一种现浇混凝土桩的保护装置及其施工方法.pdf

本发明的目的在于提供一种现浇混凝土桩的保护装置及施工方法，通过在护筒和钢筋笼之间加设混凝土保护网，保持桩身混凝土的完整性，有效避免桩身缩径和断桩。本发明的现浇混凝土桩的保护装置包括护筒和钢筋笼，其特征是在护筒和钢筋笼之间加设保护网，保护网的直径在能够根据外周的约束情况扩大，保护网的高度和位置根据地质土层的具体性状和桩身长度进行调整。本发明的现浇混凝土桩的施工方法的步骤为：1）通过动力将护筒沉入成孔至设定深度；2）进行桩端土体挤密加固处理；3）在护筒和钢筋笼之间加设保护网；4）在护筒中灌注混凝土；5）上提护筒，使已灌注的混凝土挤扩保护网形成桩身混凝土保护层，对混凝土进行振捣密实。

1.  一种现浇混凝土桩的保护装置，包括有护筒和钢筋笼，其特征是：在灌注桩身混凝土之前，在护筒和钢筋笼之间加设保护网，使灌注混凝土后桩身不断桩、不缩径、扩径可控，该保护网以活圈方式或者多片拼接方式搭接为圆筒形，且该保护网的断面周长大于护筒外径的断面周长，使该保护网的直径在能够根据外周的约束情况加以扩大，该保护网的高度和位置根据地质土层的具体性状和桩身长度进行调整。

2.  根据权利要求1所述的现浇混凝土桩的保护装置，其特征是：上述保护网是以钢质或者铁质或者尼龙质或者塑料质材料编织或者焊接成网孔状，网孔的最大孔径小于所要灌注的混凝土中的最小的石子的粒径。

3.  根据权利要求1所述的现浇混凝土桩的保护装置，其特征是：上述使灌注混凝土后桩身不断桩、不缩径、扩径可控，是指通过在护筒和钢筋笼之前加设混凝土保护网，在灌注桩身混凝土后，保护网起到阻止桩身混凝土向外挤出和阻止桩孔壁的土体向内挤入的效果。

4.  根据权利要求1所述的现浇混凝土桩的保护装置，其特征是：上述该保护网以活圈方式或者多片拼接方式搭接为圆筒形，且该保护网的断面周长大于护筒外径的断面周长，是指该保护网呈圆筒形放置于护筒中时，其断面周长大于护筒外径的部分互相重叠，并且能够以活圈形式向外扩张增大圆筒直径，其目的是保证在灌注桩身混凝土后，该保护网仍能将桩身混凝土全部包裹在内，避免该保护网出现缝隙使混凝土向外溢出。

5.  根据权利要求1所述的现浇混凝土桩的保护装置，其特征是：上述使该保护网的直径能够根据外周的约束情况加以扩大，是指当在护筒中灌注满混凝土并将护筒提出后，混凝土的自身重力自然将保护网向周围撑开，并紧贴于桩孔壁上，由此在桩身混凝土和桩孔壁之间形成混凝土保护层。

6.  根据权利要求1所述的现浇混凝土桩的保护装置，其特征是：上述保护网的高度和位置根据地质土层的具体性状和桩身长度进行调整，是指当桩身所处土层全部含水量较高或者土质较软时，选择设置与护筒等长的保护网，当桩身所处土层有多层土体含水量较高或者土质较软时，选择在与该多层土体的对应位置设置保护网，当桩身所处土层有一层土体含水量较高或者土质较软时，选择在与该层土体的对应位置设置保护网。

7.  一种现浇桩身混凝土桩的施工方法，该施工方法采用上述的现浇混凝土桩的保护装置，包括下述步骤：
1）在桩位处通过动力将护筒沉入成孔至设定深度；
2）进行桩端土体挤密加固处理；
3）根据地质土层的具体性状，在护筒和钢筋笼之间加设保护网；
4）在护筒中灌注混凝土；
5）上提护筒，使已灌注的混凝土挤扩保护网形成桩身混凝土保护层，对混凝土进行振捣密实。

