CN1944808A - 单壁螺纹塑料套管现浇混凝土桩的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种单壁螺纹塑料套管现浇混凝土桩施工方法。本发明制作桩尖，在单壁塑料套管内、外壁均设有螺纹，底端、顶端均不封闭，单壁螺纹塑料套管底端与桩尖连接，将打设机钢管连同机架倾斜，将单壁螺纹塑料套管穿入到钢管中，将打设机钢管针对着桩的位置处，将钢管连同单壁螺纹塑料套管沉入预定的设计深度，拔出钢管将单壁螺纹塑料套管留在桩中，向内灌注混凝土成桩。解决了桩与土体相互摩擦，混凝土收缩使之与套管不能紧密接触，桩体承载力低，造价高，及PVC管不能弯曲的缺陷等。套管内外螺纹使混凝土可与之充分接触，外管壁不易损坏，提高桩的承载力，降低造价，PVC管无须弯曲，还可以打设多种角度的斜桩，提高了桩的承载力，加快施工速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种桩的施工方法，特别涉及一种单壁螺纹塑料套管现浇混凝土桩施工方法。
背景技术
在本发明之前，一种带双壁塑料套管的现浇混凝土桩和施工方法已经在国外有所应用，其与振动沉管现浇混凝土桩、预制桩和水泥搅拌桩等相比由于具有质量易控制、施工比较简便、加固效果好等优点正在逐步推广之中。
这种施工方法有二种方式：一是先将打设机械中的钢管打入地基中，再将双壁塑料套管吊起从钢管上部开口中放入，然后立即在塑料管内填充混凝土后才能将钢管拔出完成一根桩的施工，施工速度慢；二是利用HDPE塑料管能够弯曲的特点，事先将HDPE双壁塑料套管与桩尖连接后从竖直的钢管底部放入打设机械的钢管中，然后将钢管连同塑料套管打入地基中，随后便将钢管拔出塑料套管留在地基中，而浇筑混凝土这道工序可以随时进行。
但这两种桩型在实际应用时具有如下缺陷：一是这种双壁波纹管两壁之间为封闭的空间，成桩后所填充的混凝土不能与外壁接触，这样当桩与土体相互摩擦后很容易将外壁的螺纹损害，而影响桩与土体的摩擦力；二是这种双壁波纹管内壁光滑，后填充的混凝土由于会产生收缩使得混凝土与套管不能紧密接触。这两种原因使得套管对桩体承载力的贡献大为降低，桩体工作时其套管基本上不起作用而浪费，使得工程造价增加，而且由于此缺陷使得不能作为摩擦桩来使用，影响了使用范围；三是采用PVC塑料等价格便宜的塑料管作为外套管使用时，由于PVC材料为硬质塑料，不能弯曲，而所使用的机械设备又已将钢管竖直无法事先将硬质塑料套管方便地从钢管底部穿入，因此其成桩时只能先用钢套管在地基中埋入地下成孔后，从钢管上部开口放入PVC套管，然后先浇筑一部分混凝土(一般3/4套管长度)后才能将钢管拔出，沉管和浇筑混凝土需要特别注意相互配合施工，导致施工进度慢，增加了工程造价，另外沉钢管时所带的钢板桩尖无法将套管和桩牢固连接，影响了桩体质量和加固效果。所以只能使用价格偏高的可以弯曲的HDPE塑料管，HDPE材料的塑料管其造价约为PVC材料套管的2倍左右，因此造价相当昂贵，难以在实际施工中选用。
因此目前亟需寻求一种能满足以下全部条件的带外套管的桩型和技术：(1)能充分发挥套管中螺纹的作用，即可以充分发挥外部螺纹与周边土体较大摩阻力作用，以及混凝土收缩后仍不影响套管作用的；(2)可以采用PVC等廉价材料产品作为外套管的；(3)可以采用将外面的套管打设全部完成后再随时现浇套管内混凝土这种快捷的施工方法的，(4)事先就可以将桩尖与套管连接牢固的。这种带外套管的桩型若可以同时满足以上条件时，将会大幅降低工程造价、提高加固效果，加快施工速度。
