CN113944158A - 一种抗拔型管桩及其施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种抗拔型管桩及其施工工艺，属于混凝土管桩技术领域。包括管桩、连接端板和高压注浆装置，管桩包括采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的桩体以及由桩体围成的桩体内腔，桩体内腔安装有由钢筋编制成的钢筋笼，桩体内部两个对侧端面分别内嵌有第一注浆管和第二注浆管，第一注浆管和第二注浆管均贯通整个桩体，管桩外壁设置有若干注浆孔，注浆孔与第一注浆管和第二注浆管联通，连接端板分别布置在上管桩和下管桩的连接处，连接端板呈卯榫结构，高压注浆装置包括高压注浆机和高压注浆管，高压注浆管安装在高压注浆机上，高压注浆管的出浆口两端设置有密封装置，本发明可以实现关键位置的局部注浆，提高管桩的抗拔承载力。

Description

一种抗拔型管桩及其施工工艺

技术领域

本发明涉及混凝土管桩技术领域，具体为一种抗拔型管桩及其施工工艺。

背景技术

随着经济发展，城市高层楼群逐年在增多，在高层建筑施工过程中，当遇到土质松软的地质结构，地基承载力小，建筑物容易下陷，此时需要预先将管桩打入土层中，通过管桩的侧阻力和端阻力共同承受上部荷载力，从而提高地基的承载力，尤其在沿海软土地区，管桩广泛应用于各类工程桩以及基坑围护桩中，随着管桩应用领域的扩大，对管桩的应用要求越来越高。比如，在海洋工程中，对管桩有着更高的防腐要求。同时对于地下水位较浅的地下室的桩筏基础，若采用管桩，还需要其有较高的抗拔承载力，现有传统管桩的抗拔承载力不足，单桩的承载力低，已无法满足日益增长的建筑要求，而在接桩的过程中，管桩连接端板焊接处易受到腐蚀，也造成了管桩的承载力降低。

因此，如何提供一种抗拔型管桩及其施工工艺，能够在接桩后有效保护端板焊接位置，提高管桩的承载力，成为本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种抗拔型管桩及其施工工艺，采用局部密封技术，能够实现关键位置局部注浆，能够对管桩端板处进行密封保护，并能有效增加管桩抗拔承载力。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种抗拔型管桩，包括管桩、连接端板和高压注浆装置，所述管桩包括采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的桩体以及由桩体围成的桩体内腔，所述桩体内腔安装有由钢筋编制成的钢筋笼，所述桩体内部两个对侧端面分别内嵌有第一注浆管和第二注浆管，所述第一注浆管和第二注浆管均贯通整个桩体，所述管桩外壁设置有若干注浆孔，所述注浆孔与第一注浆管和第二注浆管联通，所述连接端板分别布置在上管桩和下管桩的连接处，所述连接端板呈卯榫结构，所述高压注浆装置包括高压注浆机和高压注浆管，所述高压注浆管安装在高压注浆机上，所述高压注浆管的出浆口两端设置有密封装置。

进一步的，所述密封装置包括钢环、充气管和密封气囊，所述钢环套装在高压注浆管上，所述钢环与高压注浆管之间设置有密封垫，所述充气管设置在高压注浆管的一侧，所述密封气囊呈环形，所述密封气囊设置在钢环内，所述充气管与密封气囊管路连接。

进一步的，所述密封气囊为聚氨酯橡胶材质，所述密封气囊表面设置有耐磨涂层。

进一步的，所述连接端板呈圆柱形，所述连接端板的外径与管桩的外径相同，所述下管桩的连接端板上设置有卯槽，所述上管桩的连接端板上设置有榫头，所述卯槽还设置有弧形翅槽，翅槽上设置有通孔，所述榫头对应设置有插头，插头上也设置有通孔，所述上管桩的连接端板和下管桩的连接端板咬合后，插头上的通孔与翅槽的通孔同心。

进一步的，连接端板设置有贯穿孔，所述贯穿孔与第一注浆管、第二注浆管对应设置，所述贯穿孔的内径与第一注浆管、第二注浆管相同，所述连接端板咬合后，第一注浆管、第二注浆管与贯穿孔同心。

