一种用于软土地层的PC工法桩及其施工工艺的制作方法

一种用于软土地层的pc工法桩及其施工工艺
技术领域
1.本发明涉及建筑施工领域，具体涉及一种用于软土地层的pc工法桩及其施工工艺。

背景技术：

2.软土地基是指强度低、压缩量较高的软弱土层。由于软土地基强度低，沉隐量大，因此软土基坑施工过程中及施工完毕后，都需要对软土基坑进行围护，以防软土基坑四周发生塌陷，影响建筑施工及人员安全。目前，常采用水泥土搅拌桩作为桩墙形成对软土基坑悬臂式的围护结构。连续的搅拌桩围绕软土基坑的四周布置，但是当软土基坑空间较大且深度又较深时，四周土层便会对基坑产生较大的侧向压力，此时搅拌桩便需承受较大的侧向压力，这容易导致整个桩墙朝基坑内发生倾斜，使该围护结构丧失稳定。
3.pc工法组合桩以其高强、材料轻质、质量可靠、止水效果好以及施工便利，可重复施工、经济性好的诸多优点，受到基坑行业的重视和青睐。pc工法组合桩通常由钢管桩和拉森钢板桩组合形成。
4.沿海地区大范围分布软土地基，大量的工业建筑和民用建筑采用预制桩进行处理，在饱和粘性土地基中打入大面积桩时，由于孔隙水压力急剧上升，会引起地基土隆起和水平位移，进而引起桩身上浮或发生水平位移甚至断裂，影响范围大。挤土效应还会造成周边房屋、市政设施受损，桩越大越密，则孔隙水压力越高，消散越慢，且波及面越广。故在软土地基处理过程中，预制管桩的施工通常安排在地基固结排水完成之后，因此，导致预制管桩的进场时间较晚，地基处理的周期较长，使得施工周期漫长，拖延施工进度。

