本發(fā)明涉及一種預(yù)制樁體及其制作方法，特別涉及一種預(yù)制塑料套管鋼筋混凝土樁及其預(yù)制方法，適用于路堤樁加筋系統(tǒng)和建筑樁基等土建工程之中。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，一種塑料套管現(xiàn)澆混凝土樁已在高速公路、公路拓寬、鐵路、市政、機(jī)場(chǎng)等軟基處理工程中得到一定的應(yīng)用，相關(guān)專利有：塑料套管混凝土樁(ZL 200920036795.6)、單壁螺紋塑料套管現(xiàn)澆混凝土樁的施工方法(ZL 200610097347.8)、塑料套管混凝土樁勁芯剛?cè)嵬w組合樁(ZL 201120340788.2)、防止塑料套管混凝土樁彎曲變形的施工方法及其裝置(ZL 201110004366.2)、塑料套管混凝土樁打設(shè)機(jī)(ZL 200820170698.1)、塑料套管混凝土樁及其加固處理軟土地基的方法(ZL 200910024639.2)、用于冰凍成孔現(xiàn)澆混凝土樁的沉管及冰凍成孔現(xiàn)澆混凝土樁的施工方法(實(shí)質(zhì)審查中，申請(qǐng)?zhí)朇N201510190787.7)。該樁體與傳統(tǒng)現(xiàn)澆的樁體相比，外部設(shè)置了粗糙狀的塑料套管，增強(qiáng)了樁體與周圍土體的摩擦作用，提高了樁體的承載力。然而該樁體也存在著一些不足：①塑料套管的存在為樁體的施工增加了一定的難度，在一定程度上減緩了施工速度；②該樁體為小直徑樁，常用的直徑為16cm或20cm，而打設(shè)深度在10～20m范圍內(nèi)，導(dǎo)致該樁體的長(zhǎng)細(xì)比在50以上，最高可至125，如此大長(zhǎng)細(xì)比樁體在豎向荷載下已發(fā)生屈曲破壞，導(dǎo)致樁體的承載力在一定程度上有所折減；③該樁體為素混凝土樁，其承載力較低，因此主要作為路堤樁應(yīng)用在路堤工程中，而在工民建工程方面尚無(wú)應(yīng)用先例；④混凝土在如此細(xì)長(zhǎng)的塑料套管內(nèi)不宜填充密實(shí)，且振搗棒無(wú)法插到如此細(xì)長(zhǎng)的塑料套管的底部；⑤由于該樁體是預(yù)先打設(shè)塑料套管的，因此塑料套管在樁周土的作用力下會(huì)發(fā)生擠破的現(xiàn)象，從而嚴(yán)重降低了其成樁質(zhì)量；⑥由于該樁體的長(zhǎng)細(xì)比過(guò)大，增加了其成樁的質(zhì)量檢測(cè)難度，工程中常用的低應(yīng)變動(dòng)力監(jiān)測(cè)難以獲得完好的波普曲線。然而，在樁身外側(cè)設(shè)置一層塑料套管具有一定的優(yōu)勢(shì)，它能夠防止樁周土對(duì)樁身混凝土的侵蝕，特別是在近海、濱江等氯離子濃度較高的環(huán)境中，因此該種地區(qū)的路堤、工民建等工程中需要考慮樁基的侵蝕，延長(zhǎng)樁基的使用壽命。因此，為了克服塑料套管混凝土樁的缺陷和提高其適用范圍，亟需尋找一種新的成樁方式既保存塑料套管混凝土樁的優(yōu)勢(shì)又能擴(kuò)大其應(yīng)用前景顯得十分重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種預(yù)制塑料套管鋼筋混凝土樁及其預(yù)制方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:這種預(yù)制塑料套管鋼筋混凝土樁，包括：塑料套管、接樁段、鋼筋籠、混凝土和樁尖；所述接樁段是由接盤、接環(huán)和接帽組成的，接盤周邊均勻設(shè)置栓孔；最下端的鋼筋籠的末端與樁尖連接；所述塑料套管設(shè)于最外側(cè)，最下端塑料套管與樁尖通過(guò)膠結(jié)劑連接；鋼筋籠的端部設(shè)有接環(huán)，接環(huán)的端部焊接在接盤上，相鄰的接盤通過(guò)接帽連接。

