本發(fā)明涉及一種管樁施工工藝，特別涉及一種后注漿預(yù)應(yīng)力管樁及其施工工藝。

背景技術(shù)：

管樁因?yàn)閷儆诠S制作，相對于傳統(tǒng)的鉆孔灌注樁，質(zhì)量可靠，且施工速度快，無污泥污染，已被廣泛使用。

現(xiàn)有管樁的制作工藝及施工工藝

1、制作工藝

對于現(xiàn)有的管樁，高強(qiáng)先張法預(yù)應(yīng)力管樁主要是通過高速離心，使得混凝土在成型過程中非常密實(shí)，并通過高溫高壓進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，從而確保了先張法預(yù)應(yīng)力管樁的混凝土強(qiáng)度達(dá)到c80，甚至更高，利用張拉機(jī)在混凝土成型前進(jìn)行施加預(yù)應(yīng)力，從而實(shí)現(xiàn)了先張法預(yù)應(yīng)力，并兩端增設(shè)端頭板，通過插筋加強(qiáng)了端頭板與管樁的連接，也便于了后續(xù)管樁之間的連接及承臺與管樁的連接，尤其是抗拔樁之間的連接。

2、施工工藝

管樁的施工目前常用的施工方法主要有錘擊法、靜壓法兩種。其中靜壓法又分為頂壓法和抱壓法兩種。

錘擊法通過重錘在樁頂施加沖擊力，將預(yù)制樁成功打入地基中，相應(yīng)的噪音和震動對外界的影響較大，在城市密集區(qū)已越來越受到應(yīng)用限制，但由于施工速度快，機(jī)械設(shè)備相對較輕，故在城市郊區(qū)仍被廣泛使用。

為了克服錘擊法存在的缺陷，靜壓法相應(yīng)而誕生，從早期的頂壓法到現(xiàn)在大規(guī)模應(yīng)用的抱壓法，主要是通過施加靜壓力使樁進(jìn)入地基中，頂壓法就是通過在樁頂施加靜壓力使樁進(jìn)入土層，利用樁基的自身重量作為平衡壓重，而抱壓法，通過液壓夾具在樁身施加足夠的壓力而提供向下的壓樁力，同樣也是利用樁基的自身重量作為平衡壓重。對于兩種施工方法，如因管樁在某些地層區(qū)域需要穿越密實(shí)的粉砂層時，相應(yīng)的施工壓樁力或錘擊力要求非常大，對于錘擊法，可能會造成在施工過程中，產(chǎn)生樁體的破壞，同樣對于靜壓法，靜壓樁的設(shè)備相對笨重，尤其是對高承載力的樁，其配重一般要達(dá)到預(yù)估極限承載力的1.2倍，靜壓樁機(jī)提供的靜壓樁力將無法穿越密實(shí)的土層，從而往往限制了預(yù)應(yīng)力管樁的使用。當(dāng)前，針對這種典型土層，過去常常采用引孔法作為輔助，然而由于引孔法，受限于引孔的長度(一般為樁長的1/3～1/2，且對于超過20m密實(shí)土層，采用引孔法往往效果并不理想，見《靜壓法樁基施工規(guī)范》征求意見稿)。現(xiàn)在，國內(nèi)部分樁機(jī)單位從國外引進(jìn)了一種中掘法施工工藝，即利用管樁中間的孔洞放置鉆桿，采用邊鉆邊壓的方式，而有效解決了管樁穿越密實(shí)土層的問題，包括進(jìn)入一定持力層的深度問題，并利用鉆桿作為注漿的通道進(jìn)行樁端注漿，解決了樁端因中掘而導(dǎo)致的持力層土層松動的問題。但該種方法施工難度較大，且需要專用的施工機(jī)械。

另外對于深厚淤泥質(zhì)土層區(qū)域，或上部土層未有好的持力層，需要設(shè)置較長的管樁。但因管樁受吊裝及運(yùn)輸?shù)南拗?，樁長而常常被限制，需要進(jìn)行接樁。此時的接樁質(zhì)量對樁身承載力的影響極為關(guān)鍵，根據(jù)某檢測中心對近年來的管樁小應(yīng)變統(tǒng)計結(jié)果，管樁完整性不合格的最主要原因就是接樁部位出現(xiàn)問題。現(xiàn)在國家，包括江蘇省的規(guī)范都規(guī)定管樁接頭不超過3個。因此，對于在軟土地區(qū)超長樁，如何提供土的承載力，從而提升樁的極限承載力來降低樁長。另外，在樁基設(shè)計過程中，由于樁的承載力主要由樁周土提供的承載力和樁身極限承載力低值控制，所以實(shí)現(xiàn)樁基的優(yōu)化的關(guān)鍵就是盡可能使所選用的樁型自身承載力與樁周土提供的承載力相接近。而往往在軟土地區(qū)，樁周土提供的承載力無法達(dá)到樁身極限承載力，此時需要進(jìn)行對樁周土進(jìn)行加固，基于此，國內(nèi)有不少專家直接通過在管樁內(nèi)壁設(shè)置兩個管道或單根管道，利用管道作為高壓注漿而對樁周土進(jìn)行加固，對于設(shè)置兩個管道，也可以通過一根通高壓氣體和另一根通高壓水，用于施工過程中穿越較密實(shí)的土層，但由于管道均設(shè)置在管樁空腔內(nèi)，存在較難固定的問題，同時也未提及如何解決管樁在接樁時，管道如何處理等施工難題，所以相應(yīng)推廣較難。部分專家提供了另一套思路，采用水泥土復(fù)合管樁基礎(chǔ)，即通過水泥土加固周邊土體，從而達(dá)到提高了樁周土體承載力的作用，也解決了在管樁范圍內(nèi)遇到密實(shí)土層而無法穿越的施工問題。但這個施工難度相對較大，對機(jī)械設(shè)備的要求較高，目前雖然有分離式設(shè)備，但仍然較難保證管樁插入水泥土中的垂直度，且機(jī)械在剛剛處理完的水泥攪拌樁場地上行走較為困難，施工難度相對較大，況且整體式設(shè)備相對費(fèi)用較高，因此推廣難度較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了彌補(bǔ)以上不足，本發(fā)明提供了一種后注漿預(yù)應(yīng)力管樁及其施工工藝，該后注漿預(yù)應(yīng)力管樁施工工藝能夠適用于軟土、松散土、砂土地區(qū)，解決了管樁后注漿及管樁施工過程中穿越密實(shí)土層的問題。