技术实现要素：

5.本发明的目的，是为了解决背景技术中的问题，提供一种用于软土地层的pc工法桩。
6.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
7.一种用于软土地层的pc工法桩，包括：依次咬合设置的钢板桩和钢管桩，所述钢板桩和所述钢管桩侧面设置有排水带；所述钢板桩包括：腹板和侧板，侧板顶部设置有锁扣条；所述钢管桩包括：主钢管和侧扣条，所述侧扣条和所述锁扣条相互咬合匹配；所述钢板桩和所述钢管桩侧面还设置有若干钢条，所述钢条沿所述钢板桩和所述钢管桩长度方向设置，所述排水带设置在所述钢条之间，所述钢板桩和所述钢管桩下端设置有排水带卡头，所述排水带顶部设置在所述卡头内。
8.作为优选，所述卡头包括：基板、内压板和外翘部，所述基板与所述钢板桩或所述钢管桩侧壁形成一个锥面。
9.作为优选，所述排水带包括：芯板、滤水布和背鳍带，所述背鳍带材质与所述滤水布相同。
10.作为优选，所述钢条上设置有穿线孔，所述穿线孔靠近所述钢板桩和所述钢管桩
的壁面处设置，相邻所述钢条的穿线孔之间设置有用于固定所述排水带的铅丝或细绳，所述铅丝或细绳穿通所述背鳍带。
11.作为优选，所述穿线孔在所述钢条长度方向每隔1～1.5m设置。
12.一种用于软土地层的pc工法桩的施工工艺，包括以下步骤：
13.s1、桩长计算：根据软软土地层位置和厚度以及基坑深度，确定桩长；
14.s2、安装排水带：打桩前将排水带顶部卡入钢板桩和钢管桩下端的卡头内，并且用铅丝或细绳通过钢条上的穿线孔将排水带贴在钢板桩和钢管桩的侧壁上，并且排水带的顶部高出所述钢板桩和钢管桩的顶部；
15.s3、吊桩、打桩：使用打桩机将钢板桩或钢管桩吊起，并将钢板桩或钢管桩设置有排水带的一侧朝向基坑外侧设置；确定位置后使用打桩机进行打桩；
16.s4、导向打桩：第一根桩打入后，后续打桩时，采用导向装置对钢板桩或钢管桩进行导向打桩，使得相邻钢板桩和钢管桩的锁扣条和侧扣条紧密咬合；导向装置与钢板桩和钢管桩安装后保留在桩头处不拆卸；
17.s5、桩头加固：在基坑外挖环形槽，在环形槽内预埋加固螺栓并浇筑，使用钢索将加固螺栓和导向装置相连；
18.s6、地表做排水沟将排水带导出的水排走。
19.作为优选，所述钢板桩外侧对称设置有2根钢条，所述钢板桩顶部中轴处设置有长槽孔；所述钢管桩外侧设置有3根钢条，且3根钢条中1根为中心轴钢条，另外两根分别对称设置在所述中心轴钢条两侧。
20.作为优选，所述导向装置包括：外固定板和内固定板；所述外固定板为t字形，包括底部的钢板桩外顶台、顶部内侧的钢管桩钢板定位滑槽以及钢板桩侧板定位台，所述钢板桩外顶台两侧设置有钢板桩钢条定位面；所述内固定板包括，顶部的钢板桩内顶台和两侧的弧形挡板；所述钢板桩外顶台和所述钢板桩内顶台之间通过螺栓连接；相邻导向装置之间通过横向螺栓连接。
21.作为优选，步骤s4导向打桩时：
22.①