进一步的，所述桩体表面涂覆有硅烷涂料，所述硅烷涂料风干后涂覆水泥基渗透结晶型防水涂料。

一种抗拔型管桩的施工工艺，包括：

a.根据周边环境和土层情况选择锤击法或静压法进行施工，检查高压注浆管内是否被堵塞，确保高压注浆管通畅；

b.下管桩焊接桩尖，采用锤击法或者静压法将下管桩压入土层中，待下管桩的上端距自然地标高1m时，连接上下管桩，将上管桩的榫头插入下管桩的卯槽中，将插销插入咬合后的连接端板中，对连接端板进行焊接；

c.按设计要求进行送桩，待管桩深入指定位置，将高压注浆管伸入第一注浆管或第二注浆管中，当高压注浆管的出浆口伸入到指定位置后，通过充气管对密封气囊进行充气，在第一注浆管或第二注浆管处形成局部密封的环境；

d.通过高压注浆机对管桩的外壁与周土之间进行注浆，通过注浆将连接端板进行密封，隔绝土层和空气，降低土层中的水分对连接端板的腐蚀，同时增加管桩的抗拔承载力；

e.注浆结束后，对密封气囊进行放气，取出高压注浆管。

本发明的有益效果为，本发明结构简单，通过在管桩内设置第一注浆管和第二注浆管，配合带有密封装置的高压注浆管可以实现关键位置的局部注浆，能够有效对管桩端板处进行密封保护，提高了管桩的抗拔承载力，避免了水泥浆无序渗流引起的离散性以及污染地下水等问题，通过在管桩主体表面涂覆涂料，提高对混凝土的耐久性，连接端板采用卯榫结构设计，连接构造简单，管桩同轴度好，连接端板面接触承力，焊缝小，可以有效防止管桩上下节桩错位偏差及提高接头处抗剪承载力，水泥浆通过注浆孔流入混凝土，使下管桩、上管桩及连接端板连接的更加牢固。

附图说明

图1为本发明局部注浆示意图。

图2为图1局部放大示意图。

图3为连接端板榫头结构示意图。

图4为连接端板卯槽结构示意图。

图5为连接端板卯榫结构配合示意图。

图6为连接端板卯榫结构咬合示意图。

其中，1-下管桩；2-上管桩；3-第一注浆管；4-第二注浆管；5-注浆孔；6-高压注浆管；7-钢环；8-充气管；9-密封气囊；10-连接端板；11-榫头；12-卯槽；13-弧形翅槽；14-通孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

如图1-6所示，本发明公开了一种抗拔型管桩，包括管桩、连接端板10和高压注浆装置，管桩包括采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的桩体以及由桩体围成的桩体内腔，桩体内腔安装有由钢筋编制成的钢筋笼，桩体内部两个对侧端面分别内嵌有第一注浆管3和第二注浆管4，第一注浆管3和第二注浆管4均贯通整个桩体，管桩外壁设置有若干注浆孔5，注浆孔5与第一注浆管3和第二注浆管4联通，桩体表面涂覆有硅烷涂料，硅烷涂料风干后涂覆水泥基渗透结晶型防水涂料，提高对混凝土的耐久性，通过在管桩内对称预埋两套注浆管，并与管桩一同生产制作，在施工时，如遇管桩穿越密实土层，可通过高压注浆管兼做用于高压气与高压水的注射，从而利用高压水和高压气形成的切割作用，辅助管桩的沉桩，从而达到能够顺利穿越密实土层的作用。

连接端板10设置在上管桩1与下管桩2的连接处，连接端板10为卯榫结构，连接端板10呈圆柱形，连接端板设置有贯穿孔，贯穿孔与第一注浆管3、第二注浆管4对应设置，贯穿孔的内径与第一注浆管3、第二注浆管相同4，连接端板10咬合后，第一注浆管3、第二注浆管4与贯穿孔同心，方便高压注浆管6穿过连接端板10，连接端板10的外径与管桩的外径相同，下管桩1的连接端板上设置有卯槽12，上管桩2的连接端板上设置有榫头11，卯槽12还设置有弧形翅槽13，弧形翅槽13上设置有通孔14，榫头11对应设置有插头，插头上也设置有通孔14，上管桩2的连接端板10和下管桩1的连接端板10咬合后，插头上的通孔14与弧形翅槽13的通孔14同心，通孔14内用于插入插销，连接端板采用卯榫结构设计，连接构造简单，管桩同轴度好，连接端板面接触承力，焊缝小，可以有效防止管桩上下节桩错位偏差及提高接头处抗剪承载力，水泥浆通过注浆孔流入混凝土，使下管桩、上管桩及连接端板连接的更加牢固。

高压注浆装置包括高压注浆机和高压注浆管6，高压注浆管6安装在高压注浆机上，高压注浆管6的出浆口两端设置有密封装置，密封装置包括钢环7、充气管8和密封气囊9，钢环7套装在高压注浆管6上，钢环7与高压注浆管6之间设置有密封垫，充气管8设置在高压注浆管6的一侧，密封气囊10呈环形，密封气囊10设置在钢环7内，充气管8与密封气囊9管路连接，密封气囊9为聚氨酯橡胶材质，密封气囊表面设置有耐磨涂层。钢环7和密封气囊9可以从高压注浆管中取出，方便更换，第一注浆管、第二注浆管和注浆孔配合带有密封装置的高压注浆管可以实现关键位置的局部注浆，能够有效对管桩端板处进行密封保护，提高了管桩的抗拔承载力，避免了水泥浆无序渗流引起的离散性以及污染地下水等问题。

