[实用新型]一种开口管桩

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑施工的管桩施工领域，特别涉及一种利用内润滑技术解决沉桩过程中挤土效应的开口管桩。

背景技术

开口管桩包括钢管桩和预应力混凝土管桩，两者具有节省材料、承载力高、穿透性好、挤土效应低的优点，因此使用非常广泛。但开口管桩在沉桩过程中仍会形成土塞，工程实例表明其长度仍然可达到1/5～2/3桩长，排土体积仍然很大，挤土导致的施工周边环境的土体位移可达到50mm，会产生以下危害：在土体中产生较大的孔隙水压力，影响桩的承载力；造成已施工的桩的位移、倾斜、断裂；造成施工周边的房屋位移、倾斜、开裂；造成施工周边的道路隆起等。开口管桩作为一种半挤土管桩，其挤土效应仍限制了其应用范围。管桩挤土问题的关键在于土塞效应的产生。土体在长长的桩管内由于桩土摩擦而形成强大的摩擦力，造成土体挤密，这是土塞形成的重要原因。

目前解决开口管桩挤土效应的方法有如下几种：1、预钻孔施工法：预先在桩位处钻孔，通常直径为2/3桩径，深度为2/3桩长。该法虽然有效但施工工序较多、成本较高。2、射水施工法：在桩管内设置高压水枪，在沉桩过程中，高压射水，打碎土体结构，有效降低桩土摩擦。且射水同时，还可以伴随振动沉桩，更有利于桩管内土体和泥浆排出。但该法施工成本亦较高，排出泥浆污染施工场地，对桩承载力有一定影响。3、挖沟保护法：在施工场地周围挖沟，或填入松散材料，减少表层土的挤压效应，有效保护浅埋管线。该法作用有限，且并未降低管桩挤土效应，只降低其危害。

实用新型内容

本实用新型的内容在于克服现有技术的不足，设计一种能有效降低挤土效应的开口管桩。

为了实现上述技术目的，本实用新型包括如下技术特征：一种开口管桩，包括两端开口并具有中空管孔的管桩本体，所述管桩本体的内表面设有能减少桩土摩擦系数的滑层。更进一步的，所述滑层的厚度范围为5um～500um，所述滑层为固体润滑薄膜层。所述的管桩本体为钢管桩或预应力混凝土管桩；所述滑层为环氧涂层润滑膜层。本方案通过在桩管内侧涂上固体润滑薄膜来降低摩阻力，通常桩土摩擦系数μ为0.3～0.5，而固体润滑薄膜可将摩擦系数μ降至0.1左右，因此会极大地降低摩阻力，有效地减小甚至消除土塞效应。

上述的开口管桩施工至设计深度后，管桩本体顶端仍然可能存在空腔，其长度占管桩本体的长度为0～1/3，这会导致桩管内的桩土继续滑移，并导致桩底持力层土继续进入桩管，造成管桩沉降过大和管桩的承载力下降。为克服上述缺点，管桩本体顶端设有当桩土充分进入管桩本体后，用于填充混凝土或砂土，封住桩顶的顶部填充区域，所述的顶部填充区域长度可占管桩本体的长度的0～1/3。即内润滑管桩施工至设计深度后，将桩管上部空腔位置填满混凝土或砂土或其他材料，封住桩顶，阻止桩内土塞的继续滑移。由于开口管桩的承载力由管桩外表面的桩土摩擦力以及桩底土层的承载力提供，本方案通过封住桩顶的方法可确保桩的承载力的不受桩管内表面的滑层影响。

本实用新型的另外一个方案是，当所述管桩本体为钢管桩时，所述滑层为钢管内表面的抛光层。表面抛光层也实现了降低摩擦力的作用，在一定程度上达到了有效地减小甚至消除土塞效应的效果。

本实用新型与现有技术相比，由于采用了开口管桩内表面设有滑层的技术方案，使得桩土的摩擦系数μ减少，因此极大地降低桩土摩阻力，使得管桩在打桩时土塞能充分进入管桩。本实用新型能减少挤土效应，减少土体位移和隆起，减小对周边环境的影响。

附图说明

图1为本实用新型开口管桩的剖视图；

图2为本实用新型的截面示意图。

具体实施方式

本实用新型的构思是通过在开口管桩的内表面设有能减少桩土摩擦系数的滑层来降低桩土的摩擦系数，从而极大地降低摩阻力，有效地减小甚至消除土塞效应。

如图1、2所示，一种开口管桩，包括具有中空管孔的管桩本体1，所述管桩本体1的内表面，即管孔内表面，设有起到减少桩土摩擦系数的固体润滑薄膜层2。固体润滑薄膜是一种成熟的工艺技术，能在母材表明形成一层致密的润滑薄膜，常用的固体润滑薄膜有环氧涂层润滑膜，环氧涂层润滑膜掺入石墨和二硫化钼等润滑材料，可将μ降低至0.1以下。环氧树脂是常用的混凝土修补材料和钢结构防腐材料的组成成分，其与混凝土和钢材的粘结，实践已很好地证明。环氧树脂作为胶粘剂，与作为润滑剂的石墨和二硫化钼共同工作，一般使用时亦可掺一些微量填料来改善其耐磨性，稳定性等。环氧涂层润滑膜有很多不同的配方，见表一。

表一环氧涂层润滑膜配方