进安装孔6，将注浆花管2的内端推出安装孔6，且嵌入到管桩1外部的土体中；

4)、当顶推钢管4完全***管桩1的中空区域8后，顶推钢管4的外侧壁与管桩1的内侧壁之间具有注浆间隙60，注浆花管2的外端显露在注浆间隙60中；往注浆间隙60内注入浆液，浆液通过注浆花管2注入管桩1外部的土体，在注浆花管2的内端周围形成包裹着注浆花管2内端的浆液包5；

5)、当注浆完成后，将顶推钢管4拔出，回收顶推钢管4，后续施工中可重复使用。

上述的混凝土管桩的施工方法，通过浇筑内部中空的管桩1，管桩1的侧壁中预留多个轴向间隔布置的安装孔6；将注浆花管2的内端插设在安装孔6中，将安装好注浆花管2的管桩1置于桩孔中；提供外径小于管桩1的中空区域8的内径的顶推钢管4，将顶推钢管4***中空区域8，并抵压着注浆花管2的外端，将注浆花管2的内端推出安装孔6，嵌入到管桩1外部的土体中；当顶推钢管4完全***管桩1的中空区域8后，顶推钢管4的外侧壁与管桩1的内侧壁之间具有注浆间隙60，注浆花管2的外端显露在注浆间隙60中；往注浆间隙60内注入浆液，浆液通过注浆花管2注入管桩1外部的土体，形成包裹着注浆花管2内端的浆液包5，这样，多个浆液包5环绕管桩1周围布置并嵌入到周围的土体中，从而增大管桩1与周围土体的桩侧摩阻力、管桩1的抗压及抗拔承载力，具有很强的实用性。

安装孔6一方面可以为后续注浆提供通道，另一方面，还能起到在对注浆花管2的推动过程中，对注浆花管2的限位及导向的作用，这样，注浆花管2可以按照我们预设的角度进入到土体中，以达到更佳的增大桩侧摩擦力的效果。

沿管桩1由内至外方向，安装孔6朝下倾斜布置，这样，当顶推钢管4在进行顶推时，注浆花管2置于倾斜布置的安装孔6内时，也呈倾斜状布置，注浆花管2具有向下倾斜滑动的趋势，这时，顶推钢管4只需要轻轻抵触注浆花管2，就能将注浆花管2推出安装孔6；另一方面，正是由于只需要轻轻一推就能推动注浆花管2，在推进过程中，注浆花管2不会对安装孔6发生剐蹭，有效避免对安装孔6造成损坏。

再者，倾斜布置的安装孔6便于注浆时浆液的流入。

注浆花管2内具有注浆通道，注浆通道连通注浆花管2的内端及外端，浆液可以顺着注浆通道在注浆花管2的外端与内端之间流动扩散；注浆花管2的内端呈尖端布置，形成锥形端，方便注浆花管2刺入到管桩1周围的土层中，锥形端的侧壁设有多个连通注浆通道的缺口条，多个缺口条的内端汇总在注浆花管2的内端部，缺口条的外端沿着注浆花管2的轴向条状延伸布置，便于浆液的流通扩散，以形成更大体积的浆液包5，达到更好地增大桩侧摩擦力的作用。

注浆花管2的内端具有嵌入在土体中的嵌入段，嵌入段的外周设有多个相对于嵌入段摆动的导浆细管20，多个导浆细管20环绕在嵌入段的外周；导浆细管20的外端铰接在嵌入段上，导浆细管20的内端空置布置，便于装入到安装孔6内。

导浆细管20的内部与注浆花管2的内部连通，导浆细管20的侧壁上有多个连通其内部的导浆口；在施工步骤2)中，注浆花管2的嵌入段插设在安装孔6中，且注浆花管2的外端置于安装孔6外；在施工步骤3)中，顶推钢管4顶推注浆花管2的外端，注浆花管2的嵌入段朝土体中推进，且随着嵌入段的推进，导浆细管20随之展开呈发散状***土体中，当往注浆花管2内注浆时，浆液顺着注浆花管2流向导浆细管20，并不断从导浆细管20的导浆口21流向土体中，在注浆花管2周围形成浆液包5，增大管桩1与周围土体的桩侧摩阻力，并且有效增强管桩1对地质不良地段的适应能力，增大管桩1的应用范围。

安装孔6外侧安设有止土阀3，在施工步骤3)，当顶推钢管4置入到管桩1的中空区域8时，顶推钢管4推动注浆花管2朝外移动，注浆花管2的锥形端抵压在止土阀3上，并顶开止土阀3，将注浆花管2推入到管桩1周围的土体中，止土阀3可以在顶推前挡住管桩1周围的土层进入安装孔6，为注浆花管2在安装孔6内的顺利推进提供保障。

再者，顶推钢管4的顶部具有顶推端41，顶推端41呈倒锥形布置，在顶推钢管4顶推过程中，顶推端41率先进入到管桩1中，并且与注浆花管2接触，顶推端41是呈倒锥形布置的，再配合向下倾斜的安装孔6，可以朝安装孔6倾斜方向施加更大的分力，进一步为将注浆花管2顺利推入到土体中提供保障。

在注浆花管2的外端具有与顶推钢管4对立布置的外部端面，外部端面与顶推钢管4的顶推端41呈同向倾斜布置，在施工步骤3)，在顶推钢管4进入中空区域8时，注浆花管2的外部端面抵压在顶推端41上，顶推端41与外部端面具有相同的倾斜角度，能使得顶推端41与外部端面具有更大的接触面积，方便顶推端41对外部端面的施压，同时增加贴合的紧密性，提升推进过程中的稳定性与准确度。