8.  根据权利要求7所述现浇桩身混凝土桩的施工方法，其特征在于上述步骤1）中，上述通过动力将护筒垂直沉入至设定深度，动力的方式包括振动或者锤击或者静压或者旋转的方式之一或者几种方式的结合。

9.  根据权利要求7所述现浇桩身混凝土桩的施工方法，其特征在于上述步骤2）中，上述进行桩端土体挤密加固处理，是指向通过向护筒底部填入填充料并以重锤或者内管夯击的方式，或者直接以重锤或者内管夯击桩端土体的方式，形成桩端扩底或者桩端载体。

10.  根据权利要求7所述现浇桩身混凝土桩的施工方法，其特征在于上述步骤3）中，上述在护筒和钢筋笼之间加设保护网，是通过以下两种方式之一实现的：
①在护筒中放入保护网，然后在保护网中再放入制作好的钢筋笼；
②在制作好的钢筋笼外绑接保护网，将绑接好保护网的钢筋笼沉入到护筒中。

11.  根据权利要求7所述现浇桩身混凝土桩的施工方法，其特征在于上述步骤5）中，上述使已灌注的混凝土挤扩保护网形成桩身混凝土保护层，是指上提护筒时，护筒内的混凝土的自身重力自然将保护网向周围撑开，并紧贴于桩孔壁上，由此在桩身混凝土和桩孔壁之间形成混凝土保护层，防止桩身混凝土向外挤出和桩孔壁的土体向内挤入，达到桩身混凝土不断桩、不缩径、扩径可控的效果。