本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種后注漿預(yù)應(yīng)力管樁，包括管樁、注漿管和管樁端板，所述呈環(huán)形的管樁端板固定安裝于管樁兩端，管樁端板上沿管樁軸線對稱設(shè)有兩個穿孔，且該兩個穿孔軸線以及管樁軸線位于同一平面上，兩根注漿管分別經(jīng)過管樁端板上的兩個穿孔插設(shè)于管樁內(nèi)，兩個注漿管外側(cè)壁分別與管樁內(nèi)的骨架固定連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述注漿管為長度與管樁長度一致的無縫鋼管。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述管樁端板上的兩個穿孔為圓孔。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述管樁端板上的兩個穿孔為錐形孔，且該錐形孔朝向管樁一端直徑小于背向管樁一端直徑，還設(shè)有錐形螺母，錐形螺母插設(shè)于管樁端板的錐形孔內(nèi)，且注漿管外側(cè)壁上設(shè)有外螺紋，注漿管與錐形螺母通過螺紋固定連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，錐形螺母端面上設(shè)有至少兩個插銷孔，還設(shè)有擰緊螺母和高強(qiáng)插銷，所述擰緊螺母端面上設(shè)有與錐形螺母端面上插銷孔正對的錐形銷孔，擰緊螺母緊抵錐形螺母直徑大的一端端面上，高強(qiáng)插銷能夠拆卸的對應(yīng)插設(shè)于錐形銷孔和插銷孔內(nèi)，且高強(qiáng)插銷漏出管樁端板表面的一端上還設(shè)有與插銷孔軸向交叉的操作柄。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述注漿管端部形成內(nèi)徑漸擴(kuò)大的錐形結(jié)構(gòu)，還設(shè)有注漿管連接器，注漿管連接器兩端分別能夠緊密插設(shè)于相鄰兩節(jié)管樁內(nèi)的注漿管內(nèi)，包括本體和密封圈，所述本體呈兩端外徑小于中間外徑的筒體結(jié)構(gòu)，本體上端和下端形成結(jié)構(gòu)對稱的截頂錐形結(jié)構(gòu)，本體圓周外側(cè)壁上設(shè)置設(shè)有至少兩個環(huán)形凹槽，各個環(huán)形凹槽對稱分布于本體上下兩個截頂錐形結(jié)構(gòu)表面上，密封圈分別一一對應(yīng)的固定安裝于各個環(huán)形凹槽內(nèi)，且密封圈圓周外側(cè)表面彈性緊抵注漿管內(nèi)側(cè)壁上。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述注漿管連接器本體上下兩個截頂錐形結(jié)構(gòu)表面上分別形成三道平行間隔排列的凹槽結(jié)構(gòu)，凹槽結(jié)構(gòu)開口朝向本體直徑大的一側(cè)還設(shè)有一圈外凸的擋板，該擋板止擋于密封圈朝向本體直徑大的一側(cè)表面，所述密封圈與凹槽側(cè)壁之間涂有ab結(jié)構(gòu)膠。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述管樁端板圓周外側(cè)壁上還設(shè)有至少一條標(biāo)志線。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還設(shè)有止逆閥，止逆閥固定安裝于注漿管下端出口內(nèi)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還設(shè)有三通管，該三通管上端能夠固定插設(shè)于注漿出口內(nèi)并與之連通，三通管下端封閉，三通管側(cè)端形成與管樁圓周外側(cè)表面對齊的弧形端面，該三通管的側(cè)端形成注漿管的出口。(根據(jù)設(shè)計要求，在需要進(jìn)行樁側(cè)注漿的位置，通過在注漿管位置的注漿管出口連接三通管

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還設(shè)有樁尖，樁尖能夠固定安裝于管樁下端，且樁尖上形成有與注漿管出口位置對應(yīng)的鏤空避讓口。

一種后注漿預(yù)應(yīng)力管樁施工工藝，具體步驟如下：

步驟一：管樁設(shè)計和注漿量設(shè)計：

根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》和鉆孔灌注樁的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計算對管樁和注漿量進(jìn)行設(shè)計計算；

步驟二：帶注漿管管樁的制作：

先將注漿管與管樁的預(yù)應(yīng)力鋼棒和箍筋形成的骨架固定，然后在管樁兩端安裝端板，施工中管樁無接管的端部，注漿管插入端板的插孔內(nèi)即可，施工中管樁需接管的端部，端板選擇穿孔為錐形孔的結(jié)構(gòu)，將注漿管穿入端板的錐形孔內(nèi)，然后通過錐形螺母內(nèi)絲紋與注漿管頂部的外絲紋進(jìn)行旋轉(zhuǎn)連接，并將擰緊螺母套在注漿管伸出錐形螺母的外側(cè)，通過高強(qiáng)插削旋轉(zhuǎn)擰緊螺母帶動錐形螺母旋轉(zhuǎn)使注漿管位于管樁端板錐形孔的中心位置，然后在注漿管端口內(nèi)設(shè)置保護(hù)塞對其進(jìn)行封堵。

