CN105274987B - 一种现浇大直径管桩套管及施工方法 - Google Patents

一种现浇大直径管桩套管及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种现浇大直径管桩套管，包括主套管、下端外套管、投料管和活瓣桩靴，所述主套管和下端外套管为同心圆柱筒，且下端外套管套装于主套管外侧下端，下端外套管与主套管外壁相贴合形成密闭空腔；所述下端外套管下端连接有活瓣桩靴；所述主套管外壁上还设置有若干根投料管，且投料管的下端伸入下端外套管与主套管之间形成的密闭空腔内；本发明有效保证了成桩质量，减小了对土体的扰动和挤土效应的产生，防止了塌壁、缩壁和断桩等现象的产生，上端喇叭状主套管避免上带桩心土，增加了承载力，而且结构简单、原理清晰明了、造价低廉，应用前景广阔，具有较好的经济技术效益。

Description

一种现浇大直径管桩套管及施工方法
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，特别涉及一种现浇大直径管桩套管及施工方法。
背景技术
在本发明之前，现浇大直径薄壁管桩已在道路、市政、港口码头及铁路等工程领域得到了越来越广泛的应用。
公告号为CN2515246的实用新型专利《用于软基处治的套管成模大直径现浇管桩机》和公告号为CN1367296的发明专利《软基处治大直径现浇管桩复合地基施工方法》中均具有较大的单位体积材料比表面积，因而可以在单桩同等承载力的情况下大大减少材料用量，节省造价，提高性价比，达到了造价低、承载力高、地基的稳定性增加和地基沉降降低等明显效果。
在实际施工过程中，由于现浇大直径薄壁管桩采用的薄壁双层钢套管所形成的空腔间距一致，在下沉双层钢套管的时候会对桩心土产生一定的挤压，因而在拔管过程中会产生上带桩心土的现象，从而会产生断桩、缩壁等现象。同时，上下通长的内外套管沉管时需要克服内外摩擦力，沉桩阻力大，当遇到较好土层时给施工带来难度。
再者，由于现浇大直径薄壁管桩采用上下通长的双层内外钢套管间距较小，桩体为薄壁状，因此当承担荷载较大时会引起上端部混凝土粉碎或开裂的问题，给后续使用带来隐患。
发明内容
发明目的：本发明提供了一种现浇大直径管桩套管及施工方法，以解决现有技术中容易出现塌壁、缩孔和桩头易碎裂的问题。
技术方案：为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种现浇大直径管桩套管，包括主套管、下端外套管、投料管和活瓣桩靴，所述主套管和下端外套管为同心圆柱筒，且下端外套管套装于主套管外侧下端，下端外套管与主套管外壁相贴合形成密闭空腔；所述下端外套管下端连接有活瓣桩靴；所述主套管外壁上还设置有若干根投料管，且投料管的下端伸入下端外套管与主套管之间形成的密闭空腔内。
进一步的，所述主套管上端设置为直径线性内缩的喇叭状圆筒。
进一步的，所述投料管为两根或三根圆柱形钢管，且均匀的分布于主套管的外壁上，投料管的上端高于主套管的管顶。
进一步的，所述主套管的直径为0.9m～1.4m，所述喇叭状圆筒较小端的直径为0.6m～1.1m，喇叭状圆筒的高度为1.5～3.0m。
进一步的，所述下端外套管的直径为1.2m～1.7m，高度为2.0～3.0m，且下端外套管的直径大于主套管的直径，同时密闭空腔的环形内径为10～15cm。
进一步的，所述投料管的顶端高于主套管管顶100mm，所述投料管的直径为0.2m～0.25m。
一种现浇大直径管桩套管的施工方法，包括以下施工步骤：
步骤一、根据设计图纸，三通一平施工场地，测定桩体位置，绘制施工轮廓线，组织施工材料、机械、人员就位；
步骤二、将预制套管和桩机布置在设计桩点，使活瓣桩靴闭合；
步骤三、启动打桩机将与预制连接了活瓣桩靴的套管打设至设计标高，同时将主套管上部的喇叭形圆筒下压桩芯土体密实；
步骤四、根据要求先往投料管内连续地泵送混凝土，并填满密封空腔；
步骤五、当填充料灌满密封空腔后，再次启动振动机和卷扬机，此时活瓣桩靴在填充料自重的作用下，自动挤土打开，上拔过程中边振动边向投料管中灌料，灌料时应根据桩长用料计算不断向投料管内补加填充料，以满足灌注量的要求。
本发明的有益效果：
(1)该现浇大直径管桩套管组成的密闭空腔结构仅存在于桩身的底部部分，这种主体为单层主套管、短空腔的结构有效的减少了在沉桩过程中对土体的扰动，减小挤土效应，避免了由挤土效应可能产生的断桩、缩孔。
(2)该现浇大直径管桩套管装置在振动器作用下沉的过程中，主套管上部收缩的喇叭状圆筒会对桩心土产生一种斜向下的压力，对桩心土起到了一种压密加固作用，从而可有效减少拔管过程中出现上带桩心土的现象。
(3)该现浇大直径管桩套管装置在浇筑混凝土完成后会形成一个下端薄壁、上端内收口厚壁为倒圆台状的混凝土管桩，由于上端混凝土的加强作用会使得所形成的管桩承载力和整体刚度大大提高，避免了传统现浇大直径薄壁管桩承担荷载较大时引起上端部混凝土粉碎或开裂的问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的局部剖面图；
图3是本发明图1的俯视图；
