抗拔试验桩高效减阻双套筒及抗拔试验桩减阻方法

技术领域

本发明涉及桩基础施工领域，尤其涉及一种抗拔试验桩减阻双套筒及抗拔试验桩减阻方法。

背景技术

为保证施工质量，在重要建筑物的施工前，应根据规范及设计要求，通过施工试验桩来检验特定场地及工艺情况下的桩的承载能力及沉降量是否与设计意图相符，并根据试验结果调整设计参数。由于建筑单位考虑工期及其他因素，试验桩一般都在建筑物基坑开挖到设计槽底标高之前进行，这样就会在工程桩设计顶标高到实际施工场地标高之间存在一段土层，该土层的存在增加了试验桩的承载力，使试验桩的承载能力及沉降量与实际桩的承载能力及沉降量存在一定的误差，因此，应通过技术措施消除该段土层的摩阻力得到设计工程桩的设计摩阻力及沉降量。

公知的消除试验桩摩阻力的技术措施是通过另行施工一根等直径、长度为无效土层深度的抗拔试验桩和相应桩锚，通过对这根抗拔试验桩进行抗拔试验来推算该段土层的抗压摩阻力，这种做法具有以下缺陷：1、需增加试验桩数量，增加施工费用；2无效土层深度的摩阻力为推算值，使试验数据仍存在一定误差。近年来虽然也有人提出采用双套筒技术来减小摩阻力，但技术还不完善，现有的双套筒密封性差，试验桩施工过程中采用的泥浆经常会进入套筒间隙内，造成减阻效果差，试验结果不准。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目在于提供一种抗拔试验桩高效减阻双套筒及抗拔试验桩减阻方法。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种抗拔试验桩高效减阻双套筒，其包括内套筒及外套筒，所述外套筒套装于所述内套筒外围，两者之间留有一定的间隙；所述内套筒与试验桩的混凝土接触，外套筒和桩周围土接触；所述内外套筒之间设置隔离柱以控制双套筒之间间隙和增加稳定性；在所述外套筒的底部设置有开口向上的凹槽，所述内筒下部插入所述凹槽形成企口结构，所述企口采用密封材料密封。

作为优选，所述隔离柱为焊接于内套筒外围的数根短钢筋。

作为优选，所述密封材料包括橡胶止水带以及自膨胀材料，所述橡胶止水带设置于内套筒插接部下缘与外套筒凹槽的底部间隙之间；所述自膨胀材料设置于所述内套筒插接部与外套筒凹槽的侧部间隙之间。

作为优选，在所述外套筒外侧焊接有直径20mm的注浆管。

作为优选，在双套筒的顶端设置有丝堵，用于在试验桩施工期间注水并堵住内外套筒之间的间隙，在对试验桩进行加载前拆除所述丝堵。

作为优选，所述内套筒外壁以及外套筒的内壁涂刷有废机油或黄油。

一种抗拔试验桩减阻方法，其包括以下步骤：

步骤一：在工厂分段加工内、外套筒，并套装；

步骤二：在现场进行内套筒的对接焊；

步骤三：在现场进行外套筒的对接焊；

步骤四：内外套筒进行定位校准；

将外套筒套装于所述内套筒外围，两者之间留有一定的间隙；双套筒的底部为企口结构，并采用密封材料密封；在双套筒的顶部焊接上口环板将内外筒连接并密封；

步骤五：双套筒整体吊装入孔；

步骤六：按试验桩直径进行钻孔并进行试验桩施工，待强度达到设计要求后剔凿桩头，按照抗拔试验桩静载试验的要求进行桩头处理。

步骤七：抗拔试验桩静载试验前断开内外套筒之间的连接板。

步骤八：在正式加载之前，先对内套管进行预加荷载100～200KN，使套管在预加载后就能顺利与周围土体脱开。

进一步，对于所述步骤二，其具体过程是将待连接的两段内套筒吊运至组装胎架，对中后进行临时固定；所述胎架设有防止套筒滚动的限位钢板，每段至少两处；先临时固定下节内套筒，用千斤顶辅助将两段内套筒对接，用连接耳板临时固定，然后在筒内拉通线检查平直度，合格后紧固耳板固定，进行分段点焊，然后按对称方式进行焊接连接；对于所述步骤三，其过程与步骤二类似，外套筒对接平直度靠外侧标记筒身中心线来校正。

进一步，所述步骤四包括以下步骤：

（1）将内外筒下端企口位置整体分开200mm，在内筒下缘与外筒间隙塞入10mm厚橡胶止水带，止水带进入宽度不小于80mm，外露宽度至外筒槽底端并上翻，吊车辅助抬起内筒，然后用千斤顶或倒链顶紧底部，并利用卡头板调整同心对中，使橡胶止水带压缩变形形成第一道密封；

