CN113293758B - 连体桩帽一体化浇筑预应力管桩的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及连体桩帽一体化浇筑预应力管桩的施工方法，包括以下施工步骤：1)施工准备；2)管桩打设施工；3)桩顶环向截断；4)桩帽钢筋笼布设；5)桩帽模板支设；6)桩帽混凝土浇筑。本发明的有益效果是：通过导向套管控制管桩的打设方向，并可借助管侧压重体和撑板锚筋提升导向套管的稳定性；将内置撑压板连同内置竖杆插入管桩的管腔内，通过内置撑杆及内置撑压板对内置竖杆提供竖向支撑，并可通过竖向定位杆控制截桩高度，通过浆水回收槽同步回收切割过程中的浆水，降低了截桩定位的难度，保护现场施工环境。

Description

连体桩帽一体化浇筑预应力管桩的施工方法

技术领域

本发明涉及一种可有效降低截桩和桩帽施工的难度、提高现场施工效率、保护现场施工环境的连体桩帽一体化浇筑预应力管桩的施工方法，适用于预应力管桩地基处理工程。

背景技术

随着经济的快速发展，基础工程建设内容越来越多，在基础设施施工过程中，预应力管桩施工技术被广泛应用，并不断发展成熟。然而在进行桩体和桩帽施工过程时，时常分两次灌注施工，存在施工时间长、截桩定位难度大等问题。

现有技术中已有一种复合地基用预制空心桩桩帽及其固定方法，其特征在于：所述复合地基用预制空心桩桩帽包括将钢筋网片置于混凝土中浇筑而成的桩帽体；所述钢筋网片为多条钢筋交叉焊接形成的具有网孔的网状结构；所述桩帽体上开设有贯通所述桩帽体的阶梯孔；所述阶梯孔包括处于所述桩帽体上部的第一级孔和处于所述桩帽体下部的第二级孔；所述第一级孔的孔截面轮廓尺寸小于所述第二级孔的孔截面轮廓尺寸；所述第二级孔与空心桩的桩头相适配，以在所述桩帽体置于所述桩头上时，所述桩头能伸入并置于所述第二级孔内；所述桩帽体上还设有用于伸入所述空心桩内腔中的连接结构。该施工方法虽然有效的提高了桩帽体与空心桩的固定强度，保证了工程质量，但是在施工对外部环境的影响、降低管道稳定性的施工难度等方面尚存在改进之处。

鉴于此，为有效降低连体桩帽浇筑体系的现场施工难度、保护施工环境，目前亟待发明一种不但可以降低现场施工难度、提高施工效率，而且可以保护周边环境的连体桩帽一体化浇筑预应力管桩的施工方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种不但可以降低现场施工难度，而且可以提高施工效率，还可以保护施工环境的连体桩帽一体化浇筑预应力管桩的施工方法。

这种连体桩帽一体化浇筑预应力管桩的施工方法，包括以下施工步骤：

1）施工准备：进行现场测试确定预应力管桩的平面位置，制备施工所需的材料和装置；

2）管桩打设施工：根据勘测的预应力管桩位置，将连接成一整体的导向套管与管侧撑板置于桩间土体上方，将撑板锚筋插入桩间土体内，并在管侧撑板与桩间土体的间隙设置找平垫层；在管侧撑板的上表面设置管侧压重体；采用外部打桩设备使预应力管桩经导向套管后插入下部土体内；

3）桩顶环向截断：将内置撑压板连同内置竖杆插入预应力管桩的管腔内，下压内置竖杆，通过连接于内置撑压板与内置竖杆之间的内置撑杆顶压内置撑压板，使内置撑压板与预应力管桩的内侧壁连接牢固；内置竖杆的顶端通过转动轴承与横向控位槽连接，并使可调式横梁插入横向控位槽内，通过控位栓钉将可调式横梁与横向控位槽连接，使可调式横梁与竖向定位杆通过竖向调位栓连接；竖向定位杆一侧设置锯片撑板，锯片撑板下部通过锯片转动轴连接切割锯片，根据截桩高度要求，调整竖向定位杆及切割锯片的竖向高度，并通过竖向定位杆一侧的弹扩撑筋使弹扩连接板与预应力管桩的外侧壁紧密贴合连接；通过外部动力机械带动锯片转动轴及切割锯片进行预应力管桩的切割施工，并通过控位栓钉控制切割锯片的切割深度，通过竖向定位杆底部的浆水回收槽同步回收切割过程中的浆水；

