專利名稱：一種預(yù)留注漿管預(yù)制樁及其成樁工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預(yù)制樁及其成樁工藝。
背景技術(shù)：
隨著我國建筑事業(yè)的大力發(fā)展樁基礎(chǔ)成為各種建筑物尤其是高層建筑、重型廠房、地鐵車站等廣泛采用的一種深基礎(chǔ)形式。根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)樁基可劃分為不同的類型，按成樁方法可分為預(yù)制樁(木樁、鋼樁、混凝土樁)、灌注樁(沉管灌注樁、鉆孔灌注樁、挖空灌注樁)、就地?cái)嚢铇兜?。從?jīng)濟(jì)、環(huán)保、安全等角度出發(fā)，混凝土預(yù)制樁以及灌注樁的使用相當(dāng)普遍。對于在覆蓋層松軟的土層、地下水比較多的土層以及工期緊急地情況下采用預(yù)制樁施工具有明顯的優(yōu)勢，但是由于吊樁設(shè)備的限制導(dǎo)致單節(jié)樁長長度不足，接樁位置又會成為薄弱面，沉樁后樁身裂縫會降低樁身強(qiáng)度、樁端承載力不高、樁側(cè)摩阻力小。 對于鉆孔灌注樁，雖然適用于復(fù)雜的土層但是樁身質(zhì)量不易控制，容易出現(xiàn)斷樁、露筋、夾泥等問題，導(dǎo)致單樁承載力不高。近年來后注漿工藝有所發(fā)展并得到了廣泛的使用，但是在鉆孔灌注樁中采用后注漿工藝時(shí)注漿孔的通暢不易保證；對于PHC管樁，由于管壁太薄，水平承載力低，由此引入的后注漿工藝可以對管樁的水平承載力有所提高，但是在樁底樁側(cè)同時(shí)注漿時(shí)又面臨樁側(cè)注漿難以控制，樁底注漿需控制鉆孔深度等問題。根據(jù)上述問題若能開發(fā)出一種兼具預(yù)制樁和后注漿相結(jié)合的新工藝將會為樁基的施工解決很多問題，預(yù)留注漿管預(yù)制樁便是這一思路的實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有預(yù)制樁及其成樁工藝的樁側(cè)摩擦力較小、樁端承載力較小、成本較高的不足，本發(fā)明提供一種有效提高樁側(cè)摩擦力和樁端承載力、降低成本的預(yù)留注漿管預(yù)制樁及其成樁工藝。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種預(yù)留注漿管預(yù)制樁，包括樁身，所述樁身底部與樁頭固定連接，所述樁身內(nèi)設(shè)樁側(cè)注漿管和樁端注漿管；所述樁端注漿管位于樁身的中心位置，所述樁側(cè)注漿管隔段預(yù)設(shè)樁側(cè)單向出漿口，樁端注漿管的下端與所述樁身下端出口連通；所述樁側(cè)注漿管的上端安裝樁側(cè)連接管，所述樁端注漿管的上端安裝樁端連接管，所述樁側(cè)連接管和樁端連接管均與樁身的上端面連接。進(jìn)一步，所述樁頭包括圓錐頭部和圓柱身部，所述圓柱身部呈籠狀或網(wǎng)狀。更進(jìn)一步，樁端注漿管的下端安裝四通管。再進(jìn)一步,所述樁頭內(nèi)填充碎石。所述樁身有至少兩段，靠上的樁身的下端出口與相鄰靠下的樁身的上端面連接， 且上下相鄰的樁身內(nèi)的兩根側(cè)注漿管連通，兩根樁端注漿管連通。所述樁側(cè)注漿管和樁端注漿管為波紋管。一種預(yù)留注漿管預(yù)制樁的成樁工藝，所述成樁工藝包括以下步驟