步驟三：管樁施工：

a.根據(jù)周邊環(huán)境和土層情況選擇錘擊法或靜壓法進(jìn)行施工；

b.根據(jù)施工方法選擇適合錘擊或適合靜壓的施工設(shè)備，并在場地中根據(jù)設(shè)計圖紙進(jìn)行樁位放線；

c.樁施工前，檢查注漿管內(nèi)是否被堵塞，確保注漿管通暢；

d.先在第一節(jié)管樁的注漿管出口安裝止逆閥，樁端注漿直接將止逆閥安裝在注漿管下端出口，樁側(cè)注漿的，將止逆閥安裝在注漿管下端三通的側(cè)壁出口上；

e.焊接樁尖；

f.將管樁利用樁機(jī)施工機(jī)械的汽車吊具進(jìn)行吊裝至設(shè)計位置；

g.開始進(jìn)行錘擊或靜壓施工；

h.管樁錘擊或靜壓施工完成后進(jìn)行送樁，對于需要在管樁頂標(biāo)高于地面500mm左右時，拔除注漿管的保護(hù)塞，按照設(shè)計要求進(jìn)行送樁，從而完成后注漿預(yù)應(yīng)力管樁錘擊或靜壓的施工；

步驟四：后注漿的施工：

在拔除了保護(hù)塞的管樁內(nèi)注漿管上安裝注漿頭，將注漿頭連接到高壓注漿設(shè)備后，啟動高壓注漿設(shè)備實(shí)現(xiàn)高壓注漿。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述在管樁施工過程中需要接樁時，在步驟g和步驟h之間增加以下步驟：

i.當(dāng)?shù)谝还?jié)管樁施工至離自然地標(biāo)高1.0m左右，拔除注漿管端口保護(hù)塞，開始在該節(jié)管樁內(nèi)的注漿管端口安裝注漿管連接器，安裝注漿管連接器時先在注漿管連接器本體上安裝密封圈并涂刷ab結(jié)構(gòu)膠，然后再將注漿管連接器插入頂部的注漿管內(nèi)”

j.在第一節(jié)管樁上端外側(cè)安裝專用樁位調(diào)整器，并保證專用樁位調(diào)整器外側(cè)壁上的對位桿與管樁端板側(cè)壁上的標(biāo)志線重疊；

k.吊裝第二節(jié)管樁，拔除第二節(jié)管樁下部的注漿管端口保護(hù)塞，在第二節(jié)管樁下端離第一節(jié)管樁上端垂直距離為10cm左右的時候，在第二節(jié)管樁下端外側(cè)安裝專用樁位調(diào)整器，并保證專用樁位調(diào)整器外側(cè)壁上的對位桿與該管樁端板側(cè)壁上的標(biāo)志線重疊；

l.操作第二節(jié)管樁上專用樁位調(diào)整器側(cè)壁上的對位桿，并使其與第一節(jié)管樁上的專用樁位調(diào)整器側(cè)壁上的對位桿對齊，然后緩慢下降第二節(jié)管樁使第一節(jié)管樁內(nèi)注漿管上端的注漿管連接器插入第二節(jié)管樁內(nèi)的注漿管下端內(nèi)，直至第一節(jié)管樁上端與第二節(jié)管莊下端的端板重疊；

m.拆除兩節(jié)管樁上的專用樁位調(diào)整器，開始進(jìn)行兩節(jié)管樁的焊接，并做好冷卻措施；

n.待焊縫冷卻后，開始進(jìn)行繼續(xù)錘擊或靜壓施工；

o.重復(fù)步驟i-n步驟實(shí)現(xiàn)多節(jié)管樁接樁。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟一中管樁設(shè)計參考《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》，并采用下述公式進(jìn)行參數(shù)計算：

quk＝qsk+qgsk+qgpk

＝u∑qsjklj+u∑βsiqsiklgi+βpqpkap

其中：

qsk——后注漿非豎向增強(qiáng)段的總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值；

qgsk——后注漿豎向增強(qiáng)段的總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值；

qgpk——后注漿總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值；

u——樁身周長；

lj——后注漿非豎向增強(qiáng)段第j層土厚度；

lgi——后注漿豎向增強(qiáng)段內(nèi)第i層土厚度：對于泥漿護(hù)壁成孔灌注樁，當(dāng)為單一樁端后注漿時，豎向增強(qiáng)段為樁端以上12m；當(dāng)為樁端、樁側(cè)復(fù)式注漿時，豎向增強(qiáng)段為樁端以上12m及各樁側(cè)注漿斷面以上12m，重疊部分應(yīng)扣除：對于干作業(yè)灌注樁，豎向增強(qiáng)段為樁端以上、樁側(cè)注漿斷面上下各6m；

qsik、qsjk、qpk——分別為后注漿豎向增強(qiáng)段第i土層初始極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值、非豎向增強(qiáng)段第j土層初始極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值、初始極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值；根據(jù)本規(guī)范第5.3.5條確定；

βsi、βp——分別為后注漿側(cè)阻力、端阻力增強(qiáng)系數(shù)，無當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)時，可按表5.3.10取值。對于樁徑大于800mm的樁，應(yīng)按本規(guī)范表5.3.6-2進(jìn)行側(cè)阻和端阻尺寸效應(yīng)修正。

后注漿側(cè)阻力增強(qiáng)系數(shù)βsi、端阻力增強(qiáng)系數(shù)βp

干作業(yè)鉆、挖孔樁，βp按表列值乘以小于1.0的折減系數(shù)。當(dāng)樁端持力層為黏性土或粉土?xí)r，折減系數(shù)取0.6；為砂土或碎石土?xí)r，取0.8。