实施例2

一种抗拔型管桩的施工工艺，包括：

a.根据周边环境和土层情况选择锤击法或静压法进行施工，检查高压注浆管内是否被堵塞，确保高压注浆管通畅；

b.采用锤击法或者静压法将下管桩1压入土层中，待下管桩1的上端距土层表面1m时，通过连接端板10连接上下管桩，将上管桩2的榫头11插入下管桩1的卯槽12中，将插销插入咬合后的连接端板10中，对连接端板10进行焊接；

c.按设计要求进行送桩，待管桩深入指定位置，将高压注浆管6伸入管桩的第一注浆管3或第二注浆管4中，当高压注浆管6的出浆口伸入到指定位置后，通过充气管8对密封气囊9进行充气，在第一注浆管3或第二注浆管4处形成局部密封的环境；

d.通过高压注浆机对管桩的外壁与周土之间进行注浆，通过注浆将连接端板10进行密封，隔绝土层和空气，降低土层中的水分对连接端板10的腐蚀，同时增加管桩的抗拔承载力；

e.注浆结束后，对密封气囊9进行放气，取出高压注浆管6。

本发明还可针对不同的环境和不同位置单独注浆，仅需在测得的对应深度的管桩开设注浆孔，通过高压注浆管及密封装置对注浆孔附近局部密封，再进行注浆即可，通过对关键位置的单独注浆，能够有效提高管桩的抗拔承载力。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种抗拔型管桩，其特征在于：包括管桩、连接端板和高压注浆装置，所述管桩包括采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的桩体以及由桩体围成的桩体内腔，所述桩体内腔安装有由钢筋编制成的钢筋笼，所述桩体内部两个对侧端面分别内嵌有第一注浆管和第二注浆管，所述第一注浆管和第二注浆管均贯通整个桩体，所述管桩外壁设置有若干注浆孔，所述注浆孔与第一注浆管和第二注浆管联通，所述连接端板分别布置在上管桩和下管桩的连接处，所述连接端板呈卯榫结构，所述高压注浆装置包括高压注浆机和高压注浆管，所述高压注浆管安装在高压注浆机上，所述高压注浆管的出浆口两端设置有密封装置。

2.根据权利要求1所述的一种抗拔型管桩，其特征在于，所述密封装置包括钢环、充气管和密封气囊，所述钢环套装在高压注浆管上，所述钢环与高压注浆管之间设置有密封垫，所述充气管设置在高压注浆管的一侧，所述密封气囊呈环形，所述密封气囊设置在钢环内，所述充气管与密封气囊管路连接。

3.根据权利要求2所述的一种抗拔型管桩，其特征在于，所述密封气囊为聚氨酯橡胶材质，所述密封气囊表面设置有耐磨涂层。

4.根据权利要求1所述的一种抗拔型管桩，其特征在于，所述连接端板呈圆柱形，所述连接端板的外径与管桩的外径相同，所述下管桩的连接端板上设置有卯槽，所述上管桩的连接端板上设置有榫头，所述卯槽还设置有弧形翅槽，翅槽上设置有通孔，所述榫头对应设置有插头，插头上也设置有通孔，所述上管桩的连接端板和下管桩的连接端板咬合后，插头上的通孔与翅槽的通孔同心。

5.根据权利要求4所述的一种抗拔型管桩，其特征在于，所述连接端板设置有贯穿孔，所述贯穿孔与第一注浆管、第二注浆管对应设置，所述贯穿孔的内径与第一注浆管、第二注浆管相同，所述连接端板咬合后，第一注浆管、第二注浆管与贯穿孔同心。

6.根据权利要求1所述的一种抗拔型管桩，其特征在于，所述桩体表面涂覆有硅烷涂料，所述硅烷涂料风干后涂覆水泥基渗透结晶型防水涂料。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种抗拔型管桩的施工工艺，其特征在于：按照以下步骤进行操作，

a.根据周边环境和土层情况选择锤击法或静压法进行施工，检查高压注浆管内是否被堵塞，确保高压注浆管通畅；

b.下管桩焊接桩尖，采用锤击法或者静压法将下管桩压入土层中，待下管桩的上端距土层表面1m时，连接上下管桩，将上管桩的榫头插入下管桩的卯槽中，将插销插入咬合后的连接端板中，对连接端板进行焊接；

c.按设计要求进行送桩，待管桩深入指定位置，将高压注浆管伸入注浆管中，当高压注浆管的出浆口伸入到指定位置后，通过充气管对出浆口两侧密封气囊进行充气，在注浆管处形成局部密封的环境；

d.通过高压注浆机对管桩的外壁与周土之间进行注浆，通过注浆将连接端板进行密封，隔绝土层和空气，降低土层中的水分对连接端板的腐蚀，同时增加管桩的抗拔承载力；

e.注浆结束后，对密封气囊进行放气，取出高压注浆管。

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