(I)、布置模板和鋼筋，將樁端注漿管設(shè)在樁身中心位置，樁側(cè)注漿管布置在樁身的樁側(cè)，(2)用先張法加工預(yù)應(yīng)力樁的樁身；(3)打樁并將樁送至設(shè)計(jì)標(biāo)高后開始注漿；(4)采用連接管將注漿管接頭分別與樁側(cè)注漿管和樁端注漿管連通；(5)用高壓水疏通樁側(cè)注漿管和樁端注漿管，打開出漿口 ；(6)先進(jìn)行樁側(cè)注漿，再進(jìn)行樁端注漿，形成預(yù)制樁。進(jìn)一步，所述步驟(I)中，樁側(cè)注漿管和樁端注漿管的主體均采用塑料波紋管，端頭連接管為帶有內(nèi)螺紋的鋼管。再進(jìn)一步，所述步驟(I)中，樁身的兩端增設(shè)預(yù)埋件；所述步驟(2)中，將上下相鄰的兩段樁身的預(yù)埋件對焊。所述步驟(I)中，將模板在開有與樁側(cè)單向出漿口配合的孔。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為使用的塑料波紋管一方面有很好的彎曲性能，另一方面在預(yù)應(yīng)力施加完畢截?cái)囝A(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)即能協(xié)調(diào)樁身的變形又能與樁身緊密地咬合，其次塑料波紋管價(jià)格低廉可以節(jié)約工程造價(jià)，綜合各方面的因素該設(shè)計(jì)有很大的優(yōu)勢。當(dāng)樁側(cè)漿液注入時(shí)，首先對樁側(cè)泥皮進(jìn)行破壞、消除，對樁周土起到滲透和擠密作用，充填樁與樁側(cè)周圍土體的間隙，隨著注漿量和注漿壓力的增加，現(xiàn)場的護(hù)壁泥皮在高壓漿液的頂壓、充填、擠壓作用下被破壞并擠出地表，逐漸擴(kuò)大樁側(cè)壓密區(qū)范圍，使樁側(cè)土的應(yīng)力路徑和固結(jié)狀態(tài)改變。當(dāng)樁側(cè)為粘性土或粉質(zhì)土等滲透性差的土?xí)r形成劈裂注漿，如果樁側(cè)為砂礫性等滲透性能較好的土層時(shí)，形成樁側(cè)壓密注漿狀態(tài)。樁側(cè)后壓漿使水泥漿與樁側(cè)泥皮、土層之間發(fā)生擠密、滲入、充填、劈裂等過程，提高了樁側(cè)土體的強(qiáng)度以及樁側(cè)混凝土與土體之間的粘結(jié)力，且增大了樁徑，提高了樁側(cè)摩阻力，從而提高了單樁承載力。樁端注漿時(shí)，由于預(yù)制樁頭內(nèi)碎石的存在，一方面可以防止樁端出漿口被堵塞形成良好的出漿通道，另一方面注漿結(jié)束后漿液與碎石、樁端伸出的鋼筋結(jié)合形成抗壓能力比較大的混凝土。而且隨著注漿量的增加，樁底逐漸形成“梨形頭”壓密區(qū)域也逐漸擴(kuò)大， 最終樁底可產(chǎn)生擴(kuò)底樁的效果，也會大大地提高單樁承載力。本發(fā)明適合于上覆土層為松軟土層、地下水流大、工期比較緊迫等傳統(tǒng)預(yù)制樁適用的情況。此外，本發(fā)明結(jié)合了傳統(tǒng)預(yù)制樁、預(yù)應(yīng)力管樁、鉆孔灌注樁后注漿工藝的優(yōu)勢，比傳統(tǒng)預(yù)制樁有更高的承壓能力以及抗拔性能。本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在(I)樁身鋼筋所施加的低預(yù)應(yīng)力可以有效地減輕吊樁、打樁過程出現(xiàn)的裂縫，可以保證樁身質(zhì)量。(2)注漿管布置更合理，不易被堵塞，提高施工效率。(3)通過注漿工藝可以彌補(bǔ)接樁缺陷，并且在樁身出現(xiàn)裂縫的情況下，后壓漿可以填充于裂縫，達(dá)到修補(bǔ)樁身的效果。(4)使樁側(cè)摩擦力以及樁端承載力大大提高，進(jìn)而可以減少打樁數(shù)量，節(jié)約造價(jià)。(5)在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到后注漿，比將后注漿作為補(bǔ)救措施節(jié)省人力以及財(cái)力，也達(dá)到了經(jīng)濟(jì)高效的目的。(5)工藝簡單，并且可以在保證樁身承載力的前提下大大地縮短工期。(6)樁頭填料可用礦渣、建筑廢料，可將廢品重新利用，節(jié)能環(huán)保。本發(fā)明同時(shí)具有上述特點(diǎn)，從而大幅提高了樁的承載能力同時(shí)減少工程成本，可有效地為樁基工程服務(wù)。


