CN102864775A - 利用二次注浆法生产预应力抗拔管桩的方法 - Google Patents

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杨金辉
董伟东
冯三苟
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Abstract

本发明提供一种利用二次注浆法生产预应力抗拔管桩的方法，经过沉桩、把注浆用钢管压入土层，钢管下端侧面开有注浆孔；钢筋笼或型钢伸入最底部一节桩接头以下至少2米；注浆液材料采用42.5级或以上水泥，水胶比0.45～0.65，管桩内腔注浆液添加膨胀剂，桩周注浆液添加水玻璃；将管桩内腔注浆用钢管伸入管桩内腔底部，连接注浆泵由下往上把所述管桩内腔注浆液注入管桩内腔直至与桩顶部齐平；桩周注浆钢管连接高压注浆泵，由下往上把所述桩周注注浆液压注入土层，每米水泥浆用量按视地质状况按设计用量控制，注浆直至表面泛浆结束。本发明解决端板与桩身结合处抗拔力薄弱，软土地质桩身与周边土壤摩擦力的较低的问题。

Description

利用二次注浆法生产预应力抗拔管桩的方法
【技术领域】
本发明涉及一种工程建设领域中管桩的生产方法，特别涉及一种利用二次注浆法生产预应力抗拔管桩的方法。
【背景技术】
预应力高强混凝土管桩在工业、民用和市政项目的建设中大量地被应用，成为高层建筑三大桩基之一，是设计人员首选的桩型。在经济发达地区软土地基上基本采用了预应力高强混凝土管桩，作为一种广泛应用的工程类桩基材料，先张法预应力高强混凝土管桩与传统的地基处理方法（灌注桩、CFG桩等）相比，预应力高强混凝土管桩具有工期短、质量可靠、节约资源和环境污染少等突出优势。但是，预应力高强混凝土管桩应用有其局限性，如桩身抗拔力较弱、桩端只能打到强风化层，在特殊的地质条件下有效桩长不足而不能满足建筑物的抗拔要求等，管桩基础抗拔力的不足制约了预应力高强混凝土管桩的进一步推广应用。国内外研究开发主要集中在对管桩接头抗拔能力的提高，主要解决管桩接头处钢板焊接抗拔力不足的问题，如采用机械螺丝接头或机械啮合接头等，该类研究和成果只解决了管桩接头的抗拔问题而忽略了管桩的桩身抗拔能力和桩身与周边土壤摩擦力不足，管桩基础抗拔力不足的问题。
现在技术集中在解决管桩接头处钢板焊接抗拔力不足的问题，如采用机械螺丝接头或机械啮合接头等，但是对桩身、特别是对抗拔力最薄弱的端板与桩身结合处（靠主筋镦头锚接）不能起到作用，且对桩身与周边土壤摩擦力的增大没有作用，制约了管桩的应用范围。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题，在于提供一种利用二次注浆法生产预应力抗拔管桩的方法，其可以解决桩身、特别是端板与桩身结合处抗拔力薄弱的问题，同时要解决软土地质桩身与周边土壤摩擦力的较低的问题，解决管桩基础抗拔力不能满足设计要求的问题。
本发明是这样实现的：利用二次注浆法生产预应力抗拔管桩的方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）将预应力混凝土管桩沉桩到设计标高；
（2）在桩旁边把第一注浆用钢管用振动器压入土层至设计深度，钢管下端侧面开有注浆孔；
（3）制作钢筋笼或型钢放入管桩内腔，钢筋笼或型钢伸入最底部一节桩接头以下的深度为至少2米；
（4）制备注浆液，材料采用42.5或以上等级的水泥，水胶的质量比为0.45～0.65：1，管桩内腔注浆液添加质量为水泥的1.5%～2.0%膨胀剂，使内腔注浆液凝结硬化后产生微膨胀与桩身紧密连接在一起，桩周注浆液添加质量为水泥的0.05%的水玻璃，促进注浆液的凝结；
（5）将第二注浆用钢管伸入管桩内腔底部，连接注浆泵由下往上把所述管桩内腔注浆液注入管桩内腔直至与桩顶部齐平；注浆压力为0.1～0.2Mpa，拔管速度少于浆液上升的速度，保持注浆管出浆孔在浆液面以下；
（6）桩周注浆钢管连接高压注浆泵，由下往上把所述桩周注注浆液压注入土层，注浆压力控制在0.2～0.6Mpa，拔管速度0.1～0.2m/min，每米水泥浆用量按视地质状况按设计用量控制，注浆直至表面泛浆结束。
本发明具有如下优点：本发明通过管桩内腔放置钢筋笼并注浆，浆液硬化后与桩身连成一体，钢筋笼可增强上下桩的联接，从而有效地解决了管桩接桩处抗拔力薄弱问题；本发明对管桩内腔及桩周先后进行注浆，且采用不同的浆液，桩周注浆液含有水泥等胶结材料使土壤固结硬化，解决了桩身与周边土壤摩擦力小的问题，拓宽了预应力高强混土管桩的应用范围。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明方法执行流程图。
【具体实施方式】
如图1所示，本发明利用二次注浆法生产预应力抗拔管桩的方法，包括如下步骤：
（1）将预应力混凝土管桩沉桩到设计标高；
（2）在桩旁边把第一注浆用钢管用振动器压入土层至设计深度，钢管下端侧面开有注浆孔；
（3）制作钢筋笼或型钢放入管桩内腔，钢筋笼或型钢伸入最底部一节桩接头以下的深度为至少2米；
（4）制备注浆液，材料采用42.5或以上等级的水泥，一般的管桩采用42.5级即可满足要求，但对于要求较高的管桩来说，可以用更高等级的水泥，水胶的质量比为0.45～0.65：1，管桩内腔注浆液添加质量为水泥的1.5%～2.0%膨胀剂，使内腔注浆液凝结硬化后产生微膨胀与桩身紧密连接在一起，桩周注浆液添加质量为水泥的0.05%的水玻璃，促进注浆液的凝结；其中，水玻璃只能促使水泥快速硬化，起作用的是水泥浆，水泥浆注入桩周围土壤后，能把土壤固结硬化，从而改善土壤与桩的粘结。
（5）将第二注浆用钢管伸入管桩内腔底部，连接注浆泵由下往上把所述管桩内腔注浆液注入管桩内腔直至与桩顶部齐平；注浆压力为0.1～0.2Mpa，拔管速度少于浆液上升的速度，保持注浆管出浆孔在浆液面以下；
（6）桩周注浆钢管连接高压注浆泵，由下往上把所述桩周注注浆液压注入土层，注浆压力控制在0.2～0.6Mpa，拔管速度0.1～0.2m/min，每米水泥浆用量按视地质状况按设计用量控制，注浆直至表面泛浆结束。
根据本发明，以下是三个实施例的具体数据
Figure BDA00002067166200041
本发明通过管桩内腔放置钢筋笼并注浆，浆液硬化后与桩身连成一体，钢筋笼可增强上下桩的联接，从而有效地解决了管桩接桩处抗拔力薄弱问题；其抗拔力可提高10%左右。另外，本发明对管桩内腔及桩周先后进行注浆，且采用不同的浆液，桩周注浆液含有水泥等胶结材料使土壤固结硬化，解决了桩身与周边土壤摩擦力小的问题，对于硬质土质来说，摩擦力的改善不太大；但对于较软的土质来说，摩擦力可提高30~40%，因此本发明拓宽了预应力高强混土管桩的应用范围。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (1)