注漿量設(shè)計的具體計算公式為：

gc＝αpd+αind

式中αp，αi——分別為樁端、樁側(cè)注漿量經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，αp＝1.5～1.8，αi＝0.5～0.7：對于卵、礫石、中粗砂取較高值；

n——樁側(cè)注漿斷面數(shù)；

d——基樁設(shè)計直徑(m)；

gc——注漿量，以水泥質(zhì)量計(t)；

對獨(dú)立單樁、樁距大于６d的群樁和群樁初始注漿的數(shù)根基樁的注漿量應(yīng)按上述估算值乘以1.2的系數(shù)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述在采用錘擊法進(jìn)行管樁施工時，錘擊前，先在管樁頂部安裝樁墊。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，專用樁位調(diào)整器包括第一半圓形套、第二半圓形套、連接螺栓、連接螺母和對位桿，所述第一、二半圓形套兩端分別設(shè)有徑向向外延伸的耳部，耳部上設(shè)有連接孔，第一、二半圓形套對接形成恰能夠套設(shè)于管樁外側(cè)的圓形套，連接螺栓穿設(shè)于第一、二半圓形套耳部上的連接孔內(nèi)并最終與連接螺母螺接，對位桿固定安裝于第一、二半圓形套上，對位桿沿第一、二半圓形套軸向延伸。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在采用靜壓法對管樁進(jìn)行施工時，遇到較為難穿越的土層時，在管樁頂安裝上高壓水和高壓氣的注漿頭，使其與注漿管連通，啟動高壓水和高壓氣動力裝置，利用高壓水和高壓氣對樁端進(jìn)行水力破壞，降低靜壓過程中的樁端阻力，當(dāng)穿越過堅硬土層后，水氣壓力根據(jù)靜壓的壓樁力值進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，并保持水壓力和氣壓力值大于設(shè)定值。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)樁頂標(biāo)高低于自然地面標(biāo)高時，將管樁的注漿管連接一輔助注漿管，并將輔助注漿管引至送樁器的頂部，并將輔助注漿管與高壓注漿設(shè)備連接進(jìn)行注漿。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：本發(fā)明通過在管樁內(nèi)對稱預(yù)埋兩套注漿管，并與管樁一同生產(chǎn)制作，在施工時，如遇管樁穿越密實(shí)土層，注漿管可兼做用于高壓氣與高壓水的注射，從而利用高壓水和高壓氣形成的切割作用，輔助管樁的沉樁，從而達(dá)到能夠順利穿越密實(shí)土層的作用，同時注漿管還可根據(jù)不同的施工情況進(jìn)行調(diào)整，如需進(jìn)行管樁的側(cè)壁注漿，可在注漿管后設(shè)置三通，形成樁側(cè)的注漿工藝，本發(fā)明改變了原有的預(yù)應(yīng)力管樁注漿模式，并通過設(shè)計將注漿管集成到預(yù)應(yīng)力管樁中，設(shè)計了專用的注漿管連接器、樁端止逆塞、輔助注漿管、專用送樁器以及專用樁位調(diào)整器，大大提升了后注漿預(yù)應(yīng)力管樁的可推廣性，也拓寬了預(yù)應(yīng)力管樁的應(yīng)用范圍，降低了靜壓法預(yù)應(yīng)力管樁穿越堅硬土層的靜壓樁力，大大提升了預(yù)應(yīng)力管樁的承載性能。相對于傳統(tǒng)的鉆孔灌注樁，具有施工速度快、樁身質(zhì)量可靠、對外界環(huán)境影響小，承載力高的特點(diǎn)、綜合經(jīng)濟(jì)性能和社會性能都大大優(yōu)于傳統(tǒng)的樁基。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的管樁接管原理主視圖；

圖2為圖1中a部放大圖；

圖3為管樁端板主視圖；

圖4為管樁端板俯視圖；

圖5為注漿管插入管樁端板的穿孔內(nèi)示意圖；

圖6為管樁端板穿孔內(nèi)放入錐形螺母狀態(tài)圖；

圖7為通過擰緊螺母和高強(qiáng)插銷鎖緊狀態(tài)圖；

圖8為錐形螺母結(jié)構(gòu)原理示意圖；

圖9為擰緊螺母主視圖；

圖10為擰緊螺母俯視圖；

圖11為高強(qiáng)插銷主視；

圖12為注漿管連接器結(jié)構(gòu)原理示意圖；

圖13為注漿管開口示意圖；

圖14為注漿管連接器插圖注漿管內(nèi)原理圖；

圖15為專用樁位調(diào)整器結(jié)構(gòu)原理圖；

圖16為專用樁位調(diào)整器的第一半圓套主視圖；

圖17為專用樁位調(diào)整器的第二半圓套主視圖；

圖18為專用樁位調(diào)整器與管樁端板位置圖。

具體實(shí)施方式

一種后注漿預(yù)應(yīng)力管樁，包括管樁1、注漿管2和管樁端板3，所述呈環(huán)形的管樁端板3固定安裝于管樁1兩端，管樁端板3上沿管樁1軸線對稱設(shè)有兩個穿孔4，且該兩個穿孔4軸線以及管樁1軸線位于同一平面上，兩根注漿管2分別經(jīng)過管樁端板3上的兩個穿孔4插設(shè)于管樁1內(nèi)，兩個注漿管2外側(cè)壁分別與管樁1內(nèi)的骨架固定連接，通過在管樁1內(nèi)對稱預(yù)埋兩套注漿管2，并與管樁1一同生產(chǎn)制作，在施工時，如遇管樁1穿越密實(shí)土層，則可兼做用于高壓氣與高壓水的注射，從而利用高壓水和高壓氣形成的切割作用，輔助管樁1的沉樁，從而達(dá)到能夠順利穿越密實(shí)土層的作用。同時可根據(jù)不同的施工情況進(jìn)行調(diào)整，如需進(jìn)行管樁1的側(cè)壁注漿，可在需要進(jìn)行注漿的對應(yīng)位置處的注漿管2上設(shè)置三通，形成樁側(cè)的注漿工藝。