圖I是預(yù)留注漿管預(yù)制樁樁身結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是預(yù)留注漿管預(yù)制樁A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是預(yù)留注漿管預(yù)制樁連接段樁身A-A結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是預(yù)留注漿管預(yù)制樁B-B截面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是樁頭結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是接樁卡具的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例I
參照圖I 圖4，一種預(yù)留注漿管預(yù)制樁，采用預(yù)制樁與后注漿工藝相結(jié)合，樁身
采用低預(yù)應(yīng)力混凝土，內(nèi)設(shè)樁側(cè)注漿管5，樁端注漿管7 ;樁頭10為預(yù)制，樁頭內(nèi)填充碎石 9，并將樁頭與樁端焊接成整體。樁側(cè)注漿管隔段預(yù)設(shè)樁側(cè)單向出漿口 6，樁端設(shè)置與樁端注漿管連接的四通管8作為樁底出漿口，盡量保證三個出漿口均勻分布(在水平面的投影為 120。)上述預(yù)制樁頭10為類似“蒙古包”狀的整體，其中圓柱部分(與樁端連接區(qū)域以下)為籠狀或網(wǎng)狀。上述碎石9也可由砂礫、鋼渣、建筑碎塊代替。實(shí)施例2參照圖I 圖6，一種預(yù)留注漿管預(yù)制樁的成樁工藝，包括如下步驟(I)布置模板、鋼筋及樁側(cè)注漿管5、樁端注漿管7和下樁端預(yù)埋件11和上樁端預(yù)埋件13，樁底注漿管7設(shè)在中心位置，樁側(cè)注漿管5布置在樁側(cè)；注漿管的主體采用塑料波紋管(樁側(cè)注漿管可用4分管，樁端注漿管可用6分管)，端頭連接管為帶有內(nèi)螺紋的鋼管4。(2)用先張法加工預(yù)應(yīng)力樁的樁身，施加的預(yù)應(yīng)力不要太大(4_6MPa即可)，以避免打樁時(shí)樁身混凝土被壓碎。(3)當(dāng)混凝土達(dá)到強(qiáng)度要求后截?cái)鄡啥硕嘤噤摻?，對于樁端部分的鋼筋要留出略小于樁頭10圓柱部分的長度。(4)連接樁端出漿口一四通管8 (亦可預(yù)埋置)。(5)將預(yù)制樁頭10內(nèi)填充碎石料9，碎石料不要填充過滿以防損壞樁端出漿口。(6)將樁頭10按圖與下樁端預(yù)埋件11焊接成樁。(7)打樁時(shí)最好采用特制樁帽，以防損壞注漿口，將樁送至設(shè)計(jì)標(biāo)高后開始注漿。(8)采用連接管3將樁側(cè)注漿管外接頭I、樁端注漿管外接頭2分別與相應(yīng)的內(nèi)螺紋鋼管連接，形成注漿通道。(9)用高壓水疏通注樁側(cè)注漿管5、樁端注漿管7，打開出漿口。(10)注漿采取注漿壓力與注漿量雙控制的措施，先進(jìn)行樁側(cè)注漿，再進(jìn)行樁端注漿(一般在樁側(cè)注漿結(jié)束6小時(shí)左右)。在需要接樁的情況下，每節(jié)樁的兩端增設(shè)預(yù)埋件，將兩段樁的預(yù)埋件對焊(空隙內(nèi)可填充碎石料)。為了保證成樁后樁側(cè)單向出漿口 6的完好，可以考慮在步驟I中，將模板在相應(yīng)的位置留出略大于樁側(cè)注漿管5的孔。如圖2、3順序布置模板、鋼筋及樁側(cè)注漿管5、樁端注漿管7、下樁端預(yù)埋件11和上樁端預(yù)埋件13，盡量保證樁端注漿管7設(shè)在中心位置，樁側(cè)注漿管5布置在樁側(cè)；注漿管的主體采用塑料波紋管(樁側(cè)注漿管用四分管，樁端注漿管用六分管)，并在端頭處替換為帶有內(nèi)螺紋的鋼管4 ;將預(yù)制樁頭10內(nèi)填充碎石料9用以改善注漿效果，碎石料不要填充過滿以防損壞樁端出漿口 ；將樁頭10按圖與樁端預(yù)埋件11焊接成樁；注漿采取注漿壓力與注漿量雙控制的措施，先進(jìn)行樁側(cè)注漿，再進(jìn)行樁端注漿(一般在樁側(cè)注漿結(jié)束6小時(shí))。