CN109385993A - 一种用于控制桩基沉降的变截面钢管桩及其施工方法 - Google Patents

一种用于控制桩基沉降的变截面钢管桩及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于控制桩基沉降的变截面钢管桩及其施工方法,采用变径连接部、小直径段钢管、大直径段钢管,所述变径连接部的上方连接所述大直径段钢管,所述变径连接部的下方连接所述小直径段钢管,所述小直径段钢管的外径小于所述大直径段钢管的外径。本发明的优点是能够有效增大钢管桩的入土深度,实现在端部进行后注浆作业使得钢管桩下部形成加固体,能够避免桩径减小造成承载力损失,增强了沉降控制的效果。

Description

一种用于控制桩基沉降的变截面钢管桩及其施工方法
技术领域
本发明属于建筑工程技术领域,具体涉及一种用于控制桩基沉降的变截面钢管桩及其施工方法。
背景技术
锚杆静压桩是指将锚杆和静压桩技术结合的桩基加固处理技术,锚杆静压桩是一种桩式加固托换方法。锚杆静压桩的操作面要求较小,适用于既有建筑物基础加固。锚杆静压桩施工中受施工设备及作业条件限制,锚杆静压桩无法选择大直径桩材。锚杆静压桩的沉桩深度及承载力小于常规混凝土管桩和灌注桩,特别在砂性地层施工中,很难使锚杆桩入土深度接近原工程桩,进而导致形成长短桩对沉降控制产生不利影响。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处,提供一种用于控制桩基沉降的变截面钢管桩及其施工方法,通过设置变径连接段使得变截面钢管桩的底部具备较小的直径,使得变截面钢管桩压桩后的深度接近原工程桩,避免形成长短桩。
本发明目的实现由以下技术方案完成:
一种用于控制桩基沉降的变截面钢管桩,包括变径连接部、小直径段钢管、大直径段钢管,所述变径连接部的上方连接所述大直径段钢管,所述变径连接部的下方连接所述小直径段钢管,所述小直径段钢管的外径小于所述大直径段钢管的外径。
所述大直径段钢管为中空且壁面密封的圆柱状结构。
所述小直径段钢管为中空且壁面设置有通孔的圆柱状结构,所述小直径段钢管的底面封闭。
所述变截面钢管桩内设置有一从所述小直径段钢管底部延伸至所述大直径段钢管顶部的注浆管,所述大直径段钢管与所述小直径段钢管相互连通。
所述小直径段钢管为长条状板式结构,小直径段钢管的截面呈H形。
所述小直径段钢管的壁面上设置有两个注浆管,所述小直径段钢管包括两个翼板和一个腹板,翼板连接在所述腹板的两端,所述注浆管分别位于所述腹板两侧,所述注浆管顶部与所述大直径段钢管的内部连通。
所述注浆管固定焊接在所述翼板与所述腹板的连接处。
所述变径连接部包括一外套管、一变径封口板、若干加劲板,所述外套管内径与所述大直径段钢管的外径相匹配,所述外套管套接在所述大直径段钢管外,所述变径封口板设置在所述外套管底部且将所述外套管底面封闭,所述加劲板的顶部连接所述变径封口板的底面,所述加劲板的一侧连接所述小直径段钢管的壁面。
所述外套管与所述大直径段钢管的连接缝处设置有焊缝,所述变径封口板与所述外套管和所述小直径段钢管的连接缝处设置有焊缝。
一种上述任一所述的用于控制桩基沉降的变截面钢管桩的施工方法,包括以下步骤:将变径连接部的下部焊接在小直径段钢管的顶部;静压装置对所述变径连接部的施压以将所述小直径段钢管压入土体至所述变径连接部靠近基础底板面的表面;将大直径段钢管焊接在所述变径连接部的上部以构成变截面钢管桩;所述静压装置对所述大直径段钢管的施压以将所述变截面钢管桩压入土体;封闭变截面钢管桩的桩头并对所述变截面钢管桩进行注浆作业。
本发明的优点是:能够有效增大钢管桩的入土深度,实现在端部进行后注浆作业使得钢管桩下部形成加固体,能够避免桩径减小造成承载力损失,增强了沉降控制的效果。
附图说明
图1为本发明实施例一中变截面钢管桩的剖面结构示意图;
图2为本发明实施例一中变截面钢管桩的透视结构示意图;
图3为本发明实施例二中变截面钢管桩的剖面结构示意图;
图4为本发明实施例二中变截面钢管桩的透视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明,以便于同行业技术人员的理解:
如图1-4,图中各标记分别为:大直径段钢管1、小直径段钢管2、变径连接部3、外套管4、变径封口板5、加劲板6、焊缝7、注浆管8、腹板9、翼板10。