所述注漿管2為長度與管樁1長度一致的無縫鋼管，采用q345b直徑為25mm，壁厚為3mm的無縫鋼管制作，能夠抵抗住管樁1制作過程中的離心和高溫高壓的作用，同時預(yù)埋的鋼管相當(dāng)于在預(yù)應(yīng)力管樁1內(nèi)設(shè)置直徑為16的二級鋼，提升了先張法預(yù)應(yīng)力管樁1的延性性能。

所述管樁端板3上的兩個穿孔4為圓孔，該種結(jié)構(gòu)適用于不需要接樁的管樁1端面上，如一節(jié)樁結(jié)構(gòu)以及多節(jié)樁樁頂和樁底不需要接樁的端面，由于一節(jié)管樁1不存在對接的問題，兩個圓孔用于放置注漿管2，圓孔直徑為28mm，從而確保注漿管2能夠插入端板，注漿管2的長度與管樁1的長度保持一致。

所述管樁端板3上的兩個穿孔4為錐形孔，且該錐形孔朝向管樁1一端直徑小于背向管樁1一端直徑，還設(shè)有錐形螺母5，錐形螺母5插設(shè)于管樁端板3的錐形孔內(nèi)，且注漿管2外側(cè)壁上設(shè)有外螺紋，注漿管2與錐形螺母5通過螺紋固定連接，該種管樁端板3與注漿管2連接結(jié)構(gòu)適用于至少兩節(jié)管樁1需要接樁的位置，尤其是對于三節(jié)及以上節(jié)樁，涉及到一節(jié)樁的兩端都需要與相鄰樁進(jìn)行連接，此時就需要考慮一節(jié)樁兩個端板連接的注漿管2端頭位置必須精確定位，以便能夠在施工時上下兩節(jié)樁的注漿管2能夠進(jìn)行精確對接。具體制作如下：

對于phc管樁1，其端板的厚度一般為25mm和28mm，通過在端板對稱位置開兩個錐形孔(兩個錐形孔的中心連線必須通過端板的圓心)，錐形孔內(nèi)部光滑，對于25mm厚的端板錐形孔尺寸為：下部為直徑40mm，上部直徑為50mm，對于28mm厚的端板，下部直徑為40mm，上部直徑為50+12mm。

注漿管2兩端外側(cè)進(jìn)行套絲，按照直徑為25mm的鋼筋連接規(guī)范(具體要求見鋼筋機(jī)械連接規(guī)范對應(yīng)的套絲要求)。

錐形螺母5端面上設(shè)有至少兩個插銷孔6，還設(shè)有擰緊螺母7和高強(qiáng)插銷8，所述擰緊螺母7端面上設(shè)有與錐形螺母5端面上插銷孔6正對的錐形銷孔9，擰緊螺母7緊抵錐形螺母5直徑大的一端端面上，高強(qiáng)插銷8能夠拆卸的對應(yīng)插設(shè)于錐形銷孔9和插銷孔6內(nèi)，且高強(qiáng)插銷8漏出管樁端板3表面的一端上還設(shè)有與插銷孔6軸向交叉的操作柄(便于拆卸)，為確保注漿管2位置能夠在端板內(nèi)固定，且注漿管2的中心與端板開孔的中心重疊。本套技術(shù)采用了一種錐形螺母5，錐形螺母5的內(nèi)套絲按照與注漿管2外絲紋相對應(yīng)的進(jìn)行加工制作。錐形螺母5高度為20mm，底部外徑為40mm，上部外徑為48mm，錐形螺母5四周留有六個直徑為4mm的插削孔，擰緊螺母7采用六角螺母，擰緊螺母7的最外輪廓直徑為45mm，擰緊螺母7上設(shè)置與錐形螺母5對應(yīng)的設(shè)置六個對稱的直徑為4mm錐形孔，擰緊螺母7內(nèi)徑為20mm，厚度為30mm，擰緊螺母7可不制作絲紋，相當(dāng)于墊塊。高強(qiáng)插銷8采用l型結(jié)構(gòu)，也可以為t形結(jié)構(gòu)，高強(qiáng)插銷8長邊長度為40mm，長邊底部直徑為3.5mm，上部直徑為4mm，高強(qiáng)插銷8短邊長度為10mm，直徑均為4mm,注漿管2的兩端口錐形結(jié)構(gòu)側(cè)壁厚度由3mm過渡到2mm，高度20mm，注漿管2要求內(nèi)壁光滑，其中錐形螺母5上的插銷孔6也可以是三個、四個、八個等其他數(shù)量，均勻分布與錐形螺母5上即可。

