塑料蜂窩管護壁的灌注樁群施工方法及蜂窩形灌注樁的製作方法
2023-12-10 23:21:32
專利名稱：塑料蜂窩管護壁的灌注樁群施工方法及蜂窩形灌注樁的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種軟土複合地基的樁基技術，應用於道路、建築、港口工程領域的地 基處理。尤其涉及一種塑料蜂窩管護壁的灌注樁群施工方法及蜂窩形灌注樁。
背景技術：
在樁基礎工程領域中，圓形、方形混凝土樁的使用最為廣泛。要提高圓形、方形樁 的承載力，需增加樁的直徑或邊長，或者增加樁的長度，將會增加樁的材料用量，導致施工 成本高。如何減少混凝土的用量而又提高樁基承載力一直是研究人員長期關心的課題。在截面面積相等的情況下，異形截面樁的側面周長比方形、圓形樁的側面周長明 顯要大，即異形樁身的比表面積較大，異型樁側摩阻力顯著增大。異型樁在不增加樁的截面 面積和長度的情況下，能有效地提高樁的豎向承載力，從而達到節約材料、降低工程造價的 目的。近年來，異型樁的理論和實踐得到了長足的發展，出現了是十字形樁、T形樁、工字 形樁、Y形樁等非圓截面的異型灌注樁，擴大了樁土比表面積，提高承載力，降低材料用量。 但是，工程實踐表明，這些異型鋼套管沉管灌注樁是擠土樁，先期澆注好的樁，易受到擠土 效應而產生傾斜、斷裂甚至錯位，這些擠土樁的樁身容易產生缺陷，並且其施工工藝複雜。借鑑鋼套管沉管灌注樁的施工工藝的優點，採用3孔或7孔PVC塑料蜂窩管作為 異型灌注樁的臨時護壁，PVC塑料蜂窩管的水平剛度較大，能保證先期形成的樁孔不會受到 後期施工樁的擠土效應而產生塌孔、縮頸和錯位現象，樁孔群的臨時護壁效果好。將預製混 凝土樁尖和PVC塑料蜂窩管一起套入異型鋼套管內，在異型鋼套管的保護下，採用打樁設 備，按一定的間距將PVC塑料蜂窩管護壁連續打入需要加固的地基中，護壁的PVC塑料蜂窩 管臨時留在樁孔內；形成一定區域的樁孔群後，在PVC塑料蜂窩管內連續灌注混凝土，邊振 搗管內混凝土邊拔出採用PVC塑料蜂窩管作為臨時護壁的塑料管子，樁頂插入鋼筋，樁身 混凝土結硬後，樁頂澆築鋼筋混凝土蓋板，形成混凝土蜂窩形灌注樁群；鋪設墊層、格柵，形 成樁土複合地基。PVC塑料蜂窩管作為施工臨時護壁，灌注混凝土後，拔出PVC塑料蜂窩管 周轉使用，樁群連續施工。新型的蜂窩形灌注樁具有價格低廉、樁身的比表面積大、承載力 高、成樁質量高、施工快捷等優點。
發明內容
技術問題本發明提供一種能有效地提高灌注樁的豎向承載力、降低樁造價的塑 料蜂窩管護壁的灌注樁群施工方法及蜂窩形灌注樁。技術方案本發明所述的一種塑料蜂窩管護壁的灌注樁群施工方法步驟1將PVC塑料蜂窩管的底部套在預製樁尖上，再將異型鋼套管裝在PVC塑料 蜂窩管的外圍，採用打樁設備，將套有異型鋼套管的PVC塑料蜂窩管和預製樁尖一起打入 需要加固的地基中，PVC塑料蜂窩管留在樁孔內作為臨時護壁，形成PVC塑料蜂窩管護壁的
3樁孔，拔出異型鋼套管套； 步驟2重複步驟1，形成PVC塑料蜂窩管護壁的樁孔群後，在PVC塑料蜂窩管護壁 的樁孔群內連續灌注混凝土，形成混凝土樁身，採用加長臂拔樁機，邊振搗PVC塑料蜂窩管 內混凝土邊拔出PVC塑料蜂窩管；再在混凝土樁身的頂部，插入樁頂插筋；待混凝土樁身結 硬後，澆築樁頂蓋板，形成蜂窩形灌注樁群。鋪設墊層、格柵，形成樁土複合地基。
