[发明专利]多孔管无砂透水混凝土桩及其安装结构、施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多孔管无砂透水混凝土桩及其安装结构、施工方法，属于建筑工程领域，尤其适用于海绵城市建设中考虑雨水渗透进入地下循环或排水系统的桩基工程和地基处理。

背景技术

无砂透水混凝土是由水泥、粗集料和水拌和而成的无砂混凝土。无砂透水混凝土不含细骨料（砂），由于没有砂的充分填充，水泥浆薄层包裹在粗骨料颗粒的表面，作为骨料颗粒之间的胶结层，而其内部含有很大比例的贯通性孔隙，使得混凝土达到一定的透水效果。

国家正大力提倡海绵城市的建设，其要求城市对雨水具有吸纳、蓄渗和缓释作用。而无砂透水混凝土的透水特性，非常切合海绵城市建设的需要，目前在人行道、大型广场等路面结构大量应用，在一定程度上缓解了城市降雨的排水问题。目前桩基工程和地基处理中的桩体基本不具有透水性，将无砂透水混凝土用于桩身材料形成无砂透水混凝土桩，可为地表雨水向地下渗透提供垂直通道，利于吸纳雨水和地下水系的循环。无砂透水混凝土桩非常适合海绵城市建设的要求。但无砂透水混凝土强度普遍不高，桩体的承载力受限制，从而使其在桩基工程或地基加固中的应用受到限制。

发明内容

为了克服无砂透水混凝土的强度普遍不足的缺点，本发明旨在提供一种多孔管无砂透水混凝土桩及其安装结构、施工方法，通过约束管对内部混凝土的约束效应提高无砂透水混凝土的强度，解决其强度不足的问题，同时通过壁面开孔保持原有无砂透水混凝土的透水特性。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种多孔管无砂透水混凝土桩，包括约束管，其结构特点是，所述约束管内浇筑填充有无砂透水混凝土；所述约束管的壁面上开有多个透水通孔。

根据本发明的实施例，还可以对本发明作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

优选多个透水通孔为并列式或者错列式。

所述约束管内设有埋设在无砂透水混凝土中的加强元件。

所述加强元件为钢筋笼。根据承载力的需求，管内部配置钢筋笼可以提高桩体的整体承载能力，但钢筋需进行防腐蚀处理。

所述约束管为钢管、纤维复合材料管或聚氯乙烯管；优选所述纤维复合材料管为玻璃纤维管、碳纤维管、芳纶纤维管。

优选地，多孔管无砂透水混凝土桩垂直其长度方向的截面为圆形或方形。截面形式更优选采用圆形截面，圆形截面管相对于方形截面管对内部混凝土的约束效应更好，使内部的无砂透水混凝土强度提高的更多。

基于同一个发明构思，本发明还提供了一种多孔管无砂透水混凝土桩的安装结构，其结构特点是，包括开设在地基上的桩孔，置于桩孔内的如上所述的多孔管无砂透水混凝土桩；所述多孔管无砂透水混凝土桩与桩孔内壁之间存在环向间隙，且在该环向间隙内填充有无砂透水混凝土。

优选地，所述环向间隙的宽度为60mm-150mm，更优选为80mm-120mm，最优选为95mm-105mm。

基于同一个发明构思，本发明还提供了一种如上述的多孔管无砂透水混凝土桩的安装结构的施工方法，其包括如下步骤：

S1、在地基上开桩孔；

S2、向桩孔内放入管壁有透水通孔的约束管，约束管外壁与桩孔内壁之间存在间隙；

S3、向约束管外壁与桩孔内壁之间的间隙内浇注无砂透水混凝土；

S4、最后向约束管内浇筑无砂透水混凝土。

根据承载力的设计需要，可在步骤S4之前，向约束管内放入钢筋笼，然后再向约束管内浇筑无砂透水混凝土。

优选所述无砂透水混凝土桩采用现浇法制作，先在地基预成孔，成孔直径比桩径要大，然后将选定材料类型、截面形式和尺寸的约束管放置在孔内，并固定好其位置。再将配置好的无砂透水混凝土浇筑到约束管与预成孔之间的间隙，最后浇筑管内的无砂透水混凝土。根据承载力的需要，在管内无砂透水混凝土浇筑之前，可在管内放置钢筋笼。

基于同一个发明构思，本发明还提供了一种如上述的多孔管无砂透水混凝土桩的安装结构的施工方法，其包括如下步骤：

S1、在地基上开桩孔；

S2、向桩孔内放入预制的如上所述的多孔管无砂透水混凝土桩，且多孔管无砂透水混凝土桩的外壁与桩孔内壁之间存在间隙；

S3、向多孔管无砂透水混凝土桩的外壁与桩孔内壁之间的间隙内浇注无砂透水混凝土。

所述管内部无砂透水混凝土可采用天然骨料（碎石或卵石）或再生骨料（如废弃混凝土破碎而成的再生骨料）。再生骨料的使用有利于解决城市建设过程中的废弃混凝土处理问题，减缓天然骨料的过度开采，在有条件时优先采用。