其中：1-主套管、2-下端外套管、3-投料管、4-活瓣桩靴、5-喇叭状圆筒。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
名词解释：
三通一平是指基本建设项目开工的前提条件，具体指：水通、电通、路通和场地平整。水通：专指给水；电通：指施工用电接到施工现场具备施工条件；路通：指场外道路已铺到施工现场周围入口处，满足车辆出入条件；场地平整：指拟建建筑物及条件现场基本平整，无需机械平整，人工简单平整即可进入施工的状态，简称三通一平。
如图1-3所示，一种现浇大直径管桩套管，包括主套管、下端外套管、投料管和活瓣桩靴，所述主套管1和下端外套管2为同心圆柱筒，且下端外套管2套装于主套管1外侧下端，下端外套管2与主套管1外壁相贴合形成密闭空腔；所述下端外套管2下端连接有活瓣桩靴4；所述主套管1外壁上还设置有若干根投料管3，且投料管3的下端伸入下端外套管2与主套管1之间形成的密闭空腔内。
所述主套管1上端设置为直径线性内缩的喇叭状圆筒5。
所述下端外套管2的上端与主套管1外壁的收口处密封焊接。
所述投料管3为两根或三根圆柱形钢管，且均匀的分布于主套管1的外壁上，投料管3的上端高于主套管1的管顶。
所述主套管1的直径为0.9m～1.4m，所述喇叭状圆筒5较小端的直径为0.6m～1.1m，喇叭状圆筒5的高度为1.5～3.0m。
所述下端外套管2的直径为1.2m～1.7m，高度为2.0～3.0m，且下端外套管2的直径大于主套管1的直径，并保证密闭空腔的环形内径为10～15cm。
所述投料管3的顶端高于主套管1管顶100mm，所述投料管3的直径为0.2m～0.25m。
一种现浇大直径管桩套管的施工方法，包括以下施工步骤：
步骤一、根据设计图纸，三通一平施工场地，测定桩体位置，绘制施工轮廓线，组织施工材料、机械、人员就位；
步骤二、将预制套管和桩机布置在设计桩点，使活瓣桩靴闭合；
步骤三、启动打桩机将与预制连接了活瓣桩靴的套管打设至设计标高，同时将主套管上部的喇叭形圆筒下压桩芯土体密实；
步骤四、根据要求先往投料管内连续地泵送混凝土，并填满密封空腔；
步骤五、当填充料灌满密封空腔后，再次启动振动机和卷扬机，此时活瓣桩靴在填充料自重的作用下，自动挤土打开，上拔过程中边振动边向投料管灌料，灌料时应根据桩长用料计算不断向投料管内补加填充料，以满足灌注量的要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种现浇大直径管桩套管，包括主套管、下端外套管、投料管和活瓣桩靴，其特征在于：所述主套管（1）和下端外套管（2）为同心圆柱筒，且下端外套管（2）套装于主套管（1）外侧下端，下端外套管（2）与主套管（1）外壁相贴合形成密闭空腔；所述下端外套管（2）下端连接有活瓣桩靴（4）；所述主套管（1）外壁上还设置有若干根投料管（3），且投料管（3）的下端伸入下端外套管（2）与主套管（1）之间形成的密闭空腔内；
若干根投料管（3）均匀的分布于主套管（1）的外壁上，投料管（3）的上端高于主套管（1）的管顶；
下端外套管（2）的直径大于主套管（1）的直径。
2.根据权利要求1所述的现浇大直径管桩套管，其特征在于：所述主套管（1）上端设置为直径线性内缩的喇叭状圆筒（5）。
3.根据权利要求1所述的现浇大直径管桩套管，其特征在于：所述投料管（3）为两根或三根圆柱形钢管，且均匀的分布于主套管（1）的外壁上，投料管（3）的上端高于主套管（1）的管顶。
4.根据权利要求2所述的现浇大直径管桩套管，其特征在于：所述主套管（1）的直径为0.9m~1.4m，所述喇叭状圆筒（5）较小端的直径为0.6m~1.1m ，喇叭状圆筒（5）的高度为1.5~3.0m。
5.根据权利要求1所述的现浇大直径管桩套管，其特征在于：所述下端外套管（2）的直径为1.2m~1.7m，高度为2.0~3.0m，且下端外套管（2）的直径大于主套管（1）的直径，同时密闭空腔的环形内径为10~15cm。
6.根据权利要求1所述的现浇大直径管桩套管，其特征在于：所述投料管（3）的顶端高于主套管（1）管顶100mm，所述投料管（3）的直径为0.2m~0.25m。
7.根据权利要求1-6任一所述的现浇大直径管桩套管的施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：
步骤一、根据设计图纸，三通一平施工场地，测定桩体位置，绘制施工轮廓线，组织施工材料、机械、人员就位；
步骤二、将预制套管和桩机布置在设计桩点，使活瓣桩靴闭合；
步骤三、启动打桩机将与预制连接了活瓣桩靴的套管打设至设计标高，同时将主套管上部的喇叭形圆筒下压桩芯土体密实；
步骤四、根据要求先往投料管内连续地泵送混凝土，并填满密封空腔；
步骤五、当填充料灌满密封空腔后，再次启动振动机和卷扬机，此时活瓣桩靴在填充料自重的作用下，自动挤土打开，上拔过程中边振动边向投料管中灌料，灌料时应根据桩长用料计算不断向投料管内补加填充料，以满足灌注量的要求。
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