4）桩帽钢筋笼布设：将连接成一整体的管腔吊杆、悬挂底撑板和管腔钢筋笼插入预应力管桩的管腔内，并在悬挂底撑板上设置管腔囊袋；先采用外部压浆设备通过管腔吊杆侧壁上的囊袋注浆管向管腔囊袋内压浆，形成囊袋填充体；再向管腔囊袋上部的管腔内灌注混凝土，形成管腔填充体；将锚固顶板插入桩间土体内，并通过锚固顶板上部的钢筋调位栓限定桩帽钢筋笼的竖向高度，桩帽钢筋笼纵向钢筋外侧设置相连的钢筋定位槽及钢筋控位栓，通过钢筋定位槽及钢筋控位栓组合限定桩帽钢筋笼纵向钢筋的位置；在预应力管桩的外周设置桩顶套箍，并使桩顶套箍外侧壁上的箍侧撑板与桩帽钢筋笼通过劲性连接筋连接；

5）桩帽模板支设：制备由第一侧模、第二侧模和第三侧模组合形成的桩帽模板，并使第二侧模的两端分别与第一侧模和第三侧模垂直相接，在桩帽模板的底端设置模板底撑板，并在模板底撑板与桩间土体的间隙设置填缝囊袋；将支撑底板及支撑立柱设于第一侧模的外侧，使模板校位栓经支撑竖板后，与第一侧模外侧的板侧连接栓连接；将侧模撑杆插入第三侧模外侧壁上的侧模外板的连接槽内；先通过连接夹具和夹具栓钉将纵向相接的第三侧模连接成一整体，再通过模板校位栓控制第一侧模的横向位置，并同步通过侧模撑杆一侧的撑杆塞板限定侧模撑杆及第三侧模的横向位置，然后通过填缝囊袋顶部的囊袋连接管向填缝囊袋加压，封闭桩帽模板与桩间土体的空隙；

6）桩帽混凝土浇筑：在支撑立柱的顶端设置第一升降体和第二升降体，并在镜像相对的第一升降体之间设置第一刮梁，在镜像相对的第二升降体之间设置第二刮梁；先通过外部混凝土灌注设备向由桩帽模板与桩间土体围合形成的空腔内灌注桩帽混凝土；再分别通过移动拉索控制第一刮浆体和第二刮浆体的撑梁连接体的横向位置，带动刮浆立板进行桩帽混凝土的刮平施工，并通过刮浆立板处的余浆回收管将多余的混凝土收储至余浆回收箱内。

作为优选：步骤2）所述导向套管采用钢板轧制而成，与管侧撑板垂直焊接连接；所述管侧撑板采用钢板轧制而成，下表面与撑板锚筋垂直焊接连接；所述撑板锚筋采用钢管或钢筋轧制而成；所述管侧压重体采用砂袋或混凝土预制块。

作为优选：步骤3）所述内置竖杆采用钢管或型钢轧制而成，与内置撑杆通过撑杆转动铰连接；所述内置撑杆采用钢管轧制而成，两端分别与内置竖杆和内置撑压板通过撑杆转动铰连接；所述内置撑压板采用钢板轧制而成，横断面呈圆弧形，与内置撑杆通过撑杆转动铰连接，在内置撑压板与内置竖杆之间设置辅助弹扩筋；所述横向控位槽采用钢板轧制而成，上表面设置与控位栓钉连接的栓钉连接孔；所述竖向定位杆采用螺杆轧制而成，面向管桩侧自下向上依次设置浆水回收槽、弹扩撑筋和锯片撑板，并在浆水回收槽与预应力管桩之间设置柔性连接板；所述柔性连接板采用橡胶片或土工膜切割而成，横断面呈圆弧形；所述弹扩撑筋采用弹簧，两端分别与弹扩连接板和竖向定位杆粘贴连接；所述弹扩连接板采用钢板或橡胶板制成。

作为优选：步骤4）所述管腔吊杆采用钢管轧制而成，插入管腔囊袋的管腔吊杆侧壁上设置囊袋注浆管；所述管腔囊袋采用橡胶片或土工膜缝合成闭合的腔体；所述囊袋填充体采用自密实混凝土或灌浆料；所述锚固顶板采用钢板轧制而成，横断面呈T形，上表面与钢筋调位栓垂直焊接连接；所述钢筋定位槽采用钢板轧制而成，横断面呈U形，内径较桩帽钢筋笼的纵筋外径大2~5mm，在钢筋定位槽上设置与钢筋控位栓连接的控位栓插槽；所述钢筋控位栓采用螺杆或钢筋轧制而成。

作为优选：步骤5）所述桩帽模板采用合金模板，分别在第一侧模和第三侧模的外侧壁上设置板侧连接栓和侧模外板，并使板侧连接栓与模板校位栓连接，在侧模外板上预设供侧模撑杆和撑杆塞板穿设的孔洞；所述第三侧模的纵向接缝处设置模板耳板，并在模板耳板上设置与夹具栓钉连接的孔洞；所述填缝囊袋采用橡胶片或土工膜缝合而成；所述支撑底板采用钢板轧制而成，在支撑底板的上表面设置支撑立柱和斜向撑栓；所述斜向撑栓包括螺杆和螺母，一端与支撑底板斜交焊接连接，另一端与支撑竖板焊接连接，并使螺母两侧螺杆的紧固方向相反。

