一种预制管桩及其施工方法与流程

本技术涉及桩基施工技术的领域，尤其是涉及一种预制管桩及其施工方法。

背景技术：

1、地基沉降是指地面或建筑物由于土层的下沉或压缩而导致的沉降现象。在路桥施工过程中，尤其是对于软工土质的施工地段来说，地基沉降现象更为普遍，地基沉降会导致地面下沉或塌陷，给地面上的建筑、道路、桥梁等基础设施造成破坏，导致交通堵塞、道路损坏、桥梁失稳等问题。

2、桩基作为一种重要的基础形式，由于其能够贯穿整个软弱地基土层传力于地质优良的土层，克服了不良土层沉降带来的消极影响，能够为上部结构提供较高的承载能力，因此被广泛应用于现代各种建筑物、构筑物地基中。

3、相关技术中，预制管桩工艺的施工方法一般是在地面上先制作好混凝土桩体，然后将其插入到预先挖好的孔中，并在灌注过程中注入混，形成一个整体的桩基。进而形成对基地的支撑加固，从而使地基保持较高的承载能力。

4、但是在实际施工过程中，同一施工路段通常需要设计多根管桩，但是由于同一施工路段上不同土质的松软程度不同，为了能够地基保持一致的承载能力，因此需要在不同土质处设置不同长度的管桩。管桩在预制时需要用到管桩模具，管桩模具通常由模具壳体和模具芯部分组成，通过将混凝土灌入模具中，然后经过一定的固化时间，最后取出模具，就可以得到所需的管桩。制备不同长度的管桩时需要提前预制不同长度的管桩模具，而制作管桩模具时费工费料，并且长度较长的管桩在施工过程中操作难度较大，从而导致施工耗费大量的人力物力。

技术实现思路

1、为了改善相关技术中管桩在桩基施工过程中的缺陷，本技术提供一种预制管桩及其施工方法。

2、第一方面，本技术提供的一种预制管桩采用如下的技术方案：

3、一种预制管桩，包括多段拼接桩体，多段所述拼接桩体同轴拼接，所述拼接桩体包括混凝土桩身和预埋于混凝土桩身内的钢筋骨架，所述混凝土桩身的长度为1-3m；

4、所述混凝土桩身一端一体浇筑成型有锥形的拼接桩头，所述拼接桩头的最大直径与所述桩身的直径相等，所述混凝土桩身另一端设置有与拼接桩头匹配的拼接插孔；

5、安装相邻两段所述拼接桩体时，上层所述拼接桩体的拼接桩头向上设置，下层所述拼接桩体的拼接桩头插入上层所述拼接桩体的拼接插孔内。

6、通过采用上述技术方案，在施工过程中，根据所需管桩的长度选择合适数量的拼接桩体，先将一段拼接桩体插入安装管桩的成孔内，并使得该段拼接桩体的拼接桩头朝上设置，然后将上段拼接桩体的拼接插孔向下插接于下段拼接桩体的拼接桩头上，重复上述操作从而完成整个管桩的拼接施工。本技术提供的多段拼接桩体为固定长度，因此在制备拼接桩体时无需提前预制不同长度的管桩模具，从而有效节省了施工成本和时间。采用分段式的拼接桩体能够更具施工环境的不同，自由选择拼接形成的管桩的长度，不仅具有较好的通用性，并且具有施工快捷、操作简便的优点。并且本技术提供的较短长度的拼接桩体的重量较轻、体积较小，在运输过程中具有便于搬运的优点，极大了提高了施工运输时的灵活性。

7、可选的，所述拼接桩头靠近混凝土桩身的一端沿周向一体浇筑有环形的限位凸台，所述混凝土桩身于所述拼接插孔处设置有与限位凸台匹配的截止面，所述截止面为水平面。

8、通过采用上述技术方案，通过多段拼接桩体拼接形成管桩时，设置限位台和截止面能够增大相邻两个拼接桩体连接处的接触面积，进而有利于保证拼接桩体连接处的稳定性。

9、可选的，所述拼接桩体同轴贯穿开设有灌注孔，所述灌注孔贯穿所述拼接桩头设置，所述拼接桩头的上表面开设有多条沿混凝土桩身间隔均匀分布的导流槽，所述导流槽一端和所述灌注孔连通、另一端封闭设置。

10、通过采用上述技术方案，当多段拼接桩体拼接完成后，通过灌注孔向多段拼接桩体内灌注混凝土浆料，灌注浆料时，浆料通过灌注孔流入最底部的拼接桩体内，然后随着逐渐灌浆，浆料流入拼接桩头上的导流槽内，待混凝土浆料硬化后，即完成对多段拼接桩体的加固，设置锥形的桩体一方面便于拼接时的插接配合，从而降低管桩拼接时的施工难度，另一方面锥形的拼接桩头有利于混凝土浆料向下流入导流槽内，从而有利于增强拼接桩体连接处的连接强度，进而有利于使管桩整体保持较高的承载能力。

