[發明專利]帶有豎向排水凹槽的預應力管樁的施工方法

有效

• 申請號: 201110321979.9
• 申請日: 2011-10-21
• 公開（公告）號: CN102392445A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 王新民;李宗海;廖明雄;李洪彬;熊海寧;李輝;王青蕊;林美輝
• 申請（專利權）人: 中鐵十七局集團第六工程有限公司
• 主分類號: E02D7/00
• 分類號: E02D7/00;E02D5/24;E02D5/48
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發明涉及預應力管樁的施工方法，具體為一種帶有豎向排水凹槽的預應力管樁的施工方法。

背景技術

預應力管樁加固軟土地基技術，是近年來發展起來并廣泛推廣應用的成熟技術。在預應力管樁技術的發展過程中，采用離心成型技術實現了大規模工廠化批量生產，已初步形成產業化；利用沖擊或靜壓設備貫入施工，已形成成熟的工法；在高速鐵路、高速公路、高層建筑等領域已被設計部門作為一種經濟、實用的軟基處理的重要技術的方案比較對象。

但是，該技術仍存在如下不足之處：1、采用鋼模和離心成型工藝預制的管樁，外壁十分光滑，不利于管樁與土體的緊密聯系，兩者之間的摩擦力較小，不利于管樁制約軟土的沉降；2、管樁在貫入軟土過程中，由于軟土中孔隙水壓力突然升高，沿管壁周邊會有大量的水和泥向上涌出，在壓力的作用下，在管壁四周自然形成了排水通道，造成管壁與軟土之間形成一定的間隙，降低了管樁對軟土的擠密作用，也不利于軟土和管樁共同作用提高軟土地基的承載力，只能依靠軟土在自重的作用下，逐漸愈合與管壁之間的排水通道，導致后期沉降量較大、沉降趨于穩定的過程延長；3、在貫入過程中，在壓力的作用下，孔隙水沿管壁周邊冒出地面，嚴重污染施工現場，給施工帶來一定的影響。

發明內容

本發明為了解決現有預應力管樁施工時與軟土摩擦力較小發生沉降、與軟土形成間隙降低承載力以及污染施工現場的問題，提供了一種帶有豎向排水凹槽的預應力管樁的施工方法。

本發明是采用如下技術方案實現的：帶有豎向排水凹槽的預應力管樁的施工方法，采用如下步驟：a、將預應力管樁的外圓周面上均布開有若干與其軸線平行的排水凹槽，相鄰兩排水凹槽間的預應力管樁外圓周面上開有與該排水凹槽相通的V型槽；b、在預應力管樁貫入處安裝底部開孔的積水護筒，積水護筒的側壁設有與其相通的排水管，排水管上設有控制閥；c、沿積水護筒的開孔處貫入預應力管樁，孔隙水受到壓力同時進入V型槽和排水凹槽，V型槽內的水受到擠壓進入排水凹槽，排水凹槽內的孔隙水上升至積水護筒，并經排水管排出；d、貫入完成后，將積水護筒安裝至下一個預應力管樁樁位施工點。采用排水凹槽建立豎向排水通道，預應力管樁在貫入過程中受擠壓作用向上排出的地下孔隙水，順排水凹槽排至地面，減少對樁周土體的擾動；而且設置V型槽，進一步利于預應力管樁貫入過程的排水；同時提高樁體表面的糙率，樁體貫入到位后，當土體下沉時可將力量傳遞給管樁，有利于管樁與土體形成復合結構；減少土體工后沉降；增設積水護筒，將被擠壓排至地面的泥、水收集，進行有組織地排放，防止污染施工現場；克服了現有預應力管樁施工時與軟土摩擦力較小發生沉降、與軟土形成間隙降低承載力、延長工后沉降過程以及污染施工現場的問題。

安裝積水護筒前將錐狀樁靴密封固定在預應力管樁下端，且錐狀樁靴是由外層靴板、內層靴板和位于兩者之間的過濾層制成，外層靴板和內層靴板上均開有若干進水孔；然后在預應力管樁內部下端設置潛水泵，并在預應力管樁上端蓋有傳力塊，傳力塊內穿有一端與潛水泵連接、另一端位于預應力管樁外側的排水管，傳力塊上方罩有樁帽；貫入預應力管樁時，孔隙水進入預應力管樁一定高度后，啟動潛水泵，將預應力管樁內的孔隙水經排水管排出；貫入完成后，將傳力塊、排水管及潛水泵取出后，向預應力管樁底部灌注水下混凝土，封閉樁底進水孔。通過對錐狀樁靴結構改進，及時將軟土中孔隙水排入預應力管樁內，減小部位局部壓力，從而減小貫入阻力；同時利用潛水泵將大部分預應力管樁內孔隙水抽出，降低孔隙水進入預應力管樁內的阻力，改善了施工作業環境；利用預應力管樁樁身作為排水通道，減小管樁與其周圍軟土聯系被弱化的負面影響，提高復合地基的綜合承載力；利用鋼質傳力塊將貫入荷載如實傳遞到管樁樁頂；利用傳力塊在中間設置的彎孔，使將潛水泵水管和電纜順利通過，并不被貫入沖擊荷載損壞。

本發明結構設計合理可靠，不但可降低貫入阻力從而提高施工進度；而且有效防止軟土中的粗顆粒進入樁身內或隨著孔隙水排出地面而導致管樁與樁周軟土的聯系減弱；還能利用管樁中空的特點，制造了通暢的快速排水通道，軟土排水固結速度加快，使沉降提早完成；進一步提高了底部管樁的剛度和單樁承載力，有利于阻止地基的工后沉降；增設排水凹槽加快了排水速度，促進了軟土排水固結，同時減小了上沖水對樁周與土體聯系的破壞作用；而且V型槽增加了糙率，利于土體下沉力向樁體的傳遞，具有抵抗土體下沉的作用，對抑制工后沉降有一定的良性作用，同時具有結構合理、操作簡單、設計巧妙、工程成本低且易于實現和掌握的優點。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。