当前桩是钢板桩时：使用两组导向装置；第一组导向装置的钢板桩外顶台和所述钢板桩内顶台通过螺栓在钢板桩在前钢板桩的长槽孔处锁紧，第二组导向装置的钢板桩外顶台和所述钢板桩内顶台则通过临时螺栓a锁紧，两组导向装置之间则通过横向螺栓锁紧；后钢管桩打桩时，通过两组导向装置的钢管桩钢板定位滑槽进行定位打桩，打桩完后将临时螺栓a拆除；
23.②
当前桩是钢管桩时：使用三组导向装置；三组导向装置通过通过横向螺栓锁紧，第一组导向装置处若已安装钢板桩则应有螺栓连接，若没有钢板桩则安装临时螺栓，第三组导向装置的钢板桩外顶台和所述钢板桩内顶台则通过临时螺栓b锁紧；后钢板桩打桩时，通过第二组导向装置的钢板桩外顶台和所述钢板桩内顶台以及钢板桩钢条定位面和钢板桩侧板定位台进行定位打桩，打桩完后将临时螺栓b拆除，并在后钢板桩的长槽孔处安装螺栓，将第二组导向装置的钢板桩外顶台和所述钢板桩内顶台进行固定。
24.综上所述，本发明的有益效果：
25.1、本发明所述的一种用于软土地层的pc工法桩及其施工工艺，通过在钢板桩和钢管桩外设置排水带，使得打桩后能有效消除孔隙水压力，从而免去在打桩前对基坑排水处
理，加快了工期。
26.2、本发明所述的一种用于软土地层的pc工法桩及其施工工艺中，在钢板桩和钢管桩侧面设置钢条，技能起到在打桩过程中保护和固定排水带的作用的同时，还能在打桩过程中与导向装置配合起到帮助相邻钢板桩和钢管桩的锁扣条和侧扣条对齐锁定的作用，从而提高pc工法组合桩的施工效率。
27.3、本发明所述的一种用于软土地层的pc工法桩及其施工工艺，通过设置挖环形槽和加固螺栓进一步加强了桩的稳定性。
附图说明
28.图1是本发明中pc工法桩的结构示意图；
29.图2是本发明中卡头的结构示意图；
30.图3是本发明中排水带的结构示意图；
31.图4是本发明中导向装置的结构示意图；
32.图5是本发明中打桩情况一的示意图；
33.图6是本发明中打桩情况二的示意图；
34.图7是本发明中桩头加固的结构示意图。
具体实施方式
35.以下具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
36.下面结合附图以实施例对本发明进行详细说明。
37.实施例1：
38.根据图1～图3所示，一种用于软土地层的pc工法桩，包括：依次咬合设置的钢板桩1和钢管桩2，所述钢板桩1和所述钢管桩2侧面设置有排水带3；所述钢板桩1包括：腹板11和侧板12，侧板顶部设置有锁扣条13；所述钢管桩2包括：主钢管21和侧扣条22，所述侧扣条22和所述锁扣条13相互咬合匹配；所述钢板桩1和所述钢管桩2侧面还设置有若干钢条4，所述钢条4沿所述钢板桩1和所述钢管桩2长度方向设置，所述排水带3设置在所述钢条4之间，所述钢板桩1和所述钢管桩2下端设置有排水带卡头5，所述排水带3顶部设置在所述卡头5内。所述卡头5包括：基板51、内压板52和外翘部53，所述基板51与所述钢板桩1或所述钢管桩2侧壁形成一个锥面。
39.根据图3所示，所述排水带3包括：芯板31、滤水布32和背鳍带33，所述背鳍带材质与所述滤水布相同。所述钢条4上设置有穿线孔41，所述穿线孔41靠近所述钢板桩1和所述钢管桩2的壁面处设置，相邻所述钢条4的穿线孔41之间设置有用于固定所述排水带3的铅丝或细绳6，所述铅丝或细绳6穿通所述背鳍带33。所述穿线孔41在所述钢条4长度方向每隔1～1.5m设置。