作为优选：步骤6）所述第一刮浆体和第二刮浆体均包括刮浆立板、升降撑梁和撑梁连接体，并在刮浆立板的两端设置弹性条板，在刮浆立板的顶端与撑梁连接体焊接连接；所述撑梁连接体采用钢板轧制而成，横断面呈T形，侧面与移动拉索焊接连接或绑扎连接；所述升降撑梁采用钢板轧制而成，沿升降撑梁纵向通长设置横断面呈T形的连接滑槽，撑梁连接体在连接滑槽内移动；所述余浆回收箱采用钢板轧制而成，余浆回收箱与刮浆立板焊接连接，余浆回收箱与余浆回收管连通。

本发明的有益效果是：

（1）通过导向套管控制管桩的打设方向，并可借助管侧压重体和撑板锚筋提升导向套管的稳定性。

（2）将内置撑压板连同内置竖杆插入管桩的管腔内，通过内置撑杆及内置撑压板对内置竖杆提供竖向支撑，并可通过竖向定位杆控制截桩高度，通过浆水回收槽同步回收切割过程中的浆水，降低了截桩定位的难度，保护现场施工环境。

（3）将连接成一整体的管腔吊杆、悬挂底撑板和管腔钢筋笼插入预应力管腔内，并向管腔囊袋内压浆形成囊袋填充体，降低了管桩的管腔封闭难度；同时，通过锚固顶板上部的钢筋调位栓限定桩帽钢筋笼的竖向高度，不但可限定桩帽钢筋笼的竖向高度，而且可增强桩帽钢筋笼与桩间土体间的连接。

（4）桩帽模板由第一侧模、第二侧模和第三侧模组合形成，并在桩帽模板与桩间土体的间隙设置填缝囊袋，可在增强模板间连接强度同时，改善模板支设质量；分别通过模板校位栓控制第一侧模的横向位置，通过撑杆塞板限定侧模撑杆及第三侧模的横向位置，降低了模板支撑定位的难度。

（5）分别通过第一升降体和第二升降体控制第一刮梁和第二刮梁，实现了第一刮浆体和第二刮浆体的交替刮浆施工；同时在刮浆立板进行桩帽混凝土顶面刮平施工的同时，并通过余浆回收管将多余的混凝土收储至余浆回收箱内，改善了混凝土刮平施工的难度。

附图说明

图1是本发明连体桩帽一体化浇筑管桩施工流程图；

图 2是导向套管布设结构示意图；

图3是预应力管桩截断装置竖剖面示意图；

图4是预应力管桩截断装置平面示意图；

图5是柔性连接段横断面结构示意图；

图6是桩帽钢筋笼布设结构示意图；

图7是桩帽钢筋笼支撑固定结构示意图；

图8是桩帽模板支设结构俯视图；

图9是桩帽模板支设结构立面图；

图10是桩帽混凝土灌注刮平结构示意图；

图11是第一刮浆体（第二刮浆体）结构示意图。

附图标记说明： 1-导向套管；2-管侧撑板；3-桩间土体；4-撑板锚筋；5-找平垫层；6-管侧压重体；7-内置撑压板；8-内置竖杆；9-预应力管桩；10-内置撑杆；11-转动轴承；12-横向控位槽；13-可调式横梁；14-控位栓钉；15-竖向定位杆；16-竖向调位栓；17-切割锯片；18-弹扩撑筋；19-弹扩连接板；20-锯片转动轴；21-浆水回收槽；22-管腔吊杆；23-悬挂底撑板；24-管腔钢筋笼；25-管腔囊袋；26-囊袋注浆管；27-囊袋填充体；28-管腔填充体；29-锚固顶板；30-钢筋调位栓；31-桩帽钢筋笼；32-钢筋定位槽；33-钢筋控位栓；34-桩顶套箍；35-箍侧撑板；36-劲性连接筋；37-第一侧模；38-第二侧模；39-第三侧模；40-桩帽模板；41-模板底撑板；42-填缝囊袋；43-支撑底板；44-支撑立柱；45-模板校位栓；46-支撑竖板；47-板侧连接栓；48-侧模撑杆；49-侧模外板；50-连接夹具；51-夹具栓钉；52-撑杆塞板；53-囊袋连接管； 54-第一升降体；55-第二升降体；56-第一刮梁；57-第二刮梁；58-桩帽混凝土；59-移动拉索；60-第一刮浆体；61-第二刮浆体；62-撑梁连接体；63-刮浆立板；64-余浆回收管；65-余浆回收箱；66-撑杆转动铰；67-辅助弹扩筋；68-栓钉连接孔；69-锯片撑板；70-柔性连接板；71-控位栓插槽；72-模板耳板；73-斜向撑栓；74-升降撑梁；75-弹性条板；76-连接滑槽。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