实施例一:如图1-2所示,本实施例具体涉及一种用于控制桩基沉降的变截面钢管桩,通过设置变径连接段使得变截面钢管桩的底部具备较小的直径,使得变截面钢管桩压桩后的深度接近原工程桩,避免形成长短桩。
如图1-2所示,本实施例中的用于控制桩基沉降的变截面钢管桩包括变径连接部3、小直径段钢管2、大直径段钢管1,变径连接部3的上方连接大直径段钢管1,变径连接部3的下方连接小直径段钢管2,小直径段钢管2的外径小于大直径段钢管1的外径。大直径段钢管1为中空且壁面密封的圆柱状结构。将小直径段钢管2先压入土体,再将大直径段钢管1接上,由于小直径段钢管2的直径较小因而压桩动阻力低,在同等压力下能够更深入土体,在砂性土层中能做到与原桩基同长的效果,再借助预埋的注浆管8对小直径段钢管2进行后注浆,以保证其承载力和沉降满足设计要求,最终使得变截面钢管桩能够压入更深的土体中且结构稳定。
如图1-2所示,本实施例中,小直径段钢管2为中空且壁面设置有通孔的圆柱状结构,小直径段钢管2的底面封闭。变截面钢管桩内设置有一从小直径段钢管2底部延伸至大直径段钢管1顶部的注浆管8,大直径段钢管1与小直径段钢管2相互连通。圆柱状结构结构深入土体后,通过内部的注浆管8向小直径段钢管2内部注浆,注浆过程中水泥浆从通孔渗出,在凝固后在小直径段钢管2外围形成尺寸较大的水泥加固体。
如图1-2所示,本实施例中,变径连接部3包括一外套管4、一变径封口板5、若干加劲板6,外套管4内径与大直径段钢管1的外径相匹配,外套管4套接在大直径段钢管1外,变径封口板5设置在外套管4底部且将外套管4底面封闭,加劲板6的顶部连接变径封口板5的底面,加劲板6的一侧连接小直径段钢管2的壁面。外套管4与大直径段钢管1的连接缝处设置有焊缝7,变径封口板5与外套管4和小直径段钢管2的连接缝处设置有焊缝7。外套管4直接与大直径段钢管1连接并借助焊缝7形成相对密封的结构,变径封口板5一侧连接外套管4另一侧连接小直径段钢管2,将小直径段钢管2与大直径段钢管1尺寸差异处封闭起来,再由焊缝7将缝隙填补密封,使得大直径段钢管1和小直径段钢管2能够在连接处形成坚固且密闭的结构。加劲板6通过将变径封口板5与小直径段钢管2壁面联结起来,加强了小直径段钢管2变径连接处的稳定性,不易弯折和脱落。上述结构使得小直径段钢管2和大直径段钢管1的刚度平稳过渡,避免局部屈服或弯折。
本实施例具有如下优点:能够有效增大钢管桩的入土深度,实现在端部进行后注浆作业使得钢管桩下部形成加固体,能够避免桩径减小造成承载力损失,增强了沉降控制的效果。
实施例二:如图3-4所示,本实施例中涉及一种用于控制桩基沉降的变截面钢管桩,其与实施例一中区别在于:小直径段钢管2为长条状板式结构,小直径段钢管2的截面呈H形。小直径段钢管2的壁面上设置有两个注浆管8,小直径段钢管2包括两个翼板10和一个腹板9,翼板10连接在腹板9的两端,注浆管8分别位于腹板9两侧,注浆管8顶部与大直径段钢管1的内部连通。注浆管8固定焊接在翼板10与腹板9的连接处,翼板10与腹板9的连接处为凹槽结构,注浆管8设置在上述的凹槽结构中不易发生脱落移位。H形截面的板式结构使得小直径段钢管2具备更小的截面面积,能够更容易压入土体中,H形截面的结构相对稳定,不易发生弯折。将注浆管8分置在腹板9的两侧,能够在注浆后在腹板9两侧形成对称的水泥加固体,使得小直径段钢管2处的结构更为稳定。
实施例三:如图1-4所示,本实施例中涉及一种用于控制桩基沉降的变截面钢管桩的施工方法,应用于对于实施例一和实施例二中的变截面钢管桩的施工中。上述用于控制桩基沉降的变截面钢管桩的施工方法包括以下步骤:将变径连接部3的下部焊接在小直径段钢管2的顶部;静压装置对变径连接部3的施压以将小直径段钢管2压入土体至变径连接部3靠近基础底板面的表面;将大直径段钢管1焊接在变径连接部3的上部以构成变截面钢管桩;静压装置对大直径段钢管1的施压以将变截面钢管桩压入土体;封闭变截面钢管桩的桩头并对变截面钢管桩进行注浆作业。本实施例由于现有建筑的高度因素,变截面钢管桩无法一次性压入土层中,采用将变截面钢管桩分两次压入土体,每节管桩的长度一般在1.5-2.0米之间,先由变径连接部3受力将小直径段钢管2压入土体,然后再基于地板面的变径连接部3进行第二次焊接,焊接操作更容易执行,且焊接后压桩高度也降低了,降低了现场施工的难度,也实现了将变截面钢管桩压入土体的效果。