40.一种用于软土地层的pc工法桩的施工工艺，包括以下步骤：
41.s1、桩长计算：根据软软土地层位置和厚度以及基坑深度，确定桩长；
42.s2、安装排水带：打桩前将排水带3顶部卡入钢板桩1和钢管桩2下端的卡头5内，并
且用铅丝或细绳6通过钢条4上的穿线孔41将排水带3贴在钢板桩1和钢管桩2的侧壁上，并且排水带3的顶部高出所述钢板桩1和钢管桩2的顶部；
43.s3、吊桩、打桩：使用打桩机将钢板桩1或钢管桩2吊起，并将钢板桩1或钢管桩2设置有排水带3的一侧朝向基坑外侧设置；确定位置后使用打桩机进行打桩；
44.所述钢板桩1外侧对称设置有2根钢条4，所述钢板桩1顶部中轴处设置有长槽孔14；所述钢管桩2外侧设置有3根钢条4，且3根钢条4中1根为中心轴钢条，另外两根分别对称设置在所述中心轴钢条两侧。
45.根据图4所示，所述导向装置6包括：外固定板61和内固定板62；所述外固定板61为t字形，包括底部的钢板桩外顶台611、顶部内侧的钢管桩钢板定位滑槽612以及钢板桩侧板定位台613，所述钢板桩外顶台611两侧设置有钢板桩钢条定位面6111；所述内固定板62包括，顶部的钢板桩内顶台621和两侧的弧形挡板622；所述钢板桩外顶台611和所述钢板桩内顶台621之间通过螺栓连接；相邻导向装置6之间通过横向螺栓连接。
46.s4、导向打桩：第一根桩打入后，后续打桩时，采用导向装置6对钢板桩1或钢管桩2进行导向打桩，使得相邻钢板桩1和钢管桩2的锁扣条13和侧扣条22紧密咬合；导向装置6与钢板桩1和钢管桩2安装后保留在桩头处不拆卸；
①
根据图5所示，当前桩是钢板桩1时：使用两组导向装置6；第一组导向装置6的钢板桩外顶台611和所述钢板桩内顶台621通过螺栓在钢板桩1在前钢板桩1a的长槽孔14处锁紧，第二组导向装置6的钢板桩外顶台611和所述钢板桩内顶台621则通过临时螺栓a锁紧，两组导向装置6之间则通过横向螺栓锁紧；后钢管桩2a打桩时，通过两组导向装置6的钢管桩钢板定位滑槽612进行定位打桩，打桩完后将临时螺栓a拆除；
②
根据图6所示，当前桩是钢管桩2时：使用三组导向装置6；三组导向装置6通过通过横向螺栓锁紧，第一组导向装置6处若已安装钢板桩则应有螺栓连接，若没有钢板桩则安装临时螺栓，第三组导向装置6的钢板桩外顶台611和所述钢板桩内顶台621则通过临时螺栓b锁紧；后钢板桩1b打桩时，通过第二组导向装置6的钢板桩外顶台611和所述钢板桩内顶台621以及钢板桩钢条定位面6111和钢板桩侧板定位台613进行定位打桩，打桩完后将临时螺栓b拆除，并在后钢板桩1b的长槽孔14处安装螺栓，将第二组导向装置6的钢板桩外顶台611和所述钢板桩内顶台621进行固定。
47.s5、桩头加固：根据图7所示,在基坑外挖环形槽7，在环形槽内预埋加固螺栓8并浇筑，使用钢索将加固螺栓8和导向装置6相连；
48.s6、地表做排水沟将排水带3导出的水排走。