实施例一

图1是本发明连体桩帽一体化浇筑管桩施工流程图，参照图1所示，连体桩帽一体化浇筑预应力管桩的施工方法，包括以下施工步骤：

1）施工准备：进行现场测试确定预应力管桩9的平面位置，制备施工所需的材料和装置；

2）管桩打设施工：根据勘测的预应力管桩9位置，将连接成一整体的导向套管1与管侧撑板2置于桩间土体3上方，将撑板锚筋4插入桩间土体3内，并在管侧撑板2与桩间土体3的间隙设置找平垫层5；在管侧撑板2的上表面设置管侧压重体6；采用外部打桩设备使预应力管桩9经导向套管1后插入下部土体内；

3）桩顶环向截断：将内置撑压板7连同内置竖杆8插入预应力管桩9的管腔内，下压内置竖杆8，通过连接于内置撑压板7与内置竖杆8之间的内置撑杆10顶压内置撑压板7，使内置撑压板7与管桩的内侧壁连接牢固；内置竖杆8的顶端通过转动轴承11与横向控位槽12连接，并使可调式横梁13插入横向控位槽12内，通过控位栓钉14将可调式横梁13与横向控位槽12连接，使可调式横梁13与竖向定位杆15通过竖向调位栓16连接；竖向定位杆15一侧设置锯片撑板69，锯片撑板69下部通过锯片转动轴20连接切割锯片17，根据截桩高度要求，调整竖向定位杆15及切割锯片17的竖向高度，并通过竖向定位杆15一侧的弹扩撑筋18使弹扩连接板19与预应力管桩9的外侧壁紧密贴合连接；通过外部动力机械带动锯片转动轴20及切割锯片17进行预应力管桩9的切割施工，并通过控位栓钉14控制切割锯片17的切割深度，通过竖向定位杆15底部的浆水回收槽21同步回收切割过程中的浆水；

4）桩帽钢筋笼布设：将连接成一整体的管腔吊杆22、悬挂底撑板23和管腔钢筋笼24插入管桩的管腔内，并在悬挂底撑板23上设置管腔囊袋25；先采用外部压浆设备通过管腔吊杆22侧壁上的囊袋注浆管26向管腔囊袋25内压浆，形成囊袋填充体27；再向管腔囊袋25上部的管腔内灌注混凝土，形成管腔填充体28；将锚固顶板29插入桩间土体3内，并通过锚固顶板29上部的钢筋调位栓30限定桩帽钢筋笼31的竖向高度，桩帽钢筋笼31纵向钢筋外侧设置相连的钢筋定位槽32及钢筋控位栓33，通过钢筋定位槽32及钢筋控位栓33组合限定桩帽钢筋笼31纵向钢筋的位置；在预应力管桩9的外周设置桩顶套箍34，并使桩顶套箍34外侧壁上的箍侧撑板35与桩帽钢筋笼31通过劲性连接筋36连接；

5）桩帽模板支设：制备由第一侧模37、第二侧模38和第三侧模39组合形成的桩帽模板40，并使第二侧模38的两端分别与第一侧模37和第三侧模39垂直相接，在桩帽模板40的底端设置模板底撑板41，并在模板底撑板41与桩间土体3的间隙设置填缝囊袋42；将支撑底板43及支撑立柱44设于第一侧模37的外侧，使模板校位栓45经支撑竖板46后，与第一侧模37外侧的板侧连接栓47连接；将侧模撑杆48插入第三侧模39外侧壁上的侧模外板49的连接槽内；先通过连接夹具50和夹具栓钉51将纵向相接的第三侧模39连接成一整体，再通过模板校位栓45控制第一侧模37的横向位置，并同步通过侧模撑杆48一侧的撑杆塞板52限定侧模撑杆48及第三侧模39的横向位置，然后通过填缝囊袋42顶部的囊袋连接管53向填缝囊袋42加压，封闭桩帽模板40与桩间土体3的空隙；

6）桩帽混凝土浇筑：在支撑立柱44的顶端设置第一升降体54和第二升降体55，并在镜像相对的第一升降体54之间设置第一刮梁56，在镜像相对的第二升降体55之间设置第二刮梁57；先通过外部混凝土灌注设备向由桩帽模板40与桩间土体3围合形成的空腔内灌注桩帽混凝土58；再分别通过移动拉索59控制第一刮浆体60和第二刮浆体61的撑梁连接体62的横向位置，带动刮浆立板63进行桩帽混凝土58的刮平施工，并通过刮浆立板63处的余浆回收管64将多余的混凝土收储至余浆回收箱65内。