所述的PVC塑料蜂窩管是一次擠壓成型的三孔PVC塑料蜂窩管或七孔PVC塑料蜂 窩管的成品。本發明所述的一種蜂窩形灌注樁，由作為臨時護壁用的PVC塑料蜂窩管、預製樁 尖、混凝土樁身、樁頂插筋、樁頂蓋板構成，PVC塑料蜂窩管的底部套在預製樁尖上，混凝土 樁身由混凝土澆築成型，形成於PVC塑料蜂窩管內且所述混凝土樁身與PVC塑料蜂窩管之 間為分離關係，樁頂插筋設在混凝土樁身的頂部，所述樁頂蓋板通過樁頂插筋連接並設置 於混凝土樁身的頂部。所述的蜂窩形灌注樁，樁身外輪廓形狀是三孔蜂窩管狀或七孔蜂窩管狀。借鑑鋼套管沉管灌注樁的施工工藝的優點，採用3孔或7孔PVC塑料蜂窩管作為 異型灌注樁的臨時護壁，PVC塑料蜂窩管的水平剛度較大，能保證先期形成的樁孔不會受到 後期施工樁的擠土效應而產生塌孔、縮頸和錯位現象，樁孔群的臨時護壁效果好。將預製混 凝土樁尖和PVC塑料蜂窩管一起套入異型鋼套管內，在異型鋼套管的保護下，採用打樁設 備，按一定的間距將PVC塑料蜂窩管護壁連續打入需要加固的地基中，護壁的PVC塑料蜂窩 管臨時留在樁孔內；形成一定區域的樁孔群後，在PVC塑料蜂窩管內連續灌注混凝土，邊振 搗管內混凝土邊拔出採用PVC塑料蜂窩管作為臨時護壁的塑料管子，樁頂插入鋼筋，樁身 混凝土結硬後，樁頂澆築鋼筋混凝土蓋板，形成混凝土蜂窩形灌注樁群；鋪設墊層、格柵，形 成樁土複合地基。PVC塑料蜂窩管護壁的異型灌注樁，具有樁身比表面積較大，樁側摩阻力大的特 點。利用水平剛度好且價格低廉的PVC塑料蜂窩管護壁，保證先期形成的樁孔不會受到擠 土效應而產生塌孔、縮頸和錯位現象。新樁型具有價格低廉、節約材料、樁身的比表面積大、 承載力高、成樁質量高、工藝簡便、施工快捷等優點。PVC塑料蜂窩管護壁的異型灌注樁群可 以在施工現場快速批量製作，採用三孔PVC塑料蜂窩管護壁的異型灌注樁和同面積的圓截 面灌注樁對比，其承載力提高為25%，七孔PVC塑料蜂窩管護壁樁承載力提高20%。有益效果借鑑沉管灌注樁的施工工藝的優點，採用3孔或7孔PVC塑料蜂窩管作 為異型灌注樁的臨時護壁，在異型鋼套管的保護下，按一定的間距將PVC塑料蜂窩管護壁 連續打入需要加固的地基中，形成一定區域後，在PVC塑料蜂窩管內連續灌注混凝土，邊振 搗管內混凝土邊拔出塑料護壁管子，樁頂插入鋼筋，樁頂澆築鋼筋混凝土蓋板，形成灌注混 凝土蜂窩形灌注樁群。本發明樁具有價格低廉、節約材料、樁身的比表面積大、承載力高、成 樁質量高、工藝簡便、施工快捷等優點。PVC塑料蜂窩管護壁的異型灌注樁，樁身外輪廓形狀 是三孔蜂窩狀或七孔蜂窩狀，蜂窩異型樁身的比表面積較大，樁側摩阻力大，能有效地提高 樁的豎向承載力，從而達到節約材料、降低工程造價的目的。採用打樁設備，按一定的間距 將PVC塑料蜂窩管護壁連續打入需要加固的地基中，護壁管臨時留在樁孔內，形成一定區 域的樁孔群後，在PVC塑料蜂窩管護壁內連續灌注混凝土，邊振搗管內混凝土邊拔出塑料 護壁管子，樁群連續施工，PVC塑料蜂窩管護壁的異型灌注樁群可以在施工現場快速批量制