一种现浇混凝土桩的保护装置及其施工方法
技术领域
本发明涉及土木工程领域，尤其涉及桩的施工。
背景技术
在桩基工程中，经常遇到这样的地质土层：在地表下一定深度内，存在一层或者多层的含水量较高或者土质较软的土层，如淤泥质土层，而此时目前常用的施工方法，即使采用护筒护壁的方式，但由于桩身采用现浇混凝土制成，极易在桩身处出现缩径、断桩等质量问题，因此严重影响桩的承载能力，造成桩的沉降量过大。虽然采用预制桩身的方法可以有效解决该问题，但由于预制桩需要在工厂内制作，需要专用机械设备，且养护周期较长，再加上从工厂到施工现场的运输费用，因此预制桩的施工成本明显高于现浇混凝土桩。因此，需要一种能够解决上述问题，且工序简单，成本较低的施工方法。
发明内容
本发明是为了解决上述的问题而提出的，目的在于提供一种现浇混凝土桩的保护装置，并且通过该保护装置提供一种现浇混凝土桩的施工方法，通过在护筒和钢筋笼之间加设混凝土保护网，保持桩身混凝土的完整性，有效避免桩身缩径和断桩，实现工效的提高和成本的节约。
为了实现上述目的，本发明的一种现浇混凝土桩的保护装置，包括有护筒和钢筋笼，其特征是：在灌注桩身混凝土之前，在护筒和钢筋笼之间加设保护网，使灌注混凝土后桩身不断桩、不缩径、扩径可控，该保护网以活圈方式或者多片拼接方式搭接为圆筒形，且该保护网的断面周长大于护筒外径的断面周长，使该保护网的直径在能够根据外周的约束情况加以扩大，该保护网的高度和位置根据地质土层的具体性状和桩身长度进行调整。
在上述的现浇混凝土桩的保护装置中，上述保护网是以钢质或者铁质或者尼龙质或者塑料质材料编织或者焊接成网孔状，网孔的最大孔径小于所要灌注的混凝土中的最小的石子的粒径。
在上述的现浇混凝土桩的保护装置中，上述使灌注混凝土后桩身不断桩、不缩径、扩径可控，是指通过在护筒和钢筋笼之前加设混凝土保护网，在灌注桩身混凝土后，保护网起到阻止桩身混凝土向外挤出和阻止桩孔壁的土体向内挤入的效果。
在上述的现浇混凝土桩的保护装置中，上述该保护网以活圈方式或者多片拼接方式搭接为圆筒形，且该保护网的断面周长大于护筒外径的断面周长，是指该保护网呈圆筒形放置于护筒中时，其断面周长大于护筒外径的部分互相重叠，并且能够以活圈形式向外扩张增大圆筒直径，其目的是保证在灌注桩身混凝土后，该保护网仍能将桩身混凝土全部包裹在内，避免该保护网出现缝隙使混凝土向外溢出。
在上述的现浇混凝土桩的保护装置中，上述使该保护网的直径能够根据外周的约束情况加以扩大，是指当在护筒中灌注满混凝土并将护筒提出后，混凝土的自身重力自然将保护网向周围撑开，并紧贴于桩孔壁上，由此在桩身混凝土和桩孔壁之间形成混凝土保护层。
在上述的现浇混凝土桩的保护装置中，上述保护网的高度和位置根据地质土层的具体性状和桩身长度进行调整，是指当桩身所处土层全部含水量较高或者土质较软时，选择设置与护筒等长的保护网，当桩身所处土层有多层土体含水量较高或者土质较软时，选择在与该多层土体的对应位置设置保护网，当桩身所处土层有一层土体含水量较高或者土质较软时，选择在与该层土体的对应位置设置保护网。
为了实现上述目的，本发明的还包括一种现浇混凝土桩的施工方法，该施工方法采用上述的现浇混凝土桩的保护装置，包括下述步骤：
1）在桩位处通过动力将护筒沉入成孔至设定深度；
2）进行桩端土体挤密加固处理；
3）根据地质土层的具体性状，在护筒和钢筋笼之间加设保护网；
4）在护筒中灌注混凝土；
5）上提护筒，使已灌注的混凝土挤扩保护网形成桩身混凝土保护层，对混凝土进行振捣密实。
在上述的现浇桩身混凝土桩的施工方法中，上述步骤1）中，上述通过动力将护筒垂直沉入至设定深度，动力的方式包括振动或者锤击或者静压或者旋转的方式之一或者几种方式的结合。
在上述的现浇桩身混凝土桩的施工方法中，上述步骤2）中，上述进行桩端土体挤密加固处理，是指向通过向护筒底部填入填充料并以重锤或者内管夯击的方式，或者直接以重锤或者内管夯击桩端土体的方式，形成桩端扩底或者桩端载体。
在上述的现浇桩身混凝土桩的施工方法中，上述步骤3）中，上述在护筒和钢筋笼之间加设保护网，是通过以下两种方式之一实现的：
①在护筒中放入保护网，然后在保护网中再放入制作好的钢筋笼；
