本發(fā)明涉及預(yù)應(yīng)力變截面空心管樁技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及建筑領(lǐng)域中預(yù)應(yīng)力后壓漿變截面空心管樁的改進(jìn)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁成樁可靠性高，用材節(jié)省，但是由于直截面樁樁身外表光滑，土體摩擦力小，樁尖端承力則不易發(fā)揮?，F(xiàn)在雖已經(jīng)有很大變化與進(jìn)步的變截面樁，但由于樁身的沉降,致使縮徑面樁身周圍一定范圍內(nèi)的土體形成脫空區(qū),土體有所松動,以至該段樁身的摩阻力亦不能充分發(fā)揮；況且鋼筋處于應(yīng)力狀態(tài)，在一些沿海及鹽湖地區(qū)地下水中的高濃度氯離子會加快鋼筋的銹蝕，預(yù)應(yīng)力變截面鋼筋混凝土樁的耐久性不容樂觀，在工程中的應(yīng)用也受到了限制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的第一個目的是提供一種預(yù)應(yīng)力后壓漿變截面空心管樁。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種預(yù)應(yīng)力后壓漿變截面空心管樁，其特征是：該管樁為中心帶有豎直通孔1的變截面鋼筋混凝土管樁：所述的鋼筋混凝土管樁的鋼筋籠是由八根鋼筋3和多個箍筋5組成，八根鋼筋3豎直固定在多個上下對齊分布的箍筋5內(nèi)，且八根鋼筋3沿箍筋5四周均勻分布，鋼筋和箍筋并緊固在混凝土6中；在豎直通孔1四周的混凝土中還勻布有兩根深至樁底的壓漿管2。

所述預(yù)應(yīng)力后壓漿變截面空心管樁為高15m、擴(kuò)徑面直徑450mm、縮徑面直徑400mm、空心部分直徑為150mm的變截面管樁，為避免上下相連的兩截面應(yīng)力互相疊加,影響端承力的充分發(fā)揮，所以每節(jié)擴(kuò)徑面的高度h1＞3d1（d1為擴(kuò)徑面直徑）,即每節(jié)擴(kuò)徑面各高1.5m，每節(jié)縮徑面的高度h2＞3d2（d2為縮徑面直徑），即每節(jié)縮徑面各高1.5m。

所述壓漿管直徑為20mm。

所述鋼筋直徑為16mm，箍筋直徑為18mm。

本發(fā)明的第二個目的在于提供一種預(yù)應(yīng)力后壓漿變截面空心管樁的施工方法，其特征是：預(yù)應(yīng)力后壓漿變截面空心管樁養(yǎng)護(hù)成型且靜載實驗滿足單樁承載力的設(shè)計要求，采用靜壓沉樁待穩(wěn)定后，土質(zhì)進(jìn)入到中心豎直通孔1內(nèi)；在沉樁穩(wěn)定后的5-10天內(nèi)，通過壓漿管2注入水泥漿液，先深后淺，使水泥漿沿樁身逐層向上泛起，同時通過裂縫向土體內(nèi)滲透，待水泥漿液固化后，預(yù)應(yīng)力后壓漿變截面空心管樁完成施工。

所述預(yù)應(yīng)力后壓漿變截面空心管樁滿足單樁承載力的設(shè)計要求即為單樁豎向抗壓極限承載力不小于單樁豎向抗壓極限承載力設(shè)計值1840kn。

本發(fā)明的預(yù)應(yīng)力后壓漿變截面空心管樁及其施工方法的優(yōu)點是：壓漿管后注入的水泥漿液經(jīng)過滲透、填充、壓密及固結(jié)共同作用,改變了樁端及其附近樁側(cè)土體的物理力學(xué)性質(zhì),消除樁底沉渣和樁周縫隙對樁的不利影響,改善樁土界面條件而使樁端阻力和樁側(cè)阻力得到不同程度的提高,樁的沉降得以減小,平均沉降量相比普通的預(yù)應(yīng)力變截面空心管樁減小了2.18mm～4.89mm，樁的承載性能得到改善，承載能力提高幅度在16％-31％，使樁具有較好的穩(wěn)定性。該預(yù)應(yīng)力后壓漿變截面空心管樁可充分發(fā)揮地基土與樁身材料的承載潛力,最大限度降低工程造價，造價降低了10%～15%，既可以充分發(fā)揮后壓漿技術(shù)的應(yīng)用,又可以減小混凝土的用量,經(jīng)濟(jì)合理。