Claims (10)

1.一种用于控制桩基沉降的变截面钢管桩,其特征在于,包括变径连接部、小直径段钢管、大直径段钢管,所述变径连接部的上方连接所述大直径段钢管,所述变径连接部的下方连接所述小直径段钢管,所述小直径段钢管的外径小于所述大直径段钢管的外径。
2.根据权利要求1所述的一种用于控制桩基沉降的变截面钢管桩,其特征在于,所述大直径段钢管为中空且壁面密封的圆柱状结构。
3.根据权利要求1所述的一种用于控制桩基沉降的变截面钢管桩,其特征在于,所述小直径段钢管为中空且壁面设置有通孔的圆柱状结构,所述小直径段钢管的底面封闭。
4.根据权利要求3所述的一种用于控制桩基沉降的变截面钢管桩,其特征在于,所述变截面钢管桩内设置有一从所述小直径段钢管底部延伸至所述大直径段钢管顶部的注浆管,所述大直径段钢管与所述小直径段钢管相互连通。
5.根据权利要求1所述的一种用于控制桩基沉降的变截面钢管桩,其特征在于,所述小直径段钢管为长条状板式结构,小直径段钢管的截面呈H形。
6.根据权利要求5所述的一种用于控制桩基沉降的变截面钢管桩,其特征在于,所述小直径段钢管的壁面上设置有两个注浆管,所述小直径段钢管包括两个翼板和一个腹板,翼板连接在所述腹板的两端,所述注浆管分别位于所述腹板两侧,所述注浆管顶部与所述大直径段钢管的内部连通。
7.根据权利要求6所述的一种用于控制桩基沉降的变截面钢管桩,其特征在于,所述注浆管固定焊接在所述翼板与所述腹板的连接处。
8.根据权利要求1所述的一种用于控制桩基沉降的变截面钢管桩,其特征在于,所述变径连接部包括一外套管、一变径封口板、若干加劲板,所述外套管内径与所述大直径段钢管的外径相匹配,所述外套管套接在所述大直径段钢管外,所述变径封口板设置在所述外套管底部且将所述外套管底面封闭,所述加劲板的顶部连接所述变径封口板的底面,所述加劲板的一侧连接所述小直径段钢管的壁面。
9.根据权利要求8所述的一种用于控制桩基沉降的变截面钢管桩,其特征在于,所述外套管与所述大直径段钢管的连接缝处设置有焊缝,所述变径封口板与所述外套管和所述小直径段钢管的连接缝处设置有焊缝。
10.一种应用于权利要求1-9中任一所述的用于控制桩基沉降的变截面钢管桩的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:将变径连接部的下部焊接在小直径段钢管的顶部;静压装置对所述变径连接部的施压以将所述小直径段钢管压入土体至所述变径连接部靠近基础底板面的表面;将大直径段钢管焊接在所述变径连接部的上部以构成变截面钢管桩;所述静压装置对所述大直径段钢管的施压以将所述变截面钢管桩压入土体;封闭变截面钢管桩的桩头并对所述变截面钢管桩进行注浆作业。
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