CN113481979A - 一种抗拔管桩 - Google Patents

Abstract

一种抗拔管桩，属于建筑工程技术领域，包括外桩、中桩和内桩，所述外桩和内桩为预制桩，所述中桩为现浇桩，所述外桩壁上设有若干个通孔，所述通孔为中部低两端高的转折状，所述内桩的外径小于外桩的内径；所述内桩安装在外桩的中心，所述内桩外壁与外桩内壁之间的空隙为中桩的现浇桩位置，所述现浇桩不设置钢筋龙骨，而是直接灌注混凝土砂浆；其采用高压注浆泵灌注混凝土砂浆，并使混凝土砂浆在填充外桩与内桩之间的空隙后，还灌注在通孔内并经通孔向外桩的外口周边的土体挤压，并向外口周边的土体扩散和渗透混凝土砂浆，构成混凝土杂块，该混凝土杂块在凝结稳定后可连结管桩和周边土体，可大大提高管桩的抗拔和抗压效果。

Description

一种抗拔管桩

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，特别是一种抗拔管桩。

背景技术

现有的建筑物地基等都大量使用到混凝土桩基结构，采用传统方法在松软土质上进行施工难度较大，更主要的是传统的圆柱形桩结构在松软土层中很容易出现松动和纵向滑动，出现抗拉拔力严重不足、侧向抗剪力不足以及抗动载荷能力不够等缺陷，直接影响到建筑基础的稳定性和可靠性。

为了提高在松软土质中建筑基础的稳固性能，增大桩体与土层之间的摩擦力，通常做法只能简单的增加桩体的深度，并依靠四周泥土的挤压作用固定；传统建筑施工中所使用的抗拔桩，当抗拔桩打入地基内部后只受到垂直方向的摩擦阻力，而没有水平方向的契合作用，使得抗拔桩稳定性较差。

为此只能尽可能深的深入到地基土体，施工难度增加，施工周期长，导致建设成本高，桩体自重的增加反而不利于桩体的纵向稳定性。在松软土质中沉降明显，而抗拉拔性能和抗动载荷能力并没有得到明显提高，无法满足实际施工的要求。

为此专利文献CN 108374413 B公开了一种抗拔桩，该桩体上沿轴向间隔设置有若干个环箍，所述环箍套设于所述桩体，所述环箍上固定安装或一体设置有若干个沿周向布置的安装部；所述抗拔桩还包括铲片，所述铲片的底部铰接于所述安装部，顶部为自由端，所述铲片相对所述桩体倾斜设置，所述安装部上设有用于限制所述铲片活动位置的限位装置；在抗拔桩插入地面后，增加水平方向的契合作用，提高抗拔桩的承载力，使得抗拔桩更加稳固，解决了传统抗拔桩稳定性差的问题。但是在将抗拔桩打入地基时，环箍和铲片会受到强力挤压，甚至会破坏环箍，铲片也很难倾斜，实际上难以达到抗拔目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供一种采用预制管桩和现浇管桩相结合的抗拔管桩，以提高抗拔桩的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种抗拔管桩，其特征在于包括外桩、中桩和内桩，所述外桩和内桩为预制桩，所述中桩为现浇桩，所述外桩壁上设有若干个通孔，所述通孔为中部低两端高的转折状，即该通孔口朝向外桩内壁的内孔倾斜向上，该通孔口朝向外桩外壁的外孔也倾斜向上，内孔与外孔直接相连构成通孔；所述内桩的外径小于外桩的内径；所述内桩安装在外桩的中心，即外桩与内桩的轴心线重合；所述内桩外壁与外桩内壁之间的空隙为中桩的现浇桩位置，所述现浇桩不设置钢筋龙骨，而是直接灌注混凝土砂浆；其采用高压注浆泵灌注混凝土砂浆，并使混凝土砂浆在填充外桩与内桩之间的空隙后，还灌注在通孔内并经通孔向外桩的外口周边的土体挤压，并向外口周边的土体扩散和渗透混凝土砂浆，构成混凝土杂块，该混凝土杂块在凝结稳定后可连结管桩和周边土体，可以大大提高管桩的抗拔和抗压效果。