所述注漿管2端部形成內(nèi)徑漸擴(kuò)大的錐形結(jié)構(gòu)，還設(shè)有注漿管2連接器，注漿管2連接器兩端分別能夠緊密插設(shè)于相鄰兩節(jié)管樁1內(nèi)的注漿管2內(nèi)，包括本體10和密封圈11，所述本體10呈兩端外徑小于中間外徑的筒體結(jié)構(gòu)，本體10上端和下端形成結(jié)構(gòu)對稱的截頂錐形結(jié)構(gòu)，本體10圓周外側(cè)壁上設(shè)置設(shè)有至少兩個環(huán)形凹槽，各個環(huán)形凹槽對稱分布于本體10上下兩個截頂錐形結(jié)構(gòu)表面上，密封圈11分別一一對應(yīng)的固定安裝于各個環(huán)形凹槽內(nèi)，且密封圈11圓周外側(cè)表面彈性緊抵注漿管2內(nèi)側(cè)壁上，為確保注漿管2能夠與下節(jié)管樁1的注漿管2進(jìn)行對中連接，且能夠在后期抵抗住高壓的影響，同時不發(fā)生漏氣，采用兩個倒錐形結(jié)構(gòu)拼接而成注漿管2連接器，兩個倒錐形連接部分的外徑為18.6mm，兩個端口的外徑為15mm，內(nèi)部下緣的壁厚為1.0mm，高度為60mm，通過密封圈11實(shí)現(xiàn)注漿管2與注漿管2連接器的密封。

所述注漿管2連接器本體10上下兩個截頂錐形結(jié)構(gòu)表面上分別形成三道平行間隔排列的凹槽結(jié)構(gòu)，凹槽結(jié)構(gòu)開口朝向本體10直徑大的一側(cè)還設(shè)有一圈外凸的擋板12，該擋板12止擋于密封圈11朝向本體10直徑大的一側(cè)表面，所述密封圈11與凹槽側(cè)壁之間涂有ab結(jié)構(gòu)膠，在兩個倒錐形體上分別采用三道厚度達(dá)到3mm、2.5mm、2mm的密封圈11套在凹槽上，凹槽深度不超過0.5mm，并設(shè)置1mm的擋板12，確保密封圈11不上移，并采用ab結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行涂抹，ab結(jié)構(gòu)膠涂抹厚度不得小于3mm，ab結(jié)構(gòu)膠能夠抵抗焊接引起的高溫影響，確保在連接部位不發(fā)生滲漏。

所述管樁端板3圓周外側(cè)壁上還設(shè)有至少一條標(biāo)志線，標(biāo)志線可以為沿管樁1軸向延伸的豎直線，豎直線可以是凸出的也可以是內(nèi)凹的，標(biāo)志線可以對稱的設(shè)于管樁1管板兩個相對側(cè)，兩節(jié)管樁1對接時，只需要將兩根管樁1連接的樁端板側(cè)面標(biāo)志線保持在一根直線上，從而就可以確保管樁1的兩個注漿管2在連接部位保持重疊，確保了在管樁1連接時，對注漿管2的快速、準(zhǔn)確對接。

還設(shè)有止逆閥，止逆閥固定安裝于注漿管2下端出口內(nèi)，止逆閥可以采用錐形橡膠進(jìn)行制作，通過止逆閥可避免外圍水土壓力進(jìn)入注漿管2內(nèi)，而從注漿管2進(jìn)行高壓注射時，高壓液體很容易沖破止逆閥，注漿液體進(jìn)入樁端或樁側(cè)土。

還設(shè)有三通管，該三通管上端能夠固定插設(shè)于注漿出口內(nèi)并與之連通，三通管下端封閉，三通管側(cè)端形成與管樁1圓周外側(cè)表面對齊的弧形端面，該三通管的側(cè)端形成注漿管2的出口，根據(jù)設(shè)計要求，在需要進(jìn)行樁側(cè)注漿的位置，通過在注漿管2位置的注漿管2出口連接三通管(壁厚為25mm的連通三通管)，其中三通管下端出口封死，避免出液，三通管側(cè)端出口處采用倒錐形設(shè)置，即口部壁厚僅為2mm，延伸高度為30mm，三通管側(cè)端的長度為注漿管2到管樁1外側(cè)壁的距離，三通管側(cè)端外端口采用弧形，確保與管樁1的外壁一致，該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了樁側(cè)注漿，三通管出口采用倒錐形能夠避免外圍水土進(jìn)入三通管及注漿管2內(nèi)。

還設(shè)有樁尖，樁尖能夠固定安裝于管樁1下端，且樁尖上形成有與注漿管2出口位置對應(yīng)的鏤空避讓口，利用樁尖作為注漿口的保護(hù)裝置，從而減少對注漿口的破壞，樁尖可以為十字型開口樁尖。

一種后注漿預(yù)應(yīng)力管樁施工工藝，具體步驟如下：

步驟一：管樁1設(shè)計和注漿量設(shè)計：

根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》和鉆孔灌注樁的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計算對管樁1和注漿量進(jìn)行設(shè)計計算；

步驟二：帶注漿管2管樁1的制作：

先將注漿管2與管樁1的預(yù)應(yīng)力鋼棒和箍筋形成的骨架固定，然后在管樁1兩端安裝端板，施工中管樁1無接管的端部，注漿管2插入端板的插孔內(nèi)即可，施工中管樁1需接管的端部，端板選擇穿孔4為錐形孔的結(jié)構(gòu)，將注漿管2穿入端板的錐形孔內(nèi)，然后通過錐形螺母5內(nèi)絲紋與注漿管2頂部的外絲紋進(jìn)行旋轉(zhuǎn)連接，并將擰緊螺母7套在注漿管2伸出錐形螺母5的外側(cè)，通過高強(qiáng)插削旋轉(zhuǎn)擰緊螺母7帶動錐形螺母5旋轉(zhuǎn)使注漿管2位于管樁端板3錐形孔的中心位置，然后在注漿管2端口內(nèi)設(shè)置保護(hù)塞對其進(jìn)行封堵。

錐形螺母5旋轉(zhuǎn)時，由于錐形螺母5外壁是光滑的，且端板的錐形孔內(nèi)壁是光滑的，兩個斜率保持一致，通過擰緊螺母7帶動錐形螺母5先轉(zhuǎn)，使錐形螺母5外壁與端板的錐形孔緊密相貼，從而確保注漿管2位于管樁端板3錐形孔的中心位置，從而實(shí)現(xiàn)了精確定位，在注漿管2口部設(shè)置與之對應(yīng)的保護(hù)塞封堵可防止注漿管2被堵塞，保護(hù)塞可采用木材制作。

