[发明专利]一种现浇大直径管桩套管及施工方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，特别涉及一种现浇大直径管桩套管及施工方法。

背景技术

在本发明之前，现浇大直径薄壁管桩已在道路、市政、港口码头及铁路等工程领域得到了越来越广泛的应用。

公告号为CN2515246的实用新型专利《用于软基处治的套管成模大直径现浇管桩机》和公告号为CN1367296的发明专利《软基处治大直径现浇管桩复合地基施工方法》中均具有较大的单位体积材料比表面积，因而可以在单桩同等承载力的情况下大大减少材料用量，节省造价，提高性价比，达到了造价低、承载力高、地基的稳定性增加和地基沉降降低等明显效果。

在实际施工过程中，由于现浇大直径薄壁管桩采用的薄壁双层钢套管所形成的空腔间距一致，在下沉双层钢套管的时候会对桩心土产生一定的挤压，因而在拔管过程中会产生上带桩心土的现象，从而会产生断桩、缩壁等现象。同时，上下通长的内外套管沉管时需要克服内外摩擦力，沉桩阻力大，当遇到较好土层时给施工带来难度。

再者，由于现浇大直径薄壁管桩采用上下通长的双层内外钢套管间距较小，桩体为薄壁状，因此当承担荷载较大时会引起上端部混凝土粉碎或开裂的问题，给后续使用带来隐患。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种现浇大直径管桩套管及施工方法，以解决现有技术中容易出现塌壁、缩孔和桩头易碎裂的问题。

技术方案：为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种现浇大直径管桩套管，包括主套管、下端外套管、投料管和活瓣桩靴，所述主套管和下端外套管为同心圆柱筒，且下端外套管套装于主套管外侧下端，下端外套管与主套管外壁相贴合形成密闭空腔；所述下端外套管下端连接有活瓣桩靴；所述主套管外壁上还设置有若干根投料管，且投料管的下端伸入下端外套管与主套管之间形成的密闭空腔内。

进一步的，所述主套管上端设置为直径线性内缩的喇叭状圆筒。

进一步的，所述投料管为两根或三根圆柱形钢管，且均匀的分布于主套管的外壁上，投料管的上端高于主套管的管顶。

进一步的，所述主套管的直径为0.9m～1.4m，所述喇叭状圆筒较小端的直径为0.6m～1.1m，喇叭状圆筒的高度为1.5～3.0m。

进一步的，所述下端外套管的直径为1.2m～1.7m，高度为2.0～3.0m，且下端外套管的直径大于主套管的直径，同时密闭空腔的环形内径为10～15cm。

进一步的，所述投料管的顶端高于主套管管顶100mm，所述投料管的直径为0.2m～0.25m。

一种现浇大直径管桩套管的施工方法，包括以下施工步骤：

步骤一、根据设计图纸，三通一平施工场地，测定桩体位置，绘制施工轮廓线，组织施工材料、机械、人员就位；

步骤二、将预制套管和桩机布置在设计桩点，使活瓣桩靴闭合；

步骤三、启动打桩机将与预制连接了活瓣桩靴的套管打设至设计标高，同时将主套管上部的喇叭形圆筒下压桩芯土体密实；

步骤四、根据要求先往投料管内连续地泵送混凝土，并填满密封空腔；

步骤五、当填充料灌满密封空腔后，再次启动振动机和卷扬机，此时活瓣桩靴在填充料自重的作用下，自动挤土打开，上拔过程中边振动边向投料管中灌料，灌料时应根据桩长用料计算不断向投料管内补加填充料，以满足灌注量的要求。

本发明的有益效果：

(1)该现浇大直径管桩套管组成的密闭空腔结构仅存在于桩身的底部部分，这种主体为单层主套管、短空腔的结构有效的减少了在沉桩过程中对土体的扰动，减小挤土效应，避免了由挤土效应可能产生的断桩、缩孔。

(2)该现浇大直径管桩套管装置在振动器作用下沉的过程中，主套管上部收缩的喇叭状圆筒会对桩心土产生一种斜向下的压力，对桩心土起到了一种压密加固作用，从而可有效减少拔管过程中出现上带桩心土的现象。

(3)该现浇大直径管桩套管装置在浇筑混凝土完成后会形成一个下端薄壁、上端内收口厚壁为倒圆台状的混凝土管桩，由于上端混凝土的加强作用会使得所形成的管桩承载力和整体刚度大大提高，避免了传统现浇大直径薄壁管桩承担荷载较大时引起上端部混凝土粉碎或开裂的问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的局部剖面图；

图3是本发明图1的俯视图；

其中：1-主套管、2-下端外套管、3-投料管、4-活瓣桩靴、5-喇叭状圆筒。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。