实施例二

图 2是导向套管布设结构示意图，图3是预应力管桩截断装置竖剖面示意图，图4是预应力管桩截断装置平面示意图，图5是柔性连接段横断面结构示意图，图6是桩帽钢筋笼布设结构示意图，图7是桩帽钢筋笼支撑固定结构示意图，图8是桩帽模板支设结构俯视图，图9是桩帽模板支设结构立面图，图10是桩帽混凝土灌注刮平结构示意图，图11是第一刮浆体（第二刮浆体）结构示意图。参照图2~图11所示，连体桩帽一体化浇筑预应力管桩，通过导向套管1限定预应力管桩9的打设方向；通过内置撑杆10及内置撑压板7对内置竖杆8提供竖向支撑，并可通过竖向定位杆15控制截桩高度，通过浆水回收槽21同步回收切割过程中的浆水；将连接成一整体的管腔吊杆22、悬挂底撑板23和管腔钢筋笼24插入管桩的管腔内，并通过管腔囊袋25及囊袋填充体27封闭管腔；通过锚固顶板29上部的钢筋调位栓30限定桩帽钢筋笼31的竖向高度；在桩帽模板40与桩间土体3的间隙设置填缝囊袋42；通过模板校位栓45和撑杆塞板52进行桩帽模板40定位；通过第一升降体54和第二升降体55分别控制第一刮梁56和第二刮梁57的高度，通过余浆回收箱65收储多余的混凝土。

导向套管1采用厚度10mm的钢板轧制而成，内径较管桩外径大60mm；在管侧撑板2上设置6根导向套管1；使导向套管1垂直焊接连接；所述管侧撑板2采用厚度10mm的钢板轧制而成，下表面与撑板锚筋4垂直焊接连接；所述撑板锚筋4采用直径60mm的钢管轧制而成，长度为1m。

桩间土体3为硬塑状态的粘性土。

找平垫层5采用厚度为50mm的中粗砂。

管侧压重体6采用砂袋或混凝土预制块。

内置竖杆8采用直径60mm的钢管轧制而成，与内置撑杆10通过撑杆转动铰66连接；所述内置撑杆10采用直径30mm的钢管轧制而成，两端分别与内置竖杆8和内置撑压板7通过撑杆转动铰66连接；撑杆转动铰66采用直径为30mm的转动球铰。

内置撑压板7采用厚度3mm的钢板轧制而成，横断面呈圆弧形，与内置撑杆10通过撑杆转动铰66连接，在内置撑压板7与内置竖杆8之间设置辅助弹扩筋67；辅助弹扩筋67采用直径为2cm的弹簧轧制而成。

预应力管桩9外径为500mm的预应力管桩。

转动轴承11采用不锈钢转动轴承，套设于与内置竖杆8的顶端，与横向控位槽12焊接连接。

横向控位槽12采用厚度为5mm的钢板轧制而成，上表面设置与控位栓钉14连接的栓钉连接孔68，孔径为60mm。

可调式横梁13采用厚度为10mm的钢板轧制而成，宽度为20cm、高度为10cm。

控位栓钉14采用直径50mm的螺杆轧制而成。

竖向定位杆15采用直径为60mm的螺杆轧制而成，面向预应力管桩9侧自下向上依次设置浆水回收槽21、弹扩撑筋18和锯片撑板69，并在浆水回收槽21与管桩之间设置柔性连接板70；柔性连接板70采用厚度2mm的橡胶片切割而成，横断面呈圆弧形；弹扩撑筋18采用直径20m的弹簧，两端分别与弹扩连接板19和竖向定位杆15粘贴连接。浆水回收槽21采用厚度为1mm的钢板轧制而成，深度为0.2m，平面尺寸为0.5m×0.5m。竖向调位栓16采用与竖向定位杆15相匹配的螺母。