附圖說明

圖1是本發(fā)明預(yù)應(yīng)力后壓漿變截面空心管樁示意圖。

圖2是注入水泥漿后的作用示意圖。

圖3是預(yù)應(yīng)力后壓漿變截面空心管樁的俯視圖。

圖4是預(yù)應(yīng)力后壓漿變截面空心管樁內(nèi)部鋼筋籠的示意圖。

其中管樁中心豎直通孔1、壓漿管2、鋼筋3、管樁中心豎直通孔內(nèi)的積土4、箍筋5、混凝土6、樁身周邊土體的縫隙7。

具體實施方式

結(jié)合附圖，對本發(fā)明結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步說明。

一種預(yù)應(yīng)力后壓漿變截面空心管樁，其特征是：該管樁為中心帶有豎直通孔1的變截面鋼筋混凝土管樁：所述的鋼筋混凝土管樁的鋼筋籠是由八根鋼筋3和多個箍筋5組成，八根鋼筋3豎直固定在多個上下對齊分布的箍筋5內(nèi)，且八根鋼筋3沿箍筋5四周均勻分布，鋼筋和箍筋并緊固在混凝土6中；在豎直通孔1四周的混凝土中還勻布有兩根深至樁底的壓漿管2。

所述預(yù)應(yīng)力后壓漿變截面空心管樁為高15m、擴(kuò)徑面直徑450mm、縮徑面直徑400mm、空心部分直徑為150mm的變截面管樁，其中每節(jié)擴(kuò)徑面各長1.5m，縮徑面各長1.5m。

所述壓漿管2直徑為20mm。

所述鋼筋3直徑為16mm，箍筋5直徑為18mm。

具體制作的操作方法是：用先張法將已綁上箍筋5的八根鋼筋3張拉到控制應(yīng)力，將二根壓漿管2架設(shè)在離心成型模具截面的對角線兩端位置，隨后在離心成型模具中澆筑混凝土6進(jìn)行離心成型，待混凝土6澆筑成型并養(yǎng)護(hù)到規(guī)定強度后放松鋼筋。

該預(yù)應(yīng)力后壓漿變截面空心管樁的施工方法是：預(yù)應(yīng)力后壓漿變截面空心管樁養(yǎng)護(hù)成型且靜載實驗滿足單樁承載力的設(shè)計要求后采用靜壓沉樁，在沉樁前應(yīng)保證場地平整排水通暢。待沉樁穩(wěn)定后，由于采取了管樁中心豎直通孔1的形狀，在沉樁過程中，土質(zhì)能進(jìn)入到管樁中心豎直通孔1內(nèi)，形成管樁中心豎直通孔內(nèi)的積土4。在沉樁穩(wěn)定后的5-10天內(nèi)，擴(kuò)徑面容易形成樁洞，后期由于土的擠壓使縮徑面部分土體內(nèi)缺而擠壓到樁身上，此時由于土體變形致使產(chǎn)生許多垂直于樁身的細(xì)小縫隙。將水泥漿從壓漿管2注入并填充樁身周邊土體的縫隙7，先深后淺，最大化地發(fā)揮后壓漿技術(shù)的應(yīng)用，使水泥漿沿樁身逐層向上泛起，同時通過裂縫向土體內(nèi)滲透，這些后注入的水泥漿能夠充分地加固樁間土，增大樁身的摩擦力和咬合力，從而提高樁身的承載能力和抗拔能力，承載能力提高幅度在16％-31％，平均沉降量相比普通的預(yù)應(yīng)力變截面空心管樁減小了2.18mm～4.89mm，造價降低了10%～15%；待水泥漿液固化后，又可有效地阻止地下水對預(yù)應(yīng)力變截面空心管樁內(nèi)鋼筋3的銹蝕，進(jìn)而增強樁身的耐久性。

所述預(yù)應(yīng)力后壓漿變截面空心管樁滿足單樁承載力的設(shè)計要求即為單樁豎向抗壓極限承載力不小于單樁豎向抗壓極限承載力設(shè)計值1840kn。

所述水泥漿是采用和易性好、稠度適當(dāng)?shù)?，可有效地注入并填充樁身周邊土體的縫隙。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種預(yù)應(yīng)力后壓漿變截面空心管樁及其施工方法，其特征是：該管樁為中心帶有豎直通孔的變截面鋼筋混凝土管樁：所述的鋼筋混凝土管樁的鋼筋籠是由八根鋼筋和多個箍筋組成，八根鋼筋豎直固定在多個上下對齊分布的箍筋內(nèi)，且八根鋼筋沿箍筋四周均勻分布，鋼筋和箍筋并緊固在混凝土中；在豎直通孔四周的混凝土中還勻布有兩根深至樁底的壓漿管。本發(fā)明還公開了施工方法，其創(chuàng)新點在于：采用后壓漿的方式來填充變截面管樁沉樁穩(wěn)定后產(chǎn)生的垂直于樁身的細(xì)小裂縫。本發(fā)明的這種在變截面空心管樁中通過壓漿管的后注漿技術(shù)能夠充分地加固樁間土，增大樁身的摩擦力和咬合力，同時這些后注入且能固化的漿液又能阻隔地下水，進(jìn)而增強樁身耐久性。

技術(shù)研發(fā)人員：尹曉一
受保護(hù)的技術(shù)使用者：濱州學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.10
技術(shù)公布日：2017.09.19