另外，目前国外带塑料套管的混凝土桩桩型单一，上下大小一致，均为圆桩。所使用的桩尖为平底的钢板，当遇到坚硬土层时，桩尖不易穿过。而且采用的打设机械为静压设备，同样遇到坚硬土层时需要很大的静压力才能穿过，影响了该种桩型的使用范围。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述缺陷，研制一种单壁螺纹塑料套管现浇混凝土桩的施工方法。
本发明的技术方案是：
单壁螺纹塑料套管现浇混凝土桩的施工方法，其主要技术步骤如下：
(1)制作钢板或混凝土或钢板混凝土桩尖；
(2)与桩深长度一致的单壁硬塑料套管，内、外均设有螺纹，底端、顶端均不封闭，形成单壁螺纹塑料套管；
(3)单壁螺纹塑料套管底端与桩尖连接；
(4)将打设机钢管连同机架倾斜，将带有桩尖的单壁螺纹塑料套管从钢管底端穿入到钢管中；
(5)将打设机钢管放正，针对着欲打桩的位置处，启动打设机，将钢管连同里面的单壁螺纹塑料套管沉入预定的设计深度；
(6)拔出钢管，将单壁螺纹塑料套管留在桩中；
(7)向单壁螺纹塑料套管内灌注混凝土成桩。
本发明的优点和效果在于可以降低成本、提高加固效果、扩大了应用范围等优点，具体优点和效果如下：
采用内外均是螺纹的单壁塑料管后，后浇筑的混凝土可与塑料套管充分接触，没有隔离和脱开，这样外管壁不易损坏，加大了桩与土体的摩擦力，扩大了桩的实际使用半径，从而提高桩的承载力，降低了工程造价；
采用经过改进的全液压辅助振动插管打设机施工，利用其机架连同钢管倾斜的办法，就使得采用廉价的PVC材料制作的硬质套管也可以满足先将外面的塑料套管全部打设完毕之后再开始混凝土等骨料灌填的施工方法，即把打设套管和浇筑混凝土两道工序分开而不需要相互交错进行，从而大幅度提高施工效率，而以前只能采用昂贵的HDPE等PE材料管才能做到这种施工工艺，需要增加很多施工成本。
采用可机架连同钢管倾斜的全液压辅助振动插管打设机施工后，此塑料套管混凝土桩除了可以打设目前的竖直桩外，还可以打设多种角度的斜桩。
采用机架连同钢管可倾斜的全液压辅助振动插管打设机施工，将原钢管的底部加一道止水橡胶圈，可以使得钢管和桩尖的钢板在打设过程中压紧密封，塑料套管在钢管的拔出过程中不会出现回带现象，另外在打设过程中遇到硬土夹层可以自动开启辅助振动功能，从而加大了穿透力，增加了该种桩型的适用范围；
采用配套的桩尖，提高了打桩工程中的穿透能力，同时也加固了钢板，使其不至于在高压力之下将钢板压弯，提高了桩的承载力。
通过改变套管的形状：如上下变径、方形等方式，增加了桩的形式。
本发明能充分发挥套管中螺纹的作用，即可以充分发挥外部螺纹与周边土体较大摩阻力作用，以及混凝土收缩后仍不影响套管作用的；可以采用PVC等廉价材料产品作为外套管的；可以采用将外面的套管打设全部完成后再随时现浇套管内混凝土这种快捷的施工方法的；事先就可以将桩尖与套管连接牢固的。这种带外套管的桩型若可以同时满足以上条件时，将会大幅降低工程造价、提高加固效果，加快施工速度。
附图说明
图1——单壁螺纹塑料套管结构剖面示意图。
图2——可旋转机架和钢管的塑料套管打设机结构示意图。
图3——带桩尖的单壁螺纹塑料套管从钢管底部预先放入的示意图。