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)留注漿管預(yù)制樁，包括樁身，所述樁身底部與樁頭固定連接，其特征在于所述樁身內(nèi)設(shè)樁側(cè)注漿管和樁端注漿管；所述樁端注漿管位于樁身的中心位置，所述樁側(cè)注漿管隔段預(yù)設(shè)樁側(cè)單向出漿口，樁端注漿管的下端與所述樁身下端出口連通；所述樁側(cè)注漿管的上端安裝樁側(cè)連接管，所述樁端注漿管的上端安裝樁端連接管，所述樁側(cè)連接管和樁端連接管均與樁身的上端面連接。
2.如權(quán)利要求I所述的預(yù)留注漿管預(yù)制樁，其特征在于所述樁頭包括圓錐頭部和圓柱身部，所述圓柱身部呈籠狀或網(wǎng)狀。
3.如權(quán)利要求I或2所述的預(yù)留注漿管預(yù)制樁，其特征在于樁端注漿管的下端安裝四通管。
4.如權(quán)利要求I或2所述的預(yù)留注漿管預(yù)制樁，其特征在于所述樁頭內(nèi)填充碎石。
5.如權(quán)利要求I或2所述的預(yù)留注漿管預(yù)制樁，其特征在于所述樁身有至少兩段，靠上的樁身的下端出口與相鄰靠下的樁身的上端面連接，且上下相鄰的樁身內(nèi)的兩根側(cè)注漿管連通，兩根樁端注漿管連通。
6.如權(quán)利要求I或2所述的預(yù)留注漿管預(yù)制樁，其特征在于所述樁側(cè)注漿管和樁端注衆(zhòng)管為波紋管。
7.—種如權(quán)利要求I所述的預(yù)留注漿管預(yù)制樁的成樁工藝，其特征在于所述成樁工藝包括以下步驟(1)、布置模板和鋼筋，將樁端注漿管設(shè)在樁身中心位置，樁側(cè)注漿管布置在樁身的樁側(cè)，(2)用先張法加工預(yù)應(yīng)力樁的樁身；(3)打樁并將樁送至設(shè)計(jì)標(biāo)高后開始注漿；(4)采用連接管將注漿管接頭分別與樁側(cè)注漿管和樁端注漿管連通；(5)用高壓水疏通樁側(cè)注漿管和樁端注漿管，打開出漿口；(6)先進(jìn)行樁側(cè)注漿，再進(jìn)行樁端注漿，形成預(yù)制樁。
8.如權(quán)利要求7所述的預(yù)留注漿管預(yù)制樁的成樁工藝，其特征在于所述步驟(I)中， 樁側(cè)注漿管和樁端注漿管的主體均采用塑料波紋管，端頭連接管為帶有內(nèi)螺紋的鋼管。
9.如權(quán)利要求7或8所述的預(yù)留注漿管預(yù)制樁的成樁工藝，其特征在于所述步驟(I) 中，樁身的兩端增設(shè)預(yù)埋件；所述步驟(2)中，將上下相鄰的兩段樁身的預(yù)埋件對焊。
10.如權(quán)利要求7或8所述的預(yù)留注漿管預(yù)制樁的成樁工藝，其特征在于所述步驟(I)中，將模板在開有與樁側(cè)單向出漿口配合的孔。
全文摘要
一種預(yù)留注漿管預(yù)制樁，包括樁身，所述樁身底部與樁頭固定連接，所述樁身內(nèi)設(shè)樁側(cè)注漿管和樁端注漿管；所述樁端注漿管位于樁身的中心位置，所述樁側(cè)注漿管隔段預(yù)設(shè)樁側(cè)單向出漿口，樁端注漿管的下端與所述樁身下端出口連通；所述樁側(cè)注漿管的上端安裝樁側(cè)連接管，所述樁端注漿管的上端安裝樁端連接管，所述樁側(cè)連接管和樁端連接管均與樁身的上端面連接。以及一種成樁工藝。本發(fā)明提供一種有效提高樁側(cè)摩擦力和樁端承載力、降低成本的預(yù)留注漿管預(yù)制樁及其成樁工藝。
文檔編號E02D15/04GK102605767SQ20121008326
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者丁智, 張濤, 葛國寶, 魏新江 申請人:浙江大學(xué)城市學(xué)院