另外可配备一个静压管桩作为静压工具，所述静压管桩的大小与中桩大小相近，即管体的内径略大于中桩的内径，管体的外径略小于中桩的外径，优选管体内径等于中桩内径的101%-103%，管体外径等于中桩外径的97%-99%；每当高压注浆泵灌注混凝土砂浆超过一个通孔层面时，暂停注浆并移出高压注浆泵，将静压管桩置入空隙内对灌注的混凝土砂浆进行静压，直到混凝土砂浆充分挤压通孔之外的土体。

所述内孔的倾斜度为相对于水平面的20°-70°之间，所述外孔的倾斜度为相对于水平面的20°-70°之间。

优选所述内孔的倾斜度为相对于水平面的60°，所述外孔的倾斜度为相对于水平面的30°；这样便于混凝土砂浆更好的从内孔灌入，再从外孔挤出。

所述通孔为圆孔，该圆孔的直径等于外桩管壁的厚度。

所述通孔为正方形孔，该正方形的边长等于外桩管壁的厚度。

所述混凝土砂浆为细骨料水泥砂浆，由膨胀水泥、细骨料和水混合而成。

一种抗浮管桩的施工方法，包括如下步骤：

⑴按照设计规格用常规制作预制管桩的方法预制外桩和内桩。

⑵制作静压管桩，所述静压管桩包括管体和顶板，所述管体的大小与中桩的大小相近，即管体的内径略大于中桩的内径，管体的外径略小于中桩的外径，这样便于施工时将静压管桩插入到外桩和内桩之间的缝隙中；所述顶板固定安装在管体的顶端面上，以增加重量并便于放置其他重物进行加压，所述顶板上设有气孔，便于施工时内部的气体逸出，所述管体的上端还设有耳孔，用于吊装作业时的施力点；所述静压管桩可以用钢材制作，也可以用钢筋混凝土制作。

⑶进行施工管桩的成孔作业，开挖孔洞到设计深度，孔洞尺寸略小于外桩的外径；优选孔洞内径等于外桩外径的97%-99%；孔洞底部可以打底，也可以不打底。

⑷将外桩缓慢插入孔洞内，注意使外桩壁上通孔的折弯部朝下，直至外桩下端抵达孔洞底部；一般需要抗浮管桩的土体比较松软，在略小的孔洞中相对比较容易插入，且略小的孔洞能够紧握外桩，根据实际需要可适当捶打外桩直到达到设计深度。

⑸将内桩置于外桩中心位置；内桩与外桩之间的空隙即为现浇中桩的位置。

⑹将高压注浆泵管插入到内桩与外桩之间的空隙中接近底部的位置，从下往上连续灌注细骨料水泥砂浆，并在略高于通孔的位置反复灌注并捣振，使砂浆同时灌注在通孔内并通过通孔逸出并挤压周边土体。

⑺暂停注浆并移出高压注浆泵，将静压管桩置入空隙内对灌注的混凝土砂浆进行静压，直到混凝土砂浆充分挤压通孔之外的土体；此时细骨料水泥砂浆会向外口周边的土体扩散和渗透，构成混凝土杂块；然后继续将高压注浆泵管插入并逐渐上升灌注和捣振；如此反复，直到将中桩灌注完毕。

⑻进行养护，至到水泥砂浆硬化凝结，即做成抗拔管桩。

与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果：

⑴在外桩的若干个通孔外周边设置了混凝土杂块，该混凝土杂块在凝结稳定后稳固连结管桩和周边土体，可大大提高管桩的抗拔和抗压效果。

⑵将管桩做成三层结构，并将外桩和内桩做成预制桩，在外桩壁上预设通孔，将中桩做成现浇桩，这样可以在现浇时通过通孔将混凝土砂浆灌注在通孔中并挤压在通孔外周边土体中，构成与中桩直接相连的混凝土杂块，使管桩通过混凝土杂块与周边土体构成稳固连结。

⑶将通孔做成中部低两端高的转折状，便于向中桩灌注砂浆时，便于砂浆从内孔灌注到通孔内，同时使外桩放入孔洞中时不会有泥土从外孔灌注到通孔内。

⑷采用静压管桩进行静压，便于混凝土砂浆更好的与外口周边土体互相渗透，以构成相互连结的混凝土杂块。

附图说明

图1为本发明的纵切面整体结构示意图。

图2为本发明中外桩、内桩及所采用的静压管桩的纵切面结构示意图。

图3为本发明在施工过程中的纵切面结构示意图。

图中：1.外桩、2.中桩、3.内桩、4.通孔、5.内孔、6.外孔、7.混凝土砂浆、8.混凝土杂块、9.静压管桩、10.管体、11.顶板、12.气孔、13.耳孔。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定，不应以此限制本发明的保护范围。