11、可选的，所述钢筋骨架包括多条轴向加固筋和螺旋缠绕在多条轴向加固筋外的径向加固筋，所述径向加固筋与所述轴向加固筋固定连接。

12、通过采用上述技术方案，制备拼接桩体时，先提前制备钢筋骨架，将径向加固筋螺旋缠绕在轴向加固筋外并与轴向加固筋焊接即可，通过钢筋骨架能够有效提高拼接桩体的抗压强度，进而有利于使拼接桩体保持较好的承载加固能力。

13、可选的，所述混凝土桩身包括如下重量份数的原料：

14、水泥30-40份；

15、粉煤灰6-8份；

16、玻璃微珠20-30份；

17、陶粒20-30份；

18、聚丙烯纤维5-8份；

19、减水剂1-3份；

20、水20-25份。

21、通过采用上述技术方案，采用玻璃微珠和陶粒作为混凝土骨料，使得制备得到的混凝土具有轻质的特性，进而有利于减轻拼接桩体的自重，同时能够使拼接桩体保持较好的强度，采用聚丙烯纤维能够提高拼接桩体的抗裂性能，并且聚丙烯纤维具有较好的耐腐蚀性，从而能够使聚丙烯纤维能够在拼接桩体中保持长效的加固抗裂效果，进而使拼接桩体保持较好的工艺性能。

22、可选的，所述原料中还包括6-10份有机硅树脂。

23、通过采用上述技术方案，加入有机硅树脂能够使混凝土体系保持良好的密实度，并且混凝土硬化后能降低拼接桩体表面的脆性，从而避免拼接桩体在运输搬运过程中桩体表面因碰撞产生质量缺陷，进而有利于使拼接桩体保持较好的施工性能。

24、第二方面，本技术还提供一种预制管桩的施工方法，采用如下的技术方案：

25、一种预制管桩的施工方法，采用上述的一种预制管桩，包括如下的施工步骤：

26、（1）确定桩位，并移动桩机至桩位处进行钻孔，得到成孔；

27、（2）根据成孔的深度选择相应数量的拼接桩体；

28、（3）采用人工或机械将第一段拼接桩体的拼接桩头朝上设置，然后将第一段拼接桩体插入成孔底端，然后将第二段拼接桩体的拼接插孔朝下设置，将第二段拼接桩体插入成孔内并使得第二段拼接桩体的拼接插孔第一段拼接桩体的拼接桩头同轴拼接，直至第二段拼接桩体端部的截止面与第一段拼接桩体的限位凸台抵接；

29、（4）重复步骤（3）的操作直至完成多段拼接桩体的拼接，形成完整的管桩即可。

30、通过采用上述技术方案，上述的施工方法具有简单高效的优点，从而能够大幅提高管桩施工的效率，通过采用本技术提供的多段拼接式桩体能够根据实际施工需要选择合适数量的拼接桩体进行安装拼接即可，无需提前预制不同长度的管桩以及管桩模具，因此有效降低了管桩施工的成本，有利于提高管桩施工的施工效率。

31、可选的，所述步骤（4）之后还包括如下的施工步骤：

32、从最上层的拼接桩体的灌注孔内灌入混凝土加固浆料，灌注浆料的同时对灌注孔内的浆料进行振捣，直至混凝土加固浆料灌满整个管桩的灌注孔，待浆料硬化后，在地基上铺设碎石垫层找平，即完成整个管桩的施工。

33、通过采用上述技术方案，通过向灌注孔内灌注混凝土浆料，从而形成对多段拼接式桩体的加固，有利于充分提高管桩整体的强度和承载能力。

34、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

35、1.本技术通过提供的多段拼接桩体为固定长度，因此在制备拼接桩体时无需提前预制不同长度的管桩模具，从而有效节省了施工成本和时间。采用分段式的拼接桩体能够更具施工环境的不同，自由选择拼接形成的管桩的长度，不仅具有较好的通用性，并且具有施工快捷、操作简便的优点。并且本技术提供的较短长度的拼接桩体的重量较轻、体积较小，在运输过程中具有便于搬运的优点，极大了提高了施工运输时的灵活性；

36、2.本技术通过在拼接桩体内设置灌注孔，当多段拼接桩体拼接完成后，通过灌注孔向多段拼接桩体内灌注混凝土浆料，灌注浆料时，浆料通过灌注孔流入最底部的拼接桩体内，然后随着逐渐灌浆，浆料流入拼接桩头上的导流槽内，待混凝土浆料硬化后，即完成对多段拼接桩体的加固，设置锥形的桩体一方面便于拼接时的插接配合，从而降低管桩拼接时的施工难度，另一方面锥形的拼接桩头有利于混凝土浆料向下流入导流槽内，从而有利于增强拼接桩体连接处的连接强度，进而有利于使管桩整体保持较高的承载能力；

37、3.本技术的方法具有简单高效的优点，从而能够大幅提高管桩施工的效率，通过采用本技术提供的多段拼接式桩体能够根据实际施工需要选择合适数量的拼接桩体进行安装拼接即可，无需提前预制不同长度的管桩以及管桩模具，因此有效降低了管桩施工的成本，有利于提高管桩施工的施工效率。