②在制作好的钢筋笼外绑接保护网，将绑接好保护网的钢筋笼沉入到护筒中。
在上述的现浇桩身混凝土桩的施工方法中，上述步骤5）中，上述使已灌注的混凝土挤扩保护网形成桩身混凝土保护层，是指上提护筒时，护筒内的混凝土的自身重力自然将保护网向周围撑开，并紧贴于桩孔壁上，由此在桩身混凝土和桩孔壁之间形成混凝土保护层，防止桩身混凝土向外挤出和桩孔壁的土体向内挤入，达到桩身混凝土不断桩、不缩径、扩径可控的效果。
上述现浇混凝土桩的保护装置及其施工方法的特点和优势在于：
①无须其它施工设备和施工方法，仅通过在桩身混凝土和桩孔壁之间形成混凝土保护网，即可有效防止桩身混凝土向桩孔壁溢出造成跑浆，同时防止桩孔壁的土体向桩身混凝土内挤入造成缩径，有效解决了桩身混凝土的断桩、缩径等质量问题；②可以根据地质土层的具体性状和桩身长度，有针对性的选择在软弱土层的对应位置设置保护网，结构简单可控，提高工效；③保护制作简单、施工便捷，特别是成本非常低廉。④适用范围广泛，任何现浇混凝土桩型均可适用。
附图说明
图1是本发明的现浇混凝土桩的保护装置的一个实施例的剖面示意图；
图2是本发明的现浇混凝土桩的保护装置的一个实施例的断面示意图；
图3是本发明的现浇混凝土桩的保护装置的另一个实施例的剖面示意图；
图4是本发明的现浇混凝土桩的保护装置的另一个实施例的断面示意图；
图1、图2、图3、图4中，1为护筒，2为钢筋笼，3为保护网；
图5是本发明的现浇混凝土桩的施工方法的一个实施例的工序图；
图6是本发明的现浇混凝土桩的施工方法的另一个实施例的工序图；
图5和图6中，1为护筒，2为钢筋笼，3为保护网，4为重锤，5为填充料，6为混凝土。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明的现浇混凝土桩的保护装置的一个实施例的剖面示意图，图2是本发明的现浇混凝土桩的保护装置的一个实施例的断面示意图，如图1和图2所示，护筒1内放置有钢丝制作的保护网3，钢丝保护网3内放置有钢筋笼2，保护网3的高度等于护筒1的高度，保护网3以活圈方式搭接为圆筒形，钢丝保护网3的断面周长大于护筒1外径的断面周长，钢丝保护网3的周长的多出部分重叠。
图3是本发明的现浇混凝土桩的保护装置的另一个实施例的剖面示意图，图4是本发明的现浇混凝土桩的保护装置的另一个实施例的断面示意图，如图3和图4所示，护筒1内放置有钢丝制作的保护网3，保护网3内放置有钢筋笼2，保护网3设置于护筒1和钢筋笼2的中段位置，保护网3的高度等于护筒1的高度，保护网3以活圈方式搭接为圆筒形，钢丝保护网3的断面周长大于护筒1外径的断面周长，钢丝保护网3的周长的多出部分重叠。
图5是本发明的现浇混凝土桩的施工方法的一个实施例的工序图；如图5中a所示，在桩位处通过动力将护筒1沉入成孔至设定深度；然后，如图5中b所示，向护筒1底部填入一定数量的填充料5，在护筒1中提升重锤4对填充料5进行夯击；然后，如图5中c所示，反复进行填料和夯击操作，形成桩端载体；然后，如图5中d所示，在护筒1中放入钢丝制作的保护网3，保护网3的高度等于护筒1的高度，保护网3以活圈方式搭接为圆筒形，然后，如图5中e所示，在保护网3中再放入制作好的钢筋笼2；然后，如图5中f所示，在护筒1中灌注混凝土6；最后，如图5中g所示，上提护筒1，使混凝土6挤扩保护网3形成桩身混凝土保护层，对混凝土6进行振捣密实。
图6是本发明的现浇混凝土桩的施工方法的另一个实施例的工序图，如图6中a所示，在桩位处通过动力将护筒1沉入成孔至设定深度；然后，如图6中b所示，向护筒1底部填入一定数量的填充料5，在护筒1中提升重锤4对填充料5进行夯击；然后，如图6中c所示，分次进行填料和夯击操作，直至全部设定量的填充料5被挤扩到桩端土体中，形成桩端扩底；然后，如图6中d所示，在制作好的钢筋笼2外的中间位置绑接保护网3，保护网3以活圈方式搭接为圆筒形，将绑接好保护网3的钢筋笼2沉入到护筒1中，使保护网3自然位于护筒1和钢筋笼2的中间位置；然后，如图6中e所示，在护筒1中灌注混凝土6；最后，如图6中f所示，上提护筒1，使混凝土6挤扩保护网3形成桩身中间部位的混凝土保护层，对混凝土6进行振捣密实。