实施例1。

如图所示，制作一种抗拔管桩，该管桩包括外桩1、中桩2和内桩3，所述外桩1和内桩3为预制桩，所述中桩2为现浇桩，所述外桩壁上设有若干个通孔4，所述通孔4为中部低两端高的转折状，即该通孔口朝向外桩内壁方向的内孔5倾斜向上，所述内孔5的倾斜度为相对于水平面的20°-70°之间，本实施例将所述内孔5的倾斜度做成为相对于水平面60°；该通孔口朝向外桩外壁方向的外孔6也倾斜向上，所述外孔6的倾斜度为相对于水平面的20°-70°之间，本实施例将所述外孔6的倾斜度做成为相对于水平面的30°；这样在灌注混凝土砂浆7使，比较方便使砂浆从内孔5灌入，从外孔6挤出；内孔5与外孔6直接相连构成通孔4，同时本实施例将所述通孔做成为正方形孔，该正方形的边长等于外桩管壁的厚度；所述内桩3的外径小于外桩1的内径；所述内桩3安装在外桩1的中心，即外桩1与内桩3的轴心线重合；所述内桩外壁与外桩内壁之间的空隙为中桩的现浇桩位置，所述现浇桩不设置钢筋龙骨，而是直接灌注混凝土砂浆7；其采用高压注浆泵灌注混凝土砂浆7，并使混凝土砂浆在填充外桩1与内桩3之间的空隙后，还灌注在通孔4内并经通孔4向外桩1的外口周边的土体挤压，并向外口周边的土体扩散和渗透混凝土砂浆7，构成混凝土杂块8，该混凝土杂块8在凝结稳定后可连结管桩和周边土体，大大提高管桩的抗拔和抗压效果。

实施例2。

在实施例1的基础上，另外可配备一个静压管桩9作为静压工具，所述静压管桩9包括管体10和顶板11，所述顶板11固定安装在管体10的顶端面上，所述顶板11上设有气孔12，所述管体10的上端设有耳孔13；所述管体10的内径略大于中桩2的内径，管体10的外径略小于中桩2的外径；本实施例将管体10的内径做成等于中桩2的内径的101%-103%，将管体10的外径做成等于中桩2的外径的97%-99%；每当高压注浆泵灌注混凝土砂浆7超过一个通孔4所在的层面时，暂停注浆并移出高压注浆泵，将静压管桩9置入空隙内对灌注的混凝土砂浆进行静压，直到混凝土砂浆7充分挤压通孔4之外的土体即可。

实施例3。

所述抗浮管桩的施工方法，包括如下步骤：

⑴按照设计规格用常规制作预制管桩的方法预制外桩1和内桩3。

⑵制作静压管桩9，所述静压管桩9包括管体10和顶板11，所述管体10的大小与中桩2的大小相近，即管体10的内径略大于中桩2的内径，管体10的外径略小于中桩2的外径，这样便于施工时将静压管桩9插入到外桩1和内桩3之间的缝隙中；所述顶板11固定安装在管体10的顶端面上，以增加重量并便于放置其他重物进行加压，所述顶板11上设有气孔12，便于施工时内部的气体逸出，所述管体10的上端还设有耳孔13，用于吊装作业时的施力点。

⑶进行施工管桩的成孔作业，开挖孔洞到设计深度，孔洞尺寸略小于外桩1的外径；本实施例将孔洞内径等于外桩外径的97%-99%。

⑷将外桩1缓慢插入孔洞内，注意使外桩壁上通孔4的转折部朝下，直至外桩1下端抵达孔洞底部。

⑸将内桩3置于外桩1的中心位置，使内桩3与外桩1之间的空隙构成现浇中桩2的位置。

⑹将高压注浆泵管插入到内桩3与外桩1之间的空隙中接近底部的位置，从下往上连续灌注细骨料混凝土砂浆7，并在略高于通孔4的位置反复灌注并捣振，使细骨料混凝土砂浆7同时灌注在通孔4内，并通过通,4逸出并挤压周边土体。