切割锯片17采用直径为300mm的合金锯片。锯片撑板69采用厚度为20mm的钢板制成。

弹扩连接板19采用厚度1cm的橡胶板制成。

锯片转动轴20采用与切割锯片17相匹配的转动轴。

管腔吊杆22采用直径30mm的钢管轧制而成，插入管腔囊袋25的管腔吊杆22侧壁上设置囊袋注浆管26；所述管腔囊袋25采用厚度mm的橡胶片缝合成闭合的腔体。

悬挂底撑板23采用厚度为3mm的钢板轧制而成，与管腔吊杆22焊接连接。

管腔钢筋笼24采用直径为18mm的螺纹钢筋和直径为8mm的光面钢筋绑扎而成。

囊袋注浆管26采用直径为60mm的钢管。

囊袋填充体27和管腔填充体28均采用强度等级为C30的自密实混凝土。

锚固顶板29采用厚度10mm的钢板轧制而成，横断面呈“T”形，上表面与钢筋调位栓30垂直焊接连接。

钢筋调位栓30采用直径为30mm的螺杆和螺栓组合而成。

桩帽钢筋笼31采用直径为18mm的螺纹钢筋和直径为8mm的光面钢筋绑扎而成。

钢筋定位槽32采用厚度为2mm的钢板轧制而成，横断面呈“U”形，内径较桩帽钢筋笼31的纵筋外径大5mm，在钢筋定位槽32上设置与钢筋控位栓33连接的控位栓插槽71。控位栓插槽71直径为8mm。

钢筋控位栓33采用直径6mm的螺杆轧制而成。

桩顶套箍34采用厚度2mm的钢板轧制而成。

箍侧撑板35采用厚度2mm的钢板轧制而成。

劲性连接筋36采用直径为25mm的螺纹钢筋，底端与箍侧撑板35垂直焊接连接，顶端与桩帽钢筋笼31绑扎连接。

桩帽模板40包括第一侧模37、第二侧模38和第三侧模39，均为厚度3mm钢模板。在第一侧模37和第三侧模39的外侧壁上设置板侧连接栓47和侧模外板49，并使板侧连接栓47与模板校位栓45连接，在侧模外板49上预设供侧模撑杆48和撑杆塞板52插设的孔洞；第三侧模39的纵向接缝处设置宽度为4cm的模板耳板72，并在模板耳板72上设置与夹具栓钉51连接的孔洞。板侧连接栓47采用直径为22mm的不锈钢螺栓。模板校位栓45采用直径30mm的高强度螺杆轧制而成；板侧连接栓47采用于模板校位栓45相匹配的螺母。

侧模撑杆48采用直径60mm的钢管。

侧模外板49厚度为10mm的钢板轧制而成，在侧模外板49上预设供侧模撑杆48和撑杆塞板52穿设的孔洞。撑杆塞板52采用厚度为2mm的钢板轧制而成。

模板底撑板41采用厚度为5mm的钢板轧制而成，与桩帽模板40垂直焊接连接。

填缝囊袋42采用厚度2mm的橡胶片缝合成闭合腔体。

支撑底板43采用厚度10mm的钢板轧制而成，在支撑底板43的上表面设置支撑立柱44和斜向撑栓73；所述斜向撑栓73包括直径20mm的螺杆和螺母，一端与支撑底板43斜交焊接连接，另一端与支撑竖板46焊接连接，并使螺母两侧螺杆的紧固方向相反。支撑立柱44采用直径100mm的钢管制成。

支撑竖板46采用厚度为10mm的钢板轧制而成。

连接夹具50采用厚度为3mm的钢板制成，横断面呈“U”形。

夹具栓钉51采用直径10mm的栓钉。

囊袋连接管53采用直径为60mm的钢管。

第一升降体54和第二升降体55分别采用行程为10cm和30cm的液压千斤顶。

第一刮梁56和第二刮梁57均采用规格为150×150×7×10的H型钢轧制而成。

桩帽混凝土58采用强度等级为C30的混凝土浇筑而成。

移动拉索59采用直径20mm的钢丝绳。

第一刮浆体60和第二刮浆体61均包括刮浆立板63、升降撑梁74和撑梁连接体62，并在刮浆立板63的两端设置弹性条板75，在刮浆立板63的顶端与撑梁连接体62焊接连接。

撑梁连接体62采用厚度10mm的钢板轧制而成，横断面呈“T”形，侧面与移动拉索59焊接连接。

刮浆立板63采用厚度2mm的钢板轧制而成。弹性条板75采用厚度2mm的橡胶切割而成。

余浆回收管64采用外径为60mm的钢管，壁厚为2mm。

余浆回收箱65采用厚度1mm的钢板轧制而成，容积为0.5m³，与刮浆立板63焊接连接，并与余浆回收管64连通。

升降撑梁74采用厚度2mm的钢板轧制而成，沿升降撑梁74纵向通长设置横断面呈“T”形的连接滑槽76，撑梁连接体62在连接滑槽76内移动。连接滑槽76高度为3cm、宽度为20cm。

Claims (6)

1.连体桩帽一体化浇筑预应力管桩的施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：

1）施工准备：进行现场测试确定预应力管桩（9）的平面位置，制备施工所需的材料和装置；

2）管桩打设施工：根据勘测的预应力管桩（9）位置，将连接成一整体的导向套管（1）与管侧撑板（2）置于桩间土体（3）上方，将撑板锚筋（4）插入桩间土体（3）内，并在管侧撑板（2）与桩间土体（3）的间隙设置找平垫层（5）；在管侧撑板（2）的上表面设置管侧压重体（6）；采用外部打桩设备使预应力管桩（9）经导向套管（1）后插入下部土体内；

