一種沉管灌注樁及其施工工藝的制作方法

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本發明屬于地基基礎加固技術領域，具體涉及一種沉管灌注樁及其施工工藝。

背景技術：

物體經加工或形變后通過時效處理可增加其硬度和強度并降低塑性、韌性和內應力。

沉管灌注樁是目前采用較為廣泛的一種灌注樁，該法又稱為套管成孔灌注樁，適用于一般黏性土、粉土、淤泥質土、淤泥、松散至中密的砂土以及人工填土等，不宜用于標準貫入擊數n＞12的砂土、n＞15的黏性土和碎石土。施工時常見的問題有：1)頸縮樁，也稱瓶頸，指樁身局部直徑小于設計直徑，產生的主要原因是：a.在含水量高的黏性土中沉管時，土體收到強烈的擾動擠壓，產生很高的超孔隙水壓力，樁管拔出后，超孔隙水壓力作用在混凝土樁身上，使樁身局部直徑縮小；b.施工過程中拔管速度過快，管內產生真空吸力，若同時管內混凝土量少且和易性差，導致混凝土擴散效果差，發生頸縮；c.樁間距過小，施工時受到鄰近樁擠壓時樁身縮小；2)斷樁，指樁身裂紋呈水平或有傾斜且貫通全截面，常見于地面以下1-3米不同軟硬土層交界處，產生的主要原因是樁距過小，樁身混凝土終凝不久，強度低，鄰樁沉管時使土體隆起和擠壓，產生橫向水平力和豎向拉力使混凝土樁身斷裂；3)吊腳樁，指樁底部的混凝土懸空或混入泥沙后在樁底部形成松軟層，產生原因是拔管時樁尖隨同樁管一起被拔到一定高度而此時孔底已被回落土填充而形成吊腳樁；4)樁尖進水，在含大量的淤泥、粉砂土層中沉入樁管時，往往會有水或泥沙進入樁管內，產生原因是樁尖與管樁合攏和有較大空隙，進入的泥沙與混凝土混合導致樁尖強度降低。

中國專利cn103993598a提供一種引植入布袋碎石注漿樁及施工方法，其缺點在于：1)樁尖在下放過程中易發生偏斜，從而導致成樁承載力下降；2)下放樁尖之前難以避免地有或多或少的回填土掉入樁孔底部，而這些土體僅僅被樁自身的一部分重力進行了不完全的壓實，故其后期沉降量較大，雖樁身強度高，但并不能有效地承擔上部結構傳來的荷載。中國專利cn104131555a提供一種外包透水性鋼筋混凝土管碎石注漿樁及其施工方法，其缺點在于：土工布袋在外側包裹著樁尖和預制管樁，將其壓入土體的過程中極易導致土工布袋的破壞，又因為預制管樁由透水混凝土制成，兩個原因結合在一起，必將導致導入的混凝土與地下水以及泥沙相混合，混凝土強度減低，從而大大降低了樁的承載能力。中國專利cn203594027u提供一種布袋擴擠混凝土支盤樁，其缺點在于：1)施工步驟繁雜，成本較高；2)其內部土工布袋高壓注漿與外部支盤擴擠布袋高壓注漿相矛盾，因為外部的支盤擠括布袋高壓注漿后，會同時對內測剛剛澆筑完成的混凝土樁芯和外側的土體產生壓力，由于土體的強度是高于剛剛澆筑的混凝土強度的，故擠括的結果是土體變形不大，反而而對樁芯產生了很大的擠壓變形，導致樁身截面面積突減，承載力下降。中國專利cn201202116y提供一種土工布袋散體材料后注漿樁，其缺點在于：樁尖由鋼板制成，且未設置任何保護措施，故必發生銹蝕導致樁尖強度降低，從而影響到樁整體的承載力。

技術實現要素：

本發明的目的在于解決以上技術問題，提供一種結構簡單、施工便捷、承載力高的沉管灌注樁及其施工工藝。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種沉管灌注樁，其特征在于：包括樁管、樁尖、土工布袋、樁身和鋼筋籠。

所述樁尖為預制混凝土樁尖。

一種沉管灌注樁施工工藝，其特征在于：包括如下步驟：

a.樁尖就位：吊起樁管使其對準預埋在樁位的預制混凝土樁尖；

b.沉管：用打樁機將樁管連同樁尖一起壓入土中；

c.放入土工布袋：將土工布袋放入樁管；

d.澆灌混凝土：向土工布袋中澆灌混凝土；

e.吊放鋼筋籠：將鋼筋籠吊放入土工布袋；

f.拔管：拔出樁管；

g.成型。

所述土工布袋在放入樁管前需經過泥漿潤滑外表面以減小放入土工布袋和拔管時土工布袋與樁管的摩擦力。

所述鋼筋籠下端連有一截保護段，避免鋼筋銹蝕和土工布袋被破壞。

所述混凝土在拔管至初凝期間應被施加一定的壓力。

所述壓力應不小于樁周地表處的主動土壓力以保證樁孔不坍塌。

所述步驟f.拔管前應經歷時效處理，待超孔隙水壓力消散再拔管。

由于采用如上技術方案，本發明具有以下優點：

1.本發明結構簡單、施工方便且承載力高；

2.本發明中的混凝土自拔管至初凝被持續施加的壓力不小于樁周地表處的主動土壓力，促進了樁的成型并保證了樁孔孔壁不坍塌并防止了樁管拔起過程中其不與樁尖分開，從而防止了截面突變引起的應力集中、頸縮樁、斷樁、吊腳樁等問題的出現；

3.本發明的土工布袋有效地將混凝土與地下水和泥沙隔離，防止了樁體進水、進泥沙等問題；

4.本發明拔管前經過時效處理，消散了超孔隙水壓力，促進了樁的成型。

附圖說明

圖1為本發明的施工工藝示意圖；

圖2為本發明的施工工藝f.拔管示意圖；

圖中：1.樁尖，2.樁管，3.土工布袋，4.樁身，5.鋼筋籠。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明。

本發明實施例為：

參見附圖1和圖2，一種沉管灌注樁，包括樁管、樁尖、土工布袋、樁身和鋼筋籠。