⑺暂停注浆并移出高压注浆泵，将静压管桩9置入空隙内对灌注的混凝土砂浆7进行静压，直到混凝土砂浆7充分挤压通孔4之外的土体；此时细骨料混凝土砂浆7会向外口周边的土体扩散和渗透，构成混凝土杂块8；然后继续将高压注浆泵管插入到内桩3与外桩1之间的空隙中并逐渐上升灌注和捣振；如此反复，直到将中桩灌注完毕。

⑻进行养护，至到水泥砂浆硬化凝结，即做成抗拔管桩。

Claims (8)

1.一种抗拔管桩，其特征在于包括外桩、中桩和内桩，所述外桩和内桩为预制管桩，所述中桩为现浇管桩桩，所述外桩壁上设有若干个通孔，所述通孔为中部低两端高的转折状，即该通孔口朝向管桩内壁的内孔倾斜向上，该通孔口朝向管桩外壁的外孔也倾斜向上；所述内桩的外径小于外桩的内径；所述内桩安装在外桩的中心位置；所述内桩外壁与外桩内壁之间的空隙为中桩的现浇桩位置，所述现浇桩不设置钢筋龙骨，而是直接灌注混凝土砂浆；其采用高压注浆泵灌注混凝土砂浆，并使砂浆在填充外桩与内桩之间的空隙后，还灌注在通孔内并经通孔向外桩的外口周边的土体挤压，并向外口周边的土体扩散和渗透混凝土砂浆，构成混凝土杂块。

2.根据权利要求1所述的抗拔管桩，其特征在于还配备有一个静压管桩作为静压工具，所述静压管桩的大小与中桩大小相近，每当高压注浆泵灌注混凝土砂浆超过一个通孔层面时，暂停注浆并移出高压注浆泵，将静压管桩置入空隙内对灌注的混凝土砂浆进行静压，直到将混凝土砂浆充分挤压到通孔之外。

3.根据权利要求2所述的抗拔管桩，其特征在于所述内孔的倾斜度为相对于水平面的20°-70°之间，所述外孔的倾斜度为相对于水平面的20°-70°之间。

4.根据权利要求3所述的抗拔管桩，其特征在于所述内孔的倾斜度为相对于水平面的60°，所述外孔的倾斜度为相对于水平面的30°。

5.根据权利要求4所述的抗拔管桩，其特征在于所述通孔为圆孔，该圆孔的直径等于外桩管壁的厚度。

6.根据权利要求4所述的抗拔管桩，其特征在于所述通孔为正方形孔，该正方形的边长等于外桩管壁的厚度。

7.根据权利要求6所述的抗拔管桩，其特征在于所述混凝土砂浆为细骨料水泥砂浆，由膨胀水泥、细骨料和水混合而成。

8.根据权利要求7所述的抗拔管桩，其特征在于其施工方法包括如下步骤：

⑴按照设计规格用常规制作预制管桩的方法预制外桩和内桩；

⑵制作静压管桩，所述静压管桩包括管体和顶板，所述管体的内径略大于中桩的内径，管体的外径略小于中桩的外径；所述顶板固定安装在管体的顶端面上，所述顶板上设有气孔，所述管体的上端还设有耳孔；

⑶进行施工管桩的成孔作业，开挖孔洞到设计深度，孔洞尺寸略小于外桩的外径；

⑷将外桩缓慢插入孔洞内，直至外桩下端抵达孔洞底部；

⑸将内桩置于外桩中心位置；

⑹将高压注浆泵管插入到内桩与外桩之间的空隙中接近底部的位置，从下往上连续灌注细骨料水泥砂浆，并在略高于通孔的位置反复灌注并捣振；

⑺暂停注浆并移出高压注浆泵，将静压管桩置入空隙内对灌注的混凝土砂浆进行静压，直到混凝土砂浆充分挤压通孔之外的土体；然后继续将高压注浆泵管插入并逐渐上升灌注和捣振；如此反复，直到将中桩灌注完毕；

⑻进行养护，至到水泥砂浆硬化凝结，即做成抗拔管桩。

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