3）桩顶环向截断：将内置撑压板（7）连同内置竖杆（8）插入预应力管桩（9）的管腔内，下压内置竖杆（8），通过连接于内置撑压板（7）与内置竖杆（8）之间的内置撑杆（10）顶压内置撑压板（7），使内置撑压板（7）与预应力管桩（9）的内侧壁连接牢固；内置竖杆（8）的顶端通过转动轴承（11）与横向控位槽（12）连接，并使可调式横梁（13）插入横向控位槽（12）内，通过控位栓钉（14）将可调式横梁（13）与横向控位槽（12）连接，使可调式横梁（13）与竖向定位杆（15）通过竖向调位栓（16）连接；竖向定位杆（15）一侧设置锯片撑板（69），锯片撑板（69）下部通过锯片转动轴（20）连接切割锯片（17），根据截桩高度要求，调整竖向定位杆（15）及切割锯片（17）的竖向高度，并通过竖向定位杆（15）一侧的弹扩撑筋（18）使弹扩连接板（19）与预应力管桩（9）的外侧壁紧密贴合连接；通过外部动力机械带动锯片转动轴（20）及切割锯片（17）进行预应力管桩（9）的切割施工，并通过控位栓钉（14）控制切割锯片（17）的切割深度，通过竖向定位杆（15）底部的浆水回收槽（21）同步回收切割过程中的浆水；

4）桩帽钢筋笼布设：将连接成一整体的管腔吊杆（22）、悬挂底撑板（23）和管腔钢筋笼（24）插入预应力管桩（9）的管腔内，并在悬挂底撑板（23）上设置管腔囊袋（25）；先采用外部压浆设备通过管腔吊杆（22）侧壁上的囊袋注浆管（26）向管腔囊袋（25）内压浆，形成囊袋填充体（27）；再向管腔囊袋（25）上部的管腔内灌注混凝土，形成管腔填充体（28）；将锚固顶板（29）插入桩间土体（3）内，并通过锚固顶板（29）上部的钢筋调位栓（30）限定桩帽钢筋笼（31）的竖向高度，桩帽钢筋笼（31）纵向钢筋外侧设置相连的钢筋定位槽（32）及钢筋控位栓（33），通过钢筋定位槽（32）及钢筋控位栓（33）组合限定桩帽钢筋笼（31）纵向钢筋的位置；在预应力管桩（9）的外周设置桩顶套箍（34），并使桩顶套箍（34）外侧壁上的箍侧撑板（35）与桩帽钢筋笼（31）通过劲性连接筋（36）连接；

5）桩帽模板支设：制备由第一侧模（37）、第二侧模（38）和第三侧模（39）组合形成的桩帽模板（40），并使第二侧模（38）的两端分别与第一侧模（37）和第三侧模（39）垂直相接，在桩帽模板（40）的底端设置模板底撑板（41），并在模板底撑板（41）与桩间土体（3）的间隙设置填缝囊袋（42）；将支撑底板（43）及支撑立柱（44）设于第一侧模（37）的外侧，使模板校位栓（45）经支撑竖板（46）后，与第一侧模（37）外侧的板侧连接栓（47）连接；将侧模撑杆（48）插入第三侧模（39）外侧壁上的侧模外板（49）的连接槽内；先通过连接夹具（50）和夹具栓钉（51）将纵向相接的第三侧模（39）连接成一整体，再通过模板校位栓（45）控制第一侧模（37）的横向位置，并同步通过侧模撑杆（48）一侧的撑杆塞板（52）限定侧模撑杆（48）及第三侧模（39）的横向位置，然后通过填缝囊袋（42）顶部的囊袋连接管（53）向填缝囊袋（42）加压，封闭桩帽模板（40）与桩间土体（3）的空隙；

6）桩帽混凝土浇筑：在支撑立柱（44）的顶端设置第一升降体（54）和第二升降体（55），并在镜像相对的第一升降体（54）之间设置第一刮梁（56），在镜像相对的第二升降体（55）之间设置第二刮梁（57）；先通过外部混凝土灌注设备向由桩帽模板（40）与桩间土体（3）围合形成的空腔内灌注桩帽混凝土（58）；再分别通过移动拉索（59）控制第一刮浆体（60）和第二刮浆体（61）的撑梁连接体（62）的横向位置，带动刮浆立板（63）进行桩帽混凝土（58）的刮平施工，并通过刮浆立板（63）处的余浆回收管（64）将多余的混凝土收储至余浆回收箱（65）内。