图4——打好的桩示意图。
具体实施方式
如图1所示，单壁螺纹塑料套管5内、外均有螺纹，单壁；如图2所示，打设机的钢管1上有二个连接点，与机座上的固定旋转臂2、伸缩旋转臂3转动连接，伸缩旋转臂3拉动钢管1，钢管1即绕固定旋转臂2与钢管1的连接处转动，打设机机架连同钢管1倾斜，使不能弯曲的PVC材料制成的单壁螺纹塑料套管放入钢管1内。
如图3所示，施工时按照打桩要求设计的单壁螺纹塑料套管5；准备配合单壁螺纹塑料套管5的桩尖4，用密封圈相连接并用螺丝固定住，起到止水及加强连接作用；单壁螺纹塑料套管5的长度与需要加固桩的长度一致并可略偏长一点(如增加10～50cm左右)，若单根单壁螺纹塑料套管5长度不够，可用接头加密封圈、必要时再辅助采用螺丝、胶水等方法将多根单壁螺纹塑料套管5连接和切割，以达到所需要的长度。将打设机布置在欲打桩的位置；然后将打设机上的钢管1倾斜，再将带有桩尖的合适长度的单壁螺纹塑料套管5从钢管底部放入，单壁螺纹塑料套管5顶部可用活动夹子或绳子6辅助拉入和固定；然后，再将钢管1和打设机连同里面的单壁螺纹塑料套管5回直并对准桩位；若打斜桩，则按同样的方法调整好钢管1的打设角度即可。
启动打设机，将钢管1连同里面的单壁螺纹塑料套管5一起采用静压或辅助振动的方式沉入预先设计要求的深度后，再将钢管拔出地面，而单壁螺纹塑料套管5由于带有扩大截面的桩尖4则会留在地基中；这样一根单壁螺纹塑料套管5的打设就完成了；移动打设机至下一根需要打设的位置按同样上述的方法打设好另一根单壁螺纹塑料套管5，直至将需要加固的单块区域或整个地基打设完毕。
下一道工序即为浇筑混凝土或其它填充料，这个工序可以采用工厂预先生产或现场拌合等方法形成的混凝土将里面为空的单壁螺纹塑料套管5全部填充满，并加以振捣密实，使达到设计要求的桩体强度，如C10～C30等，也可以先放入钢筋，再浇筑混凝土，形成钢筋混凝土的桩体。
通过以上施工方法就可以形成带塑料套管的现浇混凝土桩如图4所示。
本方明的原理和技术可广泛应用于各种软土加固、边坡加固的过程中。
本发明要求保护的范围并不仅仅局限于上述描述。
Claims (4)
1.单壁螺纹塑料套管现浇混凝土桩的施工方法，其步骤如下：
(1)制作钢板或混凝土或钢板混凝土桩尖；
(2)与桩深长度一致的单壁硬塑料套管，内、外均设有螺纹，底端、顶端均不封闭，形成单壁螺纹塑料套管；
(3)单壁螺纹塑料套管底端与桩尖连接；
(4)将打设机机架连同钢管倾斜，将带有桩尖的单壁螺纹塑料套管从钢管底端穿入到钢管中；
(5)将打设机钢管放正，针对着欲打桩的位置处，启动打设机，将钢管连同里面的单壁螺纹塑料套管沉入预定的设计深度；
(6)拔出钢管，将单壁螺纹塑料套管留在桩中；
(7)向单壁螺纹塑料套管内灌注混凝土或放置钢筋后灌注混凝土成桩。
2.根据权利要求1所述的单壁螺纹塑料套管现浇混凝土桩的施工方法，其特征在于打设机悬臂上有二个连接点，与机座上的固定旋转臂、伸缩旋转臂分别转动连接。
3.根据权利要求1所述的单壁螺纹塑料套管现浇混凝土桩的施工方法，其特征在于单壁螺纹塑料套管的材料是PVC塑料。
4.根据权利要求1所述的单壁螺纹塑料套管现浇混凝土桩的施工方法，其特征在于单壁螺纹塑料套管底端连接密封圈，再连接桩尖，用螺丝或胶水固定。
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