1.利用二次注浆法生产预应力抗拔管桩的方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）将预应力混凝土管桩沉桩到设计标高；
（2）在桩旁边把第一注浆用钢管用振动器压入土层至设计深度，注浆用钢管下端侧面开有注浆孔；
（3）制作钢筋笼或型钢放入管桩内腔，钢筋笼或型钢伸入最底部一节桩接头以下的深度为至少2米；
（4）制备注浆液，材料采用42.5或以上等级的水泥，水胶的质量比为0.45～0.65：1，管桩内腔注浆液添加质量为水泥的1.5%～2.0%膨胀剂，使内腔注浆液凝结硬化后产生微膨胀与桩身紧密连接在一起，桩周注浆液添加质量为水泥的0.05%的水玻璃，促进注浆液的凝结；
（5）将第二注浆用钢管伸入管桩内腔底部，连接注浆泵由下往上把所述管桩内腔注浆液注入管桩内腔直至与桩顶部齐平；注浆压力为0.1～0.2Mpa，拔管速度少于浆液上升的速度，保持注浆管出浆孔在浆液面以下；
（6）桩周注浆钢管连接高压注浆泵，由下往上把所述桩周注浆液压注入土层，注浆压力控制在0.2～0.6Mpa，拔管速度0.1～0.2m/min，每米水泥浆用量按视地质状况按设计用量控制，注浆直至表面泛浆结束。
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