2.根据权利要求1所述的连体桩帽一体化浇筑预应力管桩的施工方法，其特征在于：步骤2）所述导向套管（1）采用钢板轧制而成，与管侧撑板（2）垂直焊接连接；所述管侧撑板（2）采用钢板轧制而成，下表面与撑板锚筋（4）垂直焊接连接；所述撑板锚筋（4）采用钢管或钢筋轧制而成；所述管侧压重体（6）采用砂袋或混凝土预制块。

3.根据权利要求1所述的连体桩帽一体化浇筑预应力管桩的施工方法，其特征在于：步骤3）所述内置竖杆（8）采用钢管或型钢轧制而成，与内置撑杆（10）通过撑杆转动铰（66）连接；所述内置撑杆（10）采用钢管轧制而成，两端分别与内置竖杆（8）和内置撑压板（7）通过撑杆转动铰（66）连接；所述内置撑压板（7）采用钢板轧制而成，横断面呈圆弧形，与内置撑杆（10）通过撑杆转动铰（66）连接，在内置撑压板（7）与内置竖杆（8）之间设置辅助弹扩筋（67）；所述横向控位槽（12）采用钢板轧制而成，上表面设置与控位栓钉（14）连接的栓钉连接孔（68）；所述竖向定位杆（15）采用螺杆轧制而成，面向管桩侧自下向上依次设置浆水回收槽（21）、弹扩撑筋（18）和锯片撑板（69），并在浆水回收槽（21）与预应力管桩（9）之间设置柔性连接板（70）；所述柔性连接板（70）采用橡胶片或土工膜切割而成，横断面呈圆弧形；所述弹扩撑筋（18）采用弹簧，两端分别与弹扩连接板（19）和竖向定位杆（15）粘贴连接；所述弹扩连接板（19）采用钢板或橡胶板制成。

4.根据权利要求1所述的连体桩帽一体化浇筑预应力管桩的施工方法，其特征在于：步骤4）所述管腔吊杆（22）采用钢管轧制而成，插入管腔囊袋（25）的管腔吊杆（22）侧壁上设置囊袋注浆管（26）；所述管腔囊袋（25）采用橡胶片或土工膜缝合成闭合的腔体；所述囊袋填充体（27）采用自密实混凝土或灌浆料；所述锚固顶板（29）采用钢板轧制而成，横断面呈T形，上表面与钢筋调位栓（30）垂直焊接连接；所述钢筋定位槽（32）采用钢板轧制而成，横断面呈U形，内径较桩帽钢筋笼（31）的纵筋外径大2~5mm，在钢筋定位槽（32）上设置与钢筋控位栓（33）连接的控位栓插槽（71）；所述钢筋控位栓（33）采用螺杆或钢筋轧制而成。

5.根据权利要求1所述的连体桩帽一体化浇筑预应力管桩的施工方法，其特征在于：步骤5）所述桩帽模板（40）采用合金模板，分别在第一侧模（37）的外侧壁上设置板侧连接栓（47），第三侧模（39）的外侧壁上设置侧模外板（49），并使板侧连接栓（47）与模板校位栓（45）连接，在侧模外板（49）上预设供侧模撑杆（48）和撑杆塞板（52）穿设的孔洞；所述第三侧模（39）的纵向接缝处设置模板耳板（72），并在模板耳板（72）上设置与夹具栓钉（51）连接的孔洞；所述填缝囊袋（42）采用橡胶片或土工膜缝合而成；所述支撑底板（43）采用钢板轧制而成，在支撑底板（43）的上表面设置支撑立柱（44）和斜向撑栓（73）；所述斜向撑栓（73）包括螺杆和螺母，一端与支撑底板（43）斜交焊接连接，另一端与支撑竖板（46）焊接连接，并使螺母两侧螺杆的紧固方向相反。

6.根据权利要求1所述的连体桩帽一体化浇筑预应力管桩的施工方法，其特征在于：步骤6）所述第一刮浆体（60）和第二刮浆体（61）均包括刮浆立板（63）、升降撑梁（74）和撑梁连接体（62），并在刮浆立板（63）的两端设置弹性条板（75），在刮浆立板（63）的顶端与撑梁连接体（62）焊接连接；所述撑梁连接体（62）采用钢板轧制而成，横断面呈T形，侧面与移动拉索（59）焊接连接或绑扎连接；所述升降撑梁（74）采用钢板轧制而成，沿升降撑梁（74）纵向通长设置横断面呈T形的连接滑槽（76），撑梁连接体（62）在连接滑槽（76）内移动；所述余浆回收箱（65）采用钢板轧制而成，余浆回收箱（65）与刮浆立板（63）焊接连接，余浆回收箱（65）与余浆回收管（64）连通。

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