一种PHC管桩预制填芯补强结构及施工方法与流程

本发明涉及预制桩基础施工领域，尤其涉及一种phc管桩预制填芯补强结构及施工方法。

背景技术：

1、高强预应力管桩即phc管桩为带有预应力的预制管桩结构，其以强度高、施工快等优点广泛应用于基础工程和基坑支护领域，近些年，phc管桩的单节长度最长已达56m，总打设深度可达上百米。随着打设深度的增加，以及在打设过程中坚硬地层的存在，phc管桩容易在桩身长度内出现开裂、破碎、断桩等质量问题，导致桩基完整性和承载力不足。

2、针对以上问题，现有方法可采用填芯的方法对管桩进行补强，补强的方式一般为下放填芯钢筋笼，浇筑桩内混凝土。但是以上方式无法做到局部施工，填芯材料用量多，并且施工过程复杂，混凝土养护时间长，与管桩施工速度快的特点相悖。

技术实现思路

1、本发明为解决上述问题，提供了一种经济、简便且施工快速的phc管桩预制填芯补强结构及施工方法。

2、本发明所采取的技术方案：

3、一种phc管桩预制填芯补强结构，包括管桩、填芯结构、灌浆料和注浆结构，填芯结构填塞在管桩的桩基破损位置，填芯结构为预制圆柱钢筋混凝土结构，填芯结构的周围倾斜插入钢板条，填芯结构的顶部预埋带孔钢板，填芯结构的下部开设有平孔，填芯结构从顶部的带孔钢板到底部的平孔间设置有通孔，填芯结构的下部周围在平孔的下方设置一圈止浆环，填芯结构与管桩内壁之间填充灌浆料，注浆结构与带孔钢板连接。

4、所述的钢板条为厚度4mm的长条状钢板。

5、所述的钢板条以一半的长度倾斜45°埋入填芯结构中。

6、所述的通孔为填芯结构沿轴线位置的预留孔道。

7、所述的带孔钢板的圆孔直径与通孔直径一致。

8、所述的平孔为填芯结构的底部十字孔道。

9、所述的注浆结构包括相互连接的注浆管和注浆头，注浆头为带有磁性的圆环，注浆头与带孔钢板通过磁吸吸引相连，注浆管为胶管，注浆管的长度大于管桩的长度。

10、所述的止浆环为遇水膨胀环氧环，止浆环与填芯结构粘接。

11、一种桩基破损修补施工方法，利用如所述的phc管桩预制填芯补强结构，其步骤为：

12、s1.通过声发射、低应变或摄像的方式确定桩基破损位置；

13、s2.将制作好的填芯结构从桩顶塞入管桩内，填芯结构的止浆环一端塞入管桩内，填芯结构的另一端通过带孔钢板与注浆结构的磁性注浆头磁性相连，通过钢管将填芯结构顶入到桩基破损位置，注浆头同时牵引注浆管下到管桩内，首先通过注浆管注水，水流出填芯结构后与止浆环相遇，引起止浆环膨胀起到封闭、止浆的作用；

14、s3.由地面的注浆设备注浆，灌浆料沿着注浆管到达填芯结构的通孔内，然后穿过通孔到达底部的平孔后流入填芯结构与管桩内壁之间的空隙中，随着灌注进行，灌浆料由空隙底部到达顶部位置；

15、s4.牵拉注浆管，使注浆头脱离填芯结构的带孔钢板，待灌浆料短暂养护后即完成phc管桩的局部修补工作。

16、本发明的有益效果：本发明的填芯结构可根据需要填塞至管桩特定的破损位置，填芯结构外周设置钢板条，填芯结构下放到管桩内后，钢板条变形起到与管桩内壁的摩擦作用，可使填芯结构固定到任意位置，局部施工，填芯材料用量少，养护时间短，施工过程简单，大大提高管桩施工速度。

技术特征：

1.一种phc管桩预制填芯补强结构，其特征在于，包括管桩(1)、填芯结构(2)、灌浆料(3)和注浆结构(4)，填芯结构(2)填塞在管桩(1)的桩基破损位置(5)，填芯结构(2)为预制圆柱钢筋混凝土结构，填芯结构(2)的周围倾斜插入钢板条(201)，填芯结构(2)的顶部预埋带孔钢板(205)，填芯结构(2)的下部开设有平孔(202)，填芯结构(2)从顶部的带孔钢板(205)到底部的平孔(202)间设置有通孔(203)，填芯结构(2)的下部周围在平孔(202)的下方设置一圈止浆环(204)，填芯结构(2)与管桩(1)内壁之间填充灌浆料(3)，注浆结构(4)与带孔钢板(205)连接。

2.根据权利要求1所述的phc管桩预制填芯补强结构，其特征在于，所述的钢板条(201)为厚度4mm的长条状钢板。

3.根据权利要求2所述的phc管桩预制填芯补强结构，其特征在于，所述的钢板条(201)以一半的长度倾斜45°埋入填芯结构(2)中。

4.根据权利要求3所述的phc管桩预制填芯补强结构，其特征在于，所述的通孔(203)为填芯结构(2)沿轴线位置的预留孔道。

5.根据权利要求4所述的phc管桩预制填芯补强结构，其特征在于，所述的带孔钢板(205)的圆孔直径与通孔(203)直径一致。

6.根据权利要求5所述的phc管桩预制填芯补强结构，其特征在于，所述的平孔(202)为填芯结构(2)的底部十字孔道。

7.根据权利要求5所述的phc管桩预制填芯补强结构，其特征在于，所述的注浆结构(4)包括相互连接的注浆管(401)和注浆头(402)，注浆头(402)为带有磁性的圆环，注浆头(402)与带孔钢板(205)通过磁吸吸引相连，注浆管(401)为胶管，注浆管(401)的长度大于管桩(1)的长度。

8.根据权利要求7所述的phc管桩预制填芯补强结构，其特征在于，所述的止浆环(204)为遇水膨胀环氧环，止浆环(204)与填芯结构(2)粘接。

9.根据权利要求8所述的phc管桩预制填芯补强结构，其特征在于，所述的止浆环(204)为气囊环或者为橡胶棉环。

10.一种桩基破损修补施工方法，其特征在于，利用如权利要求9所述的phc管桩预制填芯补强结构，其步骤为：

技术总结
一种PHC管桩预制填芯补强结构及施工方法，包括管桩、填芯结构、灌浆料和注浆结构，填芯结构填塞在管桩的桩基破损位置，填芯结构为预制圆柱钢筋混凝土结构，填芯结构的周围倾斜插入钢板条，填芯结构的顶部预埋带孔钢板，填芯结构的下部开设有平孔，填芯结构从顶部的带孔钢板到底部的平孔间设置有通孔，填芯结构的下部周围在平孔的下方设置一圈止浆环，填芯结构与管桩内壁之间填充灌浆料。本发明的填芯结构可根据需要填塞至管桩特定的破损位置，填芯结构外周设置钢板条，填芯结构下放到管桩内后，钢板条变形起到与管桩内壁的摩擦作用，可使填芯结构固定到任意位置，局部施工，填芯材料用量少，养护时间短，施工过程简单，大大提高管桩施工速度。

技术研发人员：刘晓敏,李晓鹏,周俊龙,靳春尚,宋立伟,肖永刚,赵云,谢朋林,朱宏亮
受保护的技术使用者：中国建筑第六工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13