作為優(yōu)選：所述塑料套管為雙壁塑料管材。

這種預(yù)制塑料套管鋼筋混凝土樁的預(yù)制方法，包括以下的步驟：

1)、在場(chǎng)地內(nèi)設(shè)置樁頂槽和樁尖槽；

2)、將塑料套管作為模板，豎向放置在樁頂槽和樁尖槽內(nèi)；

3)、在塑料套管周圍設(shè)置固定架，并在塑料套管內(nèi)插入鋼筋籠；

4)、在塑料套管上部澆筑混凝土，同時(shí)將振動(dòng)棒插入到塑料套管內(nèi)振動(dòng)密實(shí)成樁；

5)、在頂部設(shè)置好接盤和接環(huán)，然后將樁體兩端的預(yù)制段養(yǎng)護(hù)成型；

6)、在場(chǎng)地內(nèi)設(shè)置與單元樁體長(zhǎng)度一致的振動(dòng)臺(tái)；

7)、將塑料套管兩端各開(kāi)設(shè)一個(gè)進(jìn)料口和一個(gè)出氣口，并將該塑料套管作為模板，橫向放置在振動(dòng)臺(tái)上，同時(shí)在塑料套管內(nèi)橫向插入鋼筋籠，并露出塑料套管一定長(zhǎng)度；

8)、在塑料套管兩端設(shè)置封閉端，然后通過(guò)進(jìn)料口澆筑混凝土，待出氣口有混凝土溢出時(shí)，停止?jié)仓?/p>

9)、在兩端設(shè)置好接盤和接環(huán)，然后將樁體中間的預(yù)制段養(yǎng)護(hù)成型，最后撤去封閉端；

10)、吊裝樁體兩端的預(yù)制段和樁體中間的預(yù)制段，準(zhǔn)確對(duì)接各預(yù)制段的接盤上的栓孔，最后利用接帽將各預(yù)制段連為一體，形成預(yù)制塑料套管鋼筋混凝土樁。

本發(fā)明的有益效果是:

1)、預(yù)制塑料套管鋼筋混凝土樁替代現(xiàn)澆的塑料套管混凝土樁提高了施工速度、成樁質(zhì)量和承載能力；

2)、預(yù)制塑料套管鋼筋混凝土樁可做成小直徑樁(d≤25cm)、中等直徑樁(25cm<d<80cm)和大直徑樁(d≥80cm)，減小了樁體的長(zhǎng)細(xì)比，并在樁體內(nèi)配筋，提高了樁基承載力，既可用于路堤樁，又可用于建筑樁基，增加了其適用范圍；

3)、樁體的成樁質(zhì)量易于檢測(cè)；

4)、對(duì)于鋼筋籠，則無(wú)需擔(dān)心混凝土保護(hù)層厚度問(wèn)題，可適用于侵蝕性較強(qiáng)的海洋、近海和濱江等環(huán)境中。

附圖說(shuō)明

圖1是預(yù)制塑料套管鋼筋混凝土樁結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是接樁段示意圖；

圖3是接盤、接環(huán)和接帽連接平面示意圖；

圖4是樁體兩端預(yù)制段豎向澆筑示意圖；

圖5是樁體兩端預(yù)制段豎向養(yǎng)護(hù)成型并設(shè)置接樁段示意圖；

圖6是樁體中間預(yù)制段橫向澆筑示意圖；

圖7是樁體中間預(yù)制段橫向養(yǎng)護(hù)成型并設(shè)置連接段示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：塑料套管1、接樁段2、鋼筋籠3、混凝土4、樁尖5、接盤6、接環(huán)7、接帽8、栓孔9、場(chǎng)地10、樁頂槽11、樁尖槽12、振動(dòng)棒13、固定架14、振動(dòng)臺(tái)15、進(jìn)料口16、出氣口17、封閉端18。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。下述實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。

圖1是預(yù)制塑料套管鋼筋混凝土樁的結(jié)構(gòu)示意圖，這種預(yù)制塑料套管鋼筋混凝土樁，包括：塑料套管1、接樁段2、鋼筋籠3、混凝土4和樁尖5；所述接樁段2是由接盤6、接環(huán)7和接帽8組成的，接盤6周邊均勻設(shè)置栓孔9；最下端的鋼筋籠3的末端與樁尖5連接；所述塑料套管1設(shè)于最外側(cè)，最下端塑料套管1與樁尖5通過(guò)膠結(jié)劑連接；鋼筋籠3的端部設(shè)有接環(huán)7，接環(huán)7的端部焊接在接盤6上，相鄰的接盤6通過(guò)接帽8連接。所述塑料套管1為雙壁塑料管材。

現(xiàn)欲制作一個(gè)長(zhǎng)度為15m、直徑為0.5m的預(yù)制塑料套管鋼筋混凝土樁，其具體實(shí)施方式為：選取三段直徑為0.5m、壁厚9mm、長(zhǎng)度為5m的PVC管作為外包的塑料套管1，采用鐵板制作一個(gè)直徑為0.5m的錐形的樁尖5，選用直徑為8mm的HRB235鋼筋作為箍筋、直徑為12mm的HRB335鋼筋作為主筋，制作長(zhǎng)度為5.2m、直徑為0.44m的鋼筋籠3，同時(shí)，采用鋼板制作直徑為0.5m、厚度為1cm的接盤6，接盤6上按照?qǐng)D3的方式，在周邊均勻設(shè)置栓孔9，以便于接帽8進(jìn)行拼接，采用鋼管制作長(zhǎng)度0.3m、壁厚1cm，外徑0.45m的接環(huán)7。