4作，因此，新型樁的施工具有工藝簡便、施工快捷等特點。採用水平剛度大的PVC塑料蜂窩 管護壁，先期形成的樁孔不會受到擠土效應而產生傾斜、斷裂和錯位現象。因而，新型樁的 成樁質量高。PVC塑料蜂窩管一次擠壓成型製造，製作工藝成熟，價格低廉，作為施工臨時 護壁，拔出PVC塑料蜂窩管周轉使用，不增加額外施工材料費用。因而，新型樁的價格低廉。 採用3孔PVC塑料蜂窩管護壁的異型樁和同面積的圓截面樁對比，其承載力提高25%，用7 孔PVC塑料蜂窩管護壁的異型樁其承載力提高值20%。PVC塑料蜂窩管護壁的異型灌注樁 群，尤其適合道路、港口工程的軟土地基加固處理。
圖1是塑料蜂窩管護壁的蜂窩形灌注樁立面示意圖；圖2是三孔PVC塑料蜂窩管異型樁斷面示意圖；圖3是七孔PVC塑料蜂窩管異型樁斷面示意圖。圖中有PVC塑料蜂窩管1 ；預製樁尖2 ；混凝土樁身3 ；樁頂插筋4 ；樁頂蓋板5，異 型鋼套管6。
具體實施例方式實施例1一種蜂窩形灌注樁，由作為臨時護壁用的PVC塑料蜂窩管1、預製樁尖2、混凝土樁 身3、樁頂插筋4、樁頂蓋板5構成，PVC塑料蜂窩管1的底部套在預製樁尖2上，混凝土樁 身3由混凝土澆築成型，並形成於PVC塑料蜂窩管1內且所述混凝土樁身3與PVC塑料蜂 窩管1之間為分離關係，樁頂插筋4設在混凝土樁身3的頂部，所述樁頂蓋板5通過樁頂插 筋4連接並設置於混凝土樁身3的頂部。在本實施例中，樁身外輪廓形狀是三孔蜂窩狀或 七孔蜂窩狀。實施例2一種塑料蜂窩管護壁的灌注樁群施工方法步驟1將PVC塑料蜂窩管1的底部套在預製樁尖2上，再將異型鋼套管套6在PVC 塑料蜂窩管1的外圍，採用打樁設備，將套有異型鋼套管6的PVC塑料蜂窩管1和預製樁尖 2 —起打入需要加固的地基中，PVC塑料蜂窩管1留在樁孔內作為臨時護壁，形成PVC塑料 蜂窩管1護壁的樁孔，拔出異型鋼套管套6 ；步驟2重複步驟1，形成PVC塑料蜂窩管1護壁的樁孔群後，在PVC塑料蜂窩管1 護壁的樁孔群內連續灌注混凝土，形成混凝土樁身3，採用長臂拔樁機，邊振搗PVC塑料蜂 窩管1內混凝土邊拔出PVC塑料蜂窩管1 ；再在混凝土樁身3的頂部，插入樁頂插筋4 ；待混 凝土樁身3結硬後，澆築樁頂蓋板5，形成蜂窩形灌注樁群。鋪設墊層、格柵，形成樁土複合地基。在本實施例中，PVC塑料蜂窩管1是一次擠壓成型的三孔PVC塑料蜂窩管或七孔 PVC塑料蜂窩管成品。實施例3採用外接圓直徑為500mm的三孔PVC塑料蜂窩管作為異型灌注樁的臨時護壁，異 型樁成樁的面積與直徑為400mm圓截面灌注樁相同，異型樁的外圍周長是圓樁周長的1. 25
5倍，因此，異型樁側摩阻力比圓樁大1. 25倍，其承載力提高為25 %。所述的三孔PVC塑料蜂 窩管是一次擠壓成型的成品，壁厚為3mm。實施例4採用外接圓直徑為500mm的七孔PVC塑料蜂窩管作為異型灌注樁的臨時護壁，異 型樁成樁的面積與直徑為450mm圓截面灌注樁相同，異型樁的外圍周長是圓樁周長的1. 20 倍，因此，異型樁側摩阻力比圓樁大1. 20倍，其承載力提高為20 %。所述的七孔PVC塑料蜂 窩管是一次擠壓成型的成品，壁厚為2mm。下面對本發明塑料蜂窩管護壁的灌注樁群施工方 法作更為詳細地說明PVC塑料蜂窩管護壁的異型灌注樁可在施工現場快速批量製作，施工工藝流程為 清理場地——打入樁尖、護壁塑料管——批量灌注混凝土——抽拔護壁塑料管——樁頂插 筋、澆蓋板——鋪設墊層、格柵——形成複合地基。