（2）在双套筒上口内外筒之间用楔形铁调整同心对中后，焊定位板固定，然后将外筒上口环板与内筒焊接密封；

（3）焊接吊装牛腿，并测出牛腿底面与外套筒纵向中心标记的垂直关系以便安装调整垂直度；

（4）在外筒外侧焊接直径20mm双套筒底部注浆管，在注浆管外露端套丝并加保护帽；

（5）采用1mm厚50mm宽钢板制作环箍，预留进料口，环箍箍在内外筒企口对接处，注入自膨胀液体混合料，保温固化不少于一天，形成第二道密封。

进一步，对于所述步骤五，其具体过程为：整体起吊双套筒，下入孔底，双套筒壁内注入清水并用丝堵封闭；利用重力作用下压300mm，在孔口固定双套筒后由注浆口注水泥浆固壁。

进一步，对于所述步骤六，在试验桩的混凝土浇注前，将内套筒与试验桩的钢筋笼相连。

本发明的有益效果：（1）内、外套筒之间设置的隔离柱便于控制双套筒之间间隙并增加稳定性，且隔离柱与钢管的接触为线性接触降低摩擦力；（2）双重材料密封的企口结构保证了内外套筒之间不会有泥浆进入；（3）双套筒外部注水泥浆固壁保证双套筒底部周围土质稳定。

附图说明

图1是本发明抗拔试验桩减阻双套筒示意图；

图2是减阻双套筒底部企口密封构造；

图3是减阻双套筒断面图。

图中：1-试验桩；2-内套筒； 3-外套筒；4-注浆管；5-橡胶止水带；6-自膨胀材料；7-隔离柱。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，一种抗拔试验桩1高效减阻双套筒，其包括内套筒2及外套筒3，所述外套筒3套装于所述内套筒2外围，两者之间留有一定的间隙；所述内套筒2与试验桩1的混凝土接触，外套筒3和桩周围土接触；在所述内套筒外围焊接数根短钢筋作为内外套筒之间的隔离柱7以控制双套筒之间间隙和增加稳定性；在所述外套筒3的底部设置有开口向上的凹槽，所述内筒下部插入所述凹槽形成企口结构，所述企口采用密封材料密封；所述密封材料包括橡胶止水带5以及自膨胀材料6，所述橡胶止水带5设置于内套筒插接部下缘与外套筒凹槽的底部间隙之间；所述自膨胀材料6设置于所述内套筒插接部与外套筒凹槽的侧部间隙之间。

在所述外套筒外侧焊接有直径20mm的注浆管4。

为了有效消除侧摩阻力，在所述内套筒外壁以及外套筒的内壁还涂刷有废机油或黄油。

在所述双套筒的顶端设置有丝堵，用于在试验桩施工期间堵住内外套筒之间的间隙，在对试验桩进行加载前拆除所述丝堵。

一种抗拔试验桩减阻方法，其包括以下步骤：

步骤一：在工厂分段加工内、外套筒，并套装；

步骤二：在现场进行内套筒的对接焊；

具体过程为，将待连接的两段内套筒吊运至组装胎架，对中后进行临时固定；所述胎架设有防止套筒滚动的限位钢板，每段至少两处；先临时固定下节内套筒，用千斤顶辅助将两段内套筒对接，用连接耳板临时固定，然后在筒内拉通线检查平直度，合格后紧固耳板固定，进行分段点焊，然后按对称方式进行焊接连接；

步骤三：在现场进行外套筒的对接焊；

外套管的对接焊过程与内套管类似，外套筒对接平直度靠外侧标记筒身中心线来校正。

步骤四：内外套筒进行定位校准；

（1）将内外筒下端企口位置整体分开200mm，在内筒下缘与外筒间隙塞入10mm厚橡胶止水带，止水带进入宽度不小于80mm，外露宽度至外筒槽底端并上翻，吊车辅助抬起内筒，然后用千斤顶或倒链顶紧底部，并利用卡头板调整同心对中，使橡胶止水带压缩变形形成第一道密封；

（2）在双套筒上口内外筒之间用楔形铁调整同心对中后，焊定位板固定，然后将外筒上口环板与内筒焊接密封；

（3）焊接吊装牛腿，并测出牛腿底面与外套筒纵向中心标记的垂直关系以便安装调整垂直度；

（4）在外筒外侧焊接直径20mm双套筒底部注浆管，在注浆管外露端套丝并加保护帽；

（5）采用1mm厚50mm宽钢板制作环箍，预留进料口，环箍箍在内外筒企口对接处，注入自膨胀液体混合料，保温固化不少于一天，形成第二道密封。

步骤五：双套筒整体吊装入孔；

其具体过程为：整体起吊双套筒，下入孔底，双套筒壁内注入清水并用丝堵封闭；利用重力作用下压300mm，在孔口固定双套筒后由注浆口注水泥浆固壁。

步骤六：按试验桩直径进行钻孔并进行试验桩施工，待强度达到设计要求后剔凿桩头，按照抗拔试验桩静载试验的要求进行桩头处理。在试验桩的混凝土浇注前，将内套筒与试验桩的钢筋笼相连。

步骤七：抗拔试验桩静载试验前断开内外套筒之间的连接板。

步骤八：在正式加载之前，先对内套管进行预加荷载100～200KN，使套管在预加载后就能顺利与周围土体脱开。