步驟三：管樁1施工：

a.根據(jù)周邊環(huán)境和土層情況選擇錘擊法或靜壓法進(jìn)行施工；

b.根據(jù)施工方法選擇適合錘擊或適合靜壓的施工設(shè)備，并在場地中根據(jù)設(shè)計圖紙進(jìn)行樁位放線；

c.樁施工前，檢查注漿管2內(nèi)是否被堵塞，確保注漿管2通暢(在出廠時，兩端一般給予封堵，避免雜物進(jìn)入，施工前需拆除注漿管2的兩端封堵)；

d.先在第一節(jié)管樁1的注漿管2出口安裝止逆閥，樁端注漿直接將止逆閥安裝在注漿管2下端出口，樁側(cè)注漿的，將止逆閥安裝在注漿管2下端三通的側(cè)壁出口上(確保水土不進(jìn)入注漿管2)；

e.焊接樁尖；

f.將管樁1利用樁機(jī)施工機(jī)械的汽車吊具進(jìn)行吊裝至設(shè)計位置；

g.開始進(jìn)行錘擊或靜壓施工；

h.管樁1錘擊或靜壓施工完成后進(jìn)行送樁，對于需要在管樁1頂標(biāo)高于地面500mm左右時，拔除注漿管2的保護(hù)塞，按照設(shè)計要求進(jìn)行送樁，從而完成后注漿預(yù)應(yīng)力管樁錘擊或靜壓的施工；

步驟四：后注漿的施工：

在拔除了保護(hù)塞的管樁內(nèi)注漿管上安裝注漿頭，將注漿頭連接到高壓注漿設(shè)備后，啟動高壓注漿設(shè)備實(shí)現(xiàn)高壓注漿，采用與鉆孔灌注樁同樣的設(shè)備，進(jìn)行高壓注漿，主要控制好注漿壓力和注漿量，與鉆孔灌注樁不同的是，由于鉆孔灌注樁注漿管2出漿口均被混凝土包裹，所以注漿的時間在鉆孔灌注樁成樁后一般1天到3天開始進(jìn)行注漿，以防止混凝土硬化后，注漿壓力無法沖破注漿閥而形成死管，相應(yīng)地，對于樁頂標(biāo)高低于自然地面的，鉆孔灌注樁的注漿管2也必須引導(dǎo)地面上來，造成了注漿管2大量浪費(fèi)，本發(fā)明的管樁1，由于外圍沒有混凝土體。注漿過程中僅需對土體進(jìn)行劈裂破壞。因此，對于樁頂標(biāo)高低于自然地面的，可在基坑開挖后進(jìn)行后注漿處理，從而節(jié)省了送樁段輔助注漿管2的費(fèi)用。對于試樁部分，因樁頂標(biāo)高基本與自然地面標(biāo)高齊平，不需要設(shè)置輔助注漿管2，故可在試樁施工完后，就可以進(jìn)行后注漿施工，從而確定試樁參數(shù)和試樁承載力。

所述在管樁1施工過程中需要接樁時，在步驟g和步驟h之間增加以下步驟：

i.當(dāng)?shù)谝还?jié)管樁1施工至離自然地標(biāo)高1.0m左右，拔除注漿管2端口保護(hù)塞，開始在該節(jié)管樁1內(nèi)的注漿管2端口安裝注漿管2連接器，安裝注漿管2連接器時先在注漿管2連接器本體10上安裝密封圈11并涂刷ab結(jié)構(gòu)膠，然后再將注漿管2連接器插入頂部的注漿管2內(nèi)”

j.在第一節(jié)管樁1上端外側(cè)安裝專用樁位調(diào)整器，并保證專用樁位調(diào)整器外側(cè)壁上的對位桿15與管樁端板3側(cè)壁上的標(biāo)志線重疊；

k.吊裝第二節(jié)管樁1，拔除第二節(jié)管樁1下部的注漿管2端口保護(hù)塞，在第二節(jié)管樁1下端離第一節(jié)管樁1上端垂直距離為10cm左右的時候，在第二節(jié)管樁1下端外側(cè)安裝專用樁位調(diào)整器，并保證專用樁位調(diào)整器外側(cè)壁上的對位桿15與該管樁端板3側(cè)壁上的標(biāo)志線重疊；

l.操作第二節(jié)管樁1上專用樁位調(diào)整器側(cè)壁上的對位桿15，并使其與第一節(jié)管樁1上的專用樁位調(diào)整器側(cè)壁上的對位桿15對齊，然后緩慢下降第二節(jié)管樁1使第一節(jié)管樁1內(nèi)注漿管2上端的注漿管2連接器插入第二節(jié)管樁1內(nèi)的注漿管2下端內(nèi)，直至第一節(jié)管樁1上端與第二節(jié)管莊下端的端板重疊，通過專用樁位調(diào)整器側(cè)壁上的對位桿15與樁端板側(cè)壁的標(biāo)志線重疊，從而確保專用樁位調(diào)整器下部的位置能夠精確定位注漿管2的位置，利用兩個對位桿15實(shí)現(xiàn)下一節(jié)管樁1與上一節(jié)管樁1的對位；

m.拆除兩節(jié)管樁1上的專用樁位調(diào)整器，開始進(jìn)行兩節(jié)管樁1的焊接，并做好冷卻措施；

n.待焊縫冷卻后，開始進(jìn)行繼續(xù)錘擊或靜壓施工；

o.重復(fù)步驟i-n步驟實(shí)現(xiàn)多節(jié)管樁1接樁。

步驟一中管樁1設(shè)計參考《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》，并采用下述公式進(jìn)行參數(shù)計算：