依次制作三段鋼筋籠3，現(xiàn)將第一段鋼筋籠3與樁尖5進(jìn)行焊接，另一端與接環(huán)7相連，然后將其套在第一段塑料套管1內(nèi)，塑料套管1與樁尖5采用膠結(jié)劑連接，待膠結(jié)完成后，向塑料套管1內(nèi)澆灌混凝土4，并采用振動(dòng)器對(duì)混凝土進(jìn)行振動(dòng)密實(shí)，養(yǎng)護(hù)成型；與此同時(shí)，將第二段鋼筋籠3套在第二段塑料套管1內(nèi)，鋼筋籠3兩端各自設(shè)置接環(huán)7，澆灌混凝土4并振密，依次類推，對(duì)第三段的鋼筋籠3和塑料套管1進(jìn)行組裝，其中鋼筋籠3的一端與接環(huán)7相連，然后澆灌混凝土4，振動(dòng)密實(shí)，養(yǎng)護(hù)成型。

最后，采用將設(shè)有接環(huán)7的端部全部焊接相應(yīng)的接盤6，如圖2所示，通過(guò)接帽8，將上述的三個(gè)塑料套管鋼筋混凝土預(yù)制段連接起來(lái)，便形成塑料套管鋼筋混凝土樁。

如圖4所示，在場(chǎng)地10內(nèi)制作一定數(shù)量的樁頂槽11和樁尖槽12，將長(zhǎng)度3m左右的塑料套管1作為模板，豎向放置在樁頂槽11和樁尖槽12內(nèi)，分別作為樁體兩端的預(yù)制段，然后在塑料套管1周圍設(shè)置固定架14，以保證在向塑料套管1內(nèi)澆筑混凝土4時(shí)不發(fā)生彎曲或塑料套管1在混凝土4的澆筑壓力作用下跳出樁頂槽11和樁尖槽12外側(cè)；在塑料套管1內(nèi)插入鋼筋籠3，鋼筋籠3的外直徑要小于塑料套管內(nèi)直徑約3～6cm左右，然后在塑料套管1的上部澆筑混凝土4，同時(shí)將振動(dòng)棒13插入到塑料套管1從下往上不斷振動(dòng)密實(shí)已澆筑的混凝土4，保證成樁質(zhì)量；按照?qǐng)D5所示，待塑料套管1內(nèi)的混凝土4澆筑密實(shí)后，在鋼筋籠3的頂部設(shè)置好接盤6和接環(huán)7，接環(huán)7的外直徑與鋼筋籠3的相等，通過(guò)焊接工藝連接，接環(huán)7部分鑲嵌在混凝土4內(nèi)，外露的部分與接盤6中央對(duì)準(zhǔn)焊接即可，同時(shí)接盤6周邊上要預(yù)留好栓孔9；接樁段2的連接參照?qǐng)D3。

如圖6所示，在預(yù)制場(chǎng)地10內(nèi)設(shè)置振動(dòng)臺(tái)15，振動(dòng)臺(tái)15的長(zhǎng)度與塑料套管1的長(zhǎng)度保持一致，振動(dòng)臺(tái)15呈平底槽形，這樣可以箍住塑料套管1，在振動(dòng)時(shí)保持塑料套管1的位置不變；將約3m長(zhǎng)的塑料套管1作為模板，豎向放置并固定在振動(dòng)臺(tái)15上，同時(shí)在塑料套管1的兩端設(shè)置一個(gè)進(jìn)料口16和一個(gè)出氣口17，進(jìn)料口16采用大口徑，出氣口17采用小口徑，與此同時(shí)，在塑料套管1內(nèi)橫向拉進(jìn)鋼筋籠3，鋼筋籠3的長(zhǎng)度要超出橫向的塑料套管1兩端10～30cm左右；然后在塑料套管1的兩端設(shè)置好封閉端18，封閉端18要穿過(guò)露出的鋼筋籠3與塑料套管1的兩端緊密連接，此時(shí)通過(guò)進(jìn)料口16向橫向的塑料套管1內(nèi)澆筑混凝土4，并同時(shí)開(kāi)啟振動(dòng)臺(tái)15，邊澆筑邊振動(dòng)，保證塑料套管1內(nèi)混凝土4的密實(shí)性，到出氣口17處發(fā)現(xiàn)有混凝土4溢出后，則停止?jié)仓?，然后塑料套?的兩端設(shè)置好接盤6和接環(huán)7，按照標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天后，撤去封閉端18，最后形成樁體中間預(yù)制段。

采用吊車吊裝樁體兩端的預(yù)制段和樁體中間的預(yù)制段，然后對(duì)接各預(yù)制段的接盤6上的栓孔9，使之貫通，此時(shí)在栓孔9內(nèi)塞入樁帽8，如圖2所示，將各預(yù)制段連為一體，最終形成如圖1所示的預(yù)制塑料套管鋼筋混凝土樁。