技术特征：

1.一种用于软土地层的pc工法桩，其特征在于，包括，依次咬合设置的钢板桩(1)和钢管桩(2)，所述钢板桩(1)和所述钢管桩(2)侧面设置有排水带(3)；所述钢板桩(1)包括：腹板(11)和侧板(12)，侧板顶部设置有锁扣条(13)；所述钢管桩(2)包括：主钢管(21)和侧扣条(22)，所述侧扣条(22)和所述锁扣条(13)相互咬合匹配；所述钢板桩(1)和所述钢管桩(2)侧面还设置有若干钢条(4)，所述钢条(4)沿所述钢板桩(1)和所述钢管桩(2)长度方向设置，所述排水带(3)设置在所述钢条(4)之间，所述钢板桩(1)和所述钢管桩(2)下端设置有排水带卡头(5)，所述排水带(3)顶部设置在所述卡头(5)内。2.根据权利要求1所述的一种用于软土地层的pc工法桩，其特征在于，所述卡头(5)包括：基板(51)、内压板(52)和外翘部(53)，所述基板(51)与所述钢板桩(1)或所述钢管桩(2)侧壁形成一个锥面。3.根据权利要求1所述的一种用于软土地层的pc工法桩，其特征在于，所述排水带(3)包括：芯板(31)、滤水布(32)和背鳍带(33)。4.根据权利要求3所述的一种用于软土地层的pc工法桩，其特征在于，所述钢条(4)上设置有穿线孔(41)，所述穿线孔(41)靠近所述钢板桩(1)和所述钢管桩(2)的壁面处设置，相邻所述钢条(4)的穿线孔(41)之间设置有用于固定所述排水带(3)的铅丝或细绳(6)，所述铅丝或细绳(6)穿通所述背鳍带(33)。5.根据权利要求4所述的一种用于软土地层的pc工法桩，其特征在于，所述穿线孔(41)在所述钢条(4)长度方向每隔1～1.5m设置。6.一种用于软土地层的pc工法桩的施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：s1、桩长计算：根据软软土地层位置和厚度以及基坑深度，确定桩长；s2、安装排水带：打桩前将排水带(3)顶部卡入钢板桩(1)和钢管桩(2)下端的卡头(5)内，并且用铅丝或细绳(6)通过钢条(4)上的穿线孔(41)将排水带(3)贴在钢板桩(1)和钢管桩(2)的侧壁上，并且排水带(3)的顶部高出所述钢板桩(1)和钢管桩(2)的顶部；s3、吊桩、打桩：使用打桩机将钢板桩(1)或钢管桩(2)吊起，并将钢板桩(1)或钢管桩(2)设置有排水带(3)的一侧朝向基坑外侧设置；确定位置后使用打桩机进行打桩；s4、导向打桩：第一根桩打入后，后续打桩时，采用导向装置(6)对钢板桩(1)或钢管桩(2)进行导向打桩，使得相邻钢板桩(1)和钢管桩(2)的锁扣条(13)和侧扣条(22)紧密咬合；导向装置(6)与钢板桩(1)和钢管桩(2)安装后保留在桩头处不拆卸；s5、桩头加固：在基坑外挖环形槽(7)，在环形槽内预埋加固螺栓(8)并浇筑，使用钢索将加固螺栓(8)和导向装置(6)相连；s6、地表做排水沟将排水带(3)导出的水排走。7.根据权利要求6所述的一种用于软土地层的pc工法桩的施工工艺，其特征在于，所述钢板桩(1)外侧对称设置有2根钢条(4)，所述钢板桩(1)顶部中轴处设置有长槽孔(14)；所述钢管桩(2)外侧设置有3根钢条(4)，且3根钢条(4)中1根为中心轴钢条，另外两根分别对称设置在所述中心轴钢条两侧。8.根据权利要求7所述的一种用于软土地层的pc工法桩的施工工艺，其特征在于，所述导向装置(6)包括：外固定板(61)和内固定板(62)；所述外固定板(61)为t字形，包括底部的钢板桩外顶台(611)、顶部内侧的钢管桩钢板定位滑槽(612)以及钢板桩侧板定位台(613)，
所述钢板桩外顶台(611)两侧设置有钢板桩钢条定位面(6111)；所述内固定板(62)包括，顶部的钢板桩内顶台(621)和两侧的弧形挡板(622)；所述钢板桩外顶台(611)和所述钢板桩内顶台(621)之间通过螺栓连接；相邻导向装置(6)之间通过横向螺栓连接。9.根据权利要求8所述的一种用于软土地层的pc工法桩的施工工艺，步骤s4、导向打桩时：
①
当前桩是钢板桩(1)时：使用两组导向装置(6)；第一组导向装置(6)的钢板桩外顶台(611)和所述钢板桩内顶台(621)通过螺栓在钢板桩(1)在前钢板桩(1a)的长槽孔(14)处锁紧，第二组导向装置(6)的钢板桩外顶台(611)和所述钢板桩内顶台(621)则通过临时螺栓a锁紧，两组导向装置(6)之间则通过横向螺栓锁紧；后钢管桩(2a)打桩时，通过两组导向装置(6)的钢管桩钢板定位滑槽(612)进行定位打桩，打桩完后将临时螺栓a拆除；
②
当前桩是钢管桩(2)时：使用三组导向装置(6)；三组导向装置(6)通过通过横向螺栓锁紧，第一组导向装置(6)处若已安装钢板桩则应有螺栓连接，若没有钢板桩则安装临时螺栓，第三组导向装置(6)的钢板桩外顶台(611)和所述钢板桩内顶台(621)则通过临时螺栓b锁紧；后钢板桩(1b)打桩时，通过第二组导向装置(6)的钢板桩外顶台(611)和所述钢板桩内顶台(621)以及钢板桩钢条定位面(6111)和钢板桩侧板定位台(613)进行定位打桩，打桩完后将临时螺栓b拆除，并在后钢板桩(1b)的长槽孔(14)处安装螺栓，将第二组导向装置(6)的钢板桩外顶台(611)和所述钢板桩内顶台(621)进行固定。

技术总结

本发明涉及建筑施工领域，具体涉及一种用于软土地层的PC工法桩及其施工工艺，其中PC工法桩，包括：依次咬合设置的钢板桩和钢管桩，所述钢板桩和所述钢管桩侧面设置有排水带；所述钢板桩包括：腹板和侧板，侧板顶部设置有锁扣条；所述钢管桩包括：主钢管和侧扣条，所述侧扣条和所述锁扣条相互咬合匹配；所述钢板桩和所述钢管桩侧面还设置有若干钢条，所述钢条沿所述钢板桩和所述钢管桩长度方向设置，所述排水带设置在所述钢条之间，所述钢板桩和所述钢管桩下端设置有排水带卡头，所述排水带顶部设置在所述卡头内。本发明通过在钢板桩和钢管桩外设置排水带，使得打桩后能有效消除孔隙水压力，从而免去在打桩前对基坑排水处理，加快了工期。工期。工期。