quk＝qsk+qgsk+qgpk

＝uσqsjklj+u∑βsiqsiklgi+βpqpkap

其中：

qsk——后注漿非豎向增強(qiáng)段的總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值；

qgsk——后注漿豎向增強(qiáng)段的總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值；

qgpk——后注漿總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值；

u——樁身周長；

lj——后注漿非豎向增強(qiáng)段第j層土厚度；

lgi——后注漿豎向增強(qiáng)段內(nèi)第i層土厚度：對于泥漿護(hù)壁成孔灌注樁，當(dāng)為單一樁端后注漿時，豎向增強(qiáng)段為樁端以上12m；當(dāng)為樁端、樁側(cè)復(fù)式注漿時，豎向增強(qiáng)段為樁端以上12m及各樁側(cè)注漿斷面以上12m，重疊部分應(yīng)扣除；對于干作業(yè)灌注樁，豎向增強(qiáng)段為樁端以上、樁側(cè)注漿斷面上下各6m；

qsik、qsjk、qpk——分別為后注漿豎向增強(qiáng)段第i土層初始極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值、非豎向增強(qiáng)段第j土層初始極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值、初始極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值；根據(jù)本規(guī)范第5.3.5條確定；

βsi、βp——分別為后注漿側(cè)阻力、端阻力增強(qiáng)系數(shù)，無當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)時，可按表5.3.10取值。對于樁徑大于800mm的樁，應(yīng)按本規(guī)范表5.3.6-2進(jìn)行側(cè)阻和端阻尺寸效應(yīng)修正。

后注漿側(cè)阻力增強(qiáng)系數(shù)βsi、端阻力增強(qiáng)系數(shù)βp

干作業(yè)鉆、挖孔樁，βp按表列值乘以小于1.0的折減系數(shù)。當(dāng)樁端持力層為黏性土或粉土?xí)r，折減系數(shù)取0.6；為砂土或碎石土?xí)r，取0.8。

注漿量設(shè)計的具體計算公式為：

gc＝αpd+αind

式中αp、αi——分別為樁端、樁側(cè)注漿量經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，αp＝1.5～1.8，αi＝0.5～0.7；對于卵、礫石、中粗砂取較高值；

n——樁側(cè)注漿斷面數(shù)；

d——基樁設(shè)計直徑(m)；

gc——注漿量，以水泥質(zhì)量計(t)；

對獨(dú)立單樁、樁距大于6d的群樁和群樁初始注漿的數(shù)根基樁的注漿量應(yīng)按上述估算值乘以1.2的系數(shù)；

所述在采用錘擊法進(jìn)行管樁1施工時，錘擊前，先在管樁1頂部安裝樁墊，避免直接重錘錘擊樁頂，從而加強(qiáng)注漿管2的保護(hù)。

專用樁位調(diào)整器包括第一半圓形套13、第二半圓形套14、連接螺栓、連接螺母和對位桿15，所述第一、二半圓形套兩端分別設(shè)有徑向向外延伸的耳部16，耳部16上設(shè)有連接孔17，第一、二半圓形套對接形成恰能夠套設(shè)于管樁1外側(cè)的圓形套，連接螺栓穿設(shè)于第一、二半圓形套耳部16上的連接孔17內(nèi)并最終與連接螺母螺接，對位桿15固定安裝于第一、二半圓形套上，對位桿15沿第一、二半圓形套軸向延伸，為確保兩節(jié)樁在施工過程中，下一節(jié)樁的注漿管2能夠準(zhǔn)確定位到已安裝至施工的注漿管2連接器上，單純靠人為的調(diào)整是比較困難的，而采用該專用樁位調(diào)整器就輕松很多，對位桿15在第一半圓形套13和第二半圓形套14上的定位可以為焊接固定。

在采用靜壓法對管樁1進(jìn)行施工時，遇到較為難穿越的土層時，在管樁1頂安裝上高壓水和高壓氣的注漿頭，使其與注漿管2連通，啟動高壓水和高壓氣動力裝置，利用高壓水和高壓氣對樁端進(jìn)行水力破壞，降低靜壓過程中的樁端阻力，當(dāng)穿越過堅硬土層后，水氣壓力根據(jù)靜壓的壓樁力值進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，并保持水壓力和氣壓力值大于設(shè)定值，需要接樁時，待管樁1壓至離自然地面標(biāo)高約1.0m處，進(jìn)行換注漿頭，將注漿頭安裝在另一節(jié)待施工管樁1的頂部，并與其注漿管2相連，直至最后一節(jié)管樁1。

當(dāng)樁頂標(biāo)高低于自然地面標(biāo)高時，將管樁1的注漿管2連接一輔助注漿管2，并將輔助注漿管2引至送樁器的頂部，并將輔助注漿管2與高壓注漿設(shè)備連接進(jìn)行注漿，近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，地下空間已被大量開發(fā)利用，相應(yīng)的建筑物下的樁基礎(chǔ)其樁頂標(biāo)高也設(shè)置于地下室底板板底標(biāo)高對應(yīng)的位置，此時樁往往就需要送到地表以下，此時在樁基施工時，需要采用送樁器將管樁1送入到設(shè)計標(biāo)高，如果需要在基坑開挖前，就進(jìn)行注漿，則需要采用輔助注漿管2將注漿管2引至自然地面，即直接在送樁器對應(yīng)的位置，開設(shè)相應(yīng)的孔，將輔助注漿管2與注漿管2按照兩根樁的連接一樣采用注漿管2連接器進(jìn)行連接，將注漿管2引出來即可。