在製作異型灌注樁施工中，必須注意抓 緊抓細各環節，具體生產工藝要點如下(1)清理場地首先施工現場做好「三通一平」，拆除、遷移場內現有建築物、設施、和障礙物，清除 場內塊石、樹木、根植物和水塘，抽乾場內積水，使場地平順，無雜物，無積水。按照樁位設計 圖紙，進行測量放樣，用竹籤(杆)標出樁位輪廓線。(2)打入樁尖、護壁塑料管預製混凝土樁尖應專門預先製作，PVC塑料蜂窩管護壁的異型灌注樁的樁尖中心 應與樁截面形心重合，樁尖形狀應類似「鉛筆尖」。樁尖的尾部的尺寸應該向內收縮PVC塑 料蜂窩管的厚度尺寸，以便PVC塑料蜂窩管能套住預製混凝土樁尖。PVC塑料蜂窩管是一種應用廣泛的光纜護套管，是集護套與子管為一體，採用一次 擠壓成型，價格便宜，製作工藝簡單。PVC塑料蜂窩管具有比表面積大、表面光滑、水平剛度 大等優點，PVC塑料蜂窩管常用的有3孔和7孔管等產品，非常適合作為異型樁的模板套管， PVC塑料蜂窩管直徑200-500mm為宜，PVC塑料蜂窩管壁厚2. 0-3. 0mm。將預製混凝土樁尖與PVC塑料蜂窩管採用防水玻璃膠連接，玻璃膠具有較好的防 水性能，可以防止地下水進入樁孔內，玻璃膠的粘結能力不高，以後抽拔蜂窩塑料管護壁方 便的。將PVC塑料蜂窩管護壁和混凝土樁尖套入鋼套管內，在異型鋼套管的保護下，採 用專用打樁設備，按一定的間距將PVC塑料蜂窩管護壁連續打入需要加固的地基中，護壁 管臨時留在樁孔內，形成一定區域後，然後在PVC塑料蜂窩管護壁內連續灌注混凝土，邊振 搗管內混凝土邊拔出塑料護壁管子。(3)批量灌注混凝土批量成孔後，首先進行成孔的自檢，主要檢測內容有成孔的空口標高，孔底標高， 孔的傾斜度，實際孔深，直徑，護壁高度，孔內滲水情況，然後將自檢報告呈遞給監理單位， 測量監理工程師到現場進行檢測，合格以後批准進行下一步的施工工序。形成一定區域後，在PVC塑料蜂窩管護壁內連續灌注混凝土。混凝土通過豎嚮導 管，依靠混凝土的自重進行灌注，混凝土從管子底端緩慢流出，向四周擴大分布，混凝土必 須具有良好的和易性，含砂率在40 50%之間，粗骨料宜用不大於3. 8釐米的卵石，水灰比 控制在0. 44左右，混凝土中可摻入緩凝、塑化等外加劑。PVC塑料蜂窩管臨時護壁的異型灌注樁混凝土等級宜為C20-C25。樁頂混凝土應適當超過樁頂設計標高，以便在鑿除樁頂浮漿 層後，標高符合設計要求。(4)抽拔護壁塑料管批量灌注混凝土後，在混凝土初凝前，採用加長臂拔樁機，拔出PVC塑料蜂窩管護 壁。邊振搗管內混凝土邊拔出塑料護壁管子，使得混凝土密實。洗淨PVC塑料蜂窩管，以備 再次周轉使用。(5)樁頂插筋、澆蓋板PVC塑料蜂窩管護壁的異型灌注樁是素混凝土樁，樁頂應採用構造連接插筋，插筋 必須沿樁周對稱、均勻。樁頂上的插筋一定要保持垂直插入，有足夠錨固長度和保護層，應 防止插偏和插斜。樁頂蓋板應在樁身達到設計強度要求後才能進行製作，製作前應對場地進行清理 平整，立側模現澆鋼筋混凝土蓋板。蓋板的表面應平整、密實，不得有蜂窩、麻面、缺邊掉角 的現象。異型樁和樁頂蓋板組合在一起，就如鍥入地基中的「鞋釘」 一樣，具有良好的受力 性能。(6)鋪設墊層、格柵，形成複合地基。樁施工完畢後，為了調整異型樁和樁間土的共同作用和樁土應力比，在樁頂鋪設 一定厚度的墊層和土工格柵，形成複合地基。褥墊層應採用平板振動器振實，道路工程中碎 石墊層厚度宜為300-500mm，墊層鋪設應分層壓實。土工格柵一般為聚丙烯、聚氯乙烯等高 分子聚合物經熱塑或模壓而成的二維網格狀，可以對土體進行「加筋」處理。