管桩1的内侧壁上设有凹陷槽11，凹陷槽11呈条状并沿管桩1的纵向方向延伸，安装孔6具有朝向中空区域8的内开口以及朝向土体布置的外开口，安装孔6的内开口置于凹陷槽11内，凹陷槽11便于后续注浆，向凹陷槽11内注浆，浆液即可顺着安装孔6的内开口流入到注浆花管2中，可以达到更高的注浆效率及注浆效果。

注浆花管2的外端具有条形缺口，条形缺口竖直朝上敞口布置，在施工步骤3)中，当顶推钢管4顶推注浆花管2完毕时，条形缺口置于注浆间隙60中，浆液由上至下在注浆间隙60中注入时，浆液正对着条形缺口，可以直接流入到注浆花管2中，提升注浆效率及注浆效果。

管桩1的外侧壁上设有凹陷区域42，外开口置于凹陷区域42内，浆液流到管桩1的外侧壁周围时，封堵在凹陷区域42内部及外周，即使管桩1发生震动或是其它干涉，浆液包5也能稳固的贴合在管桩1的外侧壁上，进一步增强管桩1的抗压及抗拔能力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.混凝土管桩的施工方法，其特征在于，施工步骤如下：

1)、浇筑内部中空的管桩，所述管桩的内部包围形成有中空区域，所述管桩的侧壁中预留多个安装孔，多个所述安装孔沿着所述管桩的轴向间隔布置；

2)、所述管桩成型后，将注浆花管的内端插设在所述安装孔中，所述注浆花管的长度大于安装孔的长度，且所述注浆花管的外端置于所述安装孔外，显露在所述管桩的中空区域中；

3)、将安装好所述注浆花管的所述管桩置于桩孔中；所述管桩施工到位后，提供外径小于所述管桩的中空区域的内径的顶推钢管，将顶推钢管沿由上至下方向从所述管桩的中空区域***，随着所述顶推钢管的自上而下的压入，所述顶推钢管抵压着所述注浆花管的外端，将所述注浆花管继续推进所述安装孔，将所述注浆花管的内端推出所述安装孔，且嵌入到管桩外部的土体中；

所述注浆花管的内端具有嵌入在土体中的嵌入段，所述嵌入段的外周设有多个相对于嵌入段摆动的导浆细管，多个所述导浆细管环绕在所述嵌入段的外周；所述导浆细管的外端铰接在所述嵌入段上，所述导浆细管的内端空置布置；所述导浆细管的内部与所述注浆花管的内部连通，所述导浆细管的侧壁上有多个连通其内部的导浆口；在所述施工步骤2)中，所述注浆花管的嵌入段插设在所述安装孔中，且所述注浆花管的外端置于所述安装孔外；在所述施工步骤3)中，顶推钢管顶推所述注浆花管的外端，所述注浆花管的嵌入段朝土体中推进，且随着所述嵌入段的推进，所述导浆细管随之展开呈发散状***土体中；

4)、当所述顶推钢管完全***所述管桩的中空区域后，所述顶推钢管的外侧壁与所述管桩的内侧壁之间具有注浆间隙，所述注浆花管的外端显露在所述注浆间隙中；往所述注浆间隙内注入浆液，浆液通过所述注浆花管注入所述管桩外部的土体，在所述注浆花管的内端周围形成包裹着所述注浆花管内端的浆液包；

5)、当注浆完成后，将所述顶推钢管拔出，回收所述顶推钢管，后续施工中可重复使用。

2.如权利要求1所述的混凝土管桩的施工方法，其特征在于，沿所述管桩由内至外方向，所述安装孔朝下倾斜布置。

3.如权利要求2所述的混凝土管桩的施工方法，其特征在于，所述注浆花管内具有注浆通道，所述注浆通道连通所述注浆花管的内端及外端；所述注浆花管的内端呈尖端布置，形成锥形端，所述锥形端的侧壁设有多个连通所述注浆通道的缺口条，多个所述缺口条的内端汇总在所述注浆花管的内端部，所述缺口条的外端沿着所述注浆花管的轴向条状延伸布置。

4.如权利要求3所述的混凝土管桩的施工方法，其特征在于，所述安装孔外侧安设有止土阀，在所述施工步骤3)，当所述顶推钢管置入到所述管桩的中空区域时，所述顶推钢管推动所述注浆花管朝外移动，所述注浆花管的锥形端抵压在所述止土阀上，并顶开所述止土阀，将所述注浆花管推入到所述管桩周围的土体中。

5.如权利要求1至3任一项所述的混凝土管桩的施工方法，其特征在于，所述顶推钢管的顶部具有顶推端，所述顶推端呈倒锥形布置。

6.如权利要求5所述的混凝土管桩的施工方法，其特征在于，所述注浆花管的外端具有与所述顶推钢管对立布置的外部端面，所述外部端面与所述顶推钢管的顶推端呈同向倾斜布置，在所述施工步骤3)，在所述顶推钢管进入所述中空区域时，所述注浆花管的外部端面抵压在顶推端上。

7.如权利要求1至3任一项所述的混凝土管桩的施工方法，其特征在于，所述管桩的内侧壁上设有凹陷槽，所述凹陷槽呈条状并沿所述管桩的纵向方向延伸，所述安装孔具有朝向所述中空区域的内开口以及朝向土体布置的外开口，所述安装孔的内开口置于所述凹陷槽内。

8.如权利要求1至3任一项所述的混凝土管桩的施工方法，其特征在于，所述注浆花管的外端具有条形缺口，所述条形缺口竖直朝上敞口布置，在所述施工步骤3)中，当所述顶推钢管顶推所述注浆花管完毕时，所述条形缺口置于所述注浆间隙中。

9.如权利要求7所述的混凝土管桩的施工方法，其特征在于，所述管桩的外侧壁上设有凹陷区域，所述外开口置于所述凹陷区域内。

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