權利要求
一種塑料蜂窩管護壁的灌注樁群施工方法，其特徵在於步驟1將PVC塑料蜂窩管(1)的底部套在預製樁尖(2)上，再將異型鋼套管(6)裝在PVC塑料蜂窩管(1)的外圍，採用打樁設備，將套有異型鋼套管(6)的PVC塑料蜂窩管(1)和預製樁尖(2)一起打入需要加固的地基中，PVC塑料蜂窩管(1)留在樁孔內作為臨時護壁，形成PVC塑料蜂窩管(1)護壁的樁孔，拔出異型鋼套管套(6)；步驟2重複步驟1，形成PVC塑料蜂窩管(1)護壁的樁孔群後，在PVC塑料蜂窩管(1)護壁的樁孔群內連續灌注混凝土，形成混凝土樁身(3)，採用長臂拔樁機，邊振搗PVC塑料蜂窩管(1)內混凝土邊拔出PVC塑料蜂窩管(1)；再在混凝土樁身(3)的頂部，插入樁頂插筋(4)；待混凝土樁身(3)結硬後，澆築樁頂蓋板(5)，形成蜂窩形灌注樁群。
2.根據權利要求1所述的塑料蜂窩管護壁的灌注樁群施工方法，其特徵在於，PVC塑料 蜂窩管(1)是一次擠壓成型的三孔PVC塑料蜂窩管或七孔PVC塑料蜂窩管的成品。
3.—種權利要求1所述的塑料蜂窩管護壁的灌注樁群施工方法使用的蜂窩形灌注樁， 其特徵是，由作為臨時護壁用的PVC塑料蜂窩管(1)、預製樁尖(2)、混凝土樁身(3)、樁頂 插筋(4)、樁頂蓋板(5)構成，PVC塑料蜂窩管(1)的底部套在預製樁尖(2)上，混凝土樁身 (3)由混凝土澆築成型，形成於PVC塑料蜂窩管(1)內且所述混凝土樁身(3)與PVC塑料蜂 窩管(1)之間為分離關係，樁頂插筋(4)設在混凝土樁身(3)的頂部，所述樁頂蓋板(5)通 過樁頂插筋(4)連接並設置於混凝土樁身(3)的頂部。
4.根據權利要求3所述的蜂窩形灌注樁，其特徵是，混凝土樁身(3)的外輪廓形狀是三 孔蜂窩管狀或七孔蜂窩管狀。
全文摘要
本發明公開一種塑料蜂窩管護壁的灌注樁群施工方法及蜂窩形灌注樁。在異型鋼套管的保護下，採用打樁設備，將PVC塑料蜂窩管和預製混凝土樁尖連續打入需要加固的地基中，PVC塑料蜂窩管留在樁孔內作為臨時護壁，形成PVC塑料蜂窩管護壁的樁孔群後，在PVC塑料蜂窩管護壁內連續灌注混凝土，邊振搗管內混凝土邊拔出塑料護壁管子，樁頂插筋、澆蓋板，形成蜂窩形灌注樁群。所述的塑料蜂窩管是一次擠壓成型的三孔或七孔PVC塑料蜂窩管，三孔、七孔塑料蜂窩管護壁的異型灌注樁和同面積的圓截面灌注樁對比，其豎向承載力提高值分別為25％、20％，本發明樁具有價格低廉、承載力高、樁身的比表面積大、成樁質量高、施工快捷等優點。
文檔編號E02D5/66GK101892664SQ20101023302
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月21日 優先權日2010年7月21日
發明者丁敬, 孫大松, 徐文平, 王勇, 秦家寬, 鍾華, 韓春源 申請人:東南大學