[发明专利]振动沉管轻质活性材料桩及施工方法

权利要求书

1.一种振动沉管轻质活性材料桩，其特征在于，包括灌料布袋固定体系、扬尘控制装置、钢筋张拉装置和钢筋吊装装置；

所述灌料布袋固定体系包括桩尖(1)、布袋(2)、沉管(3)、钢环(4)、竖杆(5)、竖孔(6)和竖槽(7)，沉管(3)下端设有桩尖(1)，沉管(3)上部设有进料口(15)；沉管(3)上开设竖槽(7)，布袋(2)放置在沉管(3)内；竖杆(5)穿过钢环(4)上的竖孔(6)，竖杆(5)由内杆(10)、外杆(13)、螺旋叶(12)及细绳(11)组成，钢环(4)被夹紧并固定在两侧的螺旋叶(12)之间，钢环(4)放置在沉管(3)中的竖槽(7)内，并且钢环(4)外顶并撑开布袋(2)；外杆(13)外缘一圈均匀设置螺旋叶(12)，内杆(10)上的细绳(11)通过孔芯(14)连接螺旋叶(12)；所述桩尖(1)的直径大于沉管(3)的直径；

所述扬尘控制装置包括进料口(15)、防尘篷(16)、防尘板(19)、花洒(22)和水管(23)，沉管(3)顶部设有防尘板(19)；进料口(15)开设在沉管侧面，进料口(15)外侧搭建防尘篷(16)，防尘篷(16)包括防尘帘(17)、支撑柱(18)和顶板(20)；顶板(20)上方设有花洒(22)和水管(23)；

所述钢筋张拉装置包括纵筋(27)、钢筋孔(28)、嵌固圆槽(29)、侧面顶撑圆孔(30)、竖向顶撑(31)、顶撑端头(32)、锚具(33)和粘接混凝土(34)，钢筋笼放置至沉管(3)内并紧贴桩尖(1)，沉管(3)底部灌注有粘接混凝土(34)，桩尖(1)与钢筋笼底部通过粘接混凝土(34)粘接在一起；沉管(3)的顶部放置张拉工具，张拉工具包括嵌固圆槽(29)、竖向顶撑(31)、顶撑端头(32)和锚具(33)，嵌固圆槽(29)与沉管(3)上端配合相接，钢筋笼顶部的纵筋(27)穿过嵌固圆槽(29)的钢筋孔(28)并通过锚具(33)固定；嵌固圆槽(29)的侧面顶撑圆孔(30)上方对应设置竖向顶撑(31)和顶撑端头(32)；

所述钢筋吊装装置包括保护层间距隔板(35)、吊环(36)、吊绳(37)、吊板(38)、吊机牵引绳(39)和引导扩口(40)，吊绳(37)、吊环(36)和吊板(38)组成吊升装置，吊板(38)通过吊绳(37)和吊环(36)连接钢筋笼，吊板(38)顶部连接吊机牵引绳(39)；沉管(3)的侧壁设置保护层间距隔板(35)，保护层间距隔板(35)上端连接引导扩口(40)，扩口上宽下窄。

2.根据权利要求1所述的振动沉管轻质活性材料桩，其特征在于：引导扩口(40)底部的预留槽(41)与保护层间隔板(35)上的顶部连接凸起(42)拼接在一起并通过固定钉(43)固定。

3.一种如权利要求1所述的振动沉管轻质活性材料桩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)打设沉管；将外沉管及预制桩尖连接的土工布袋打设至设计深度；

2)竖杆及钢环拼接；旋转内杆(10)，使螺旋叶(12)收缩，减少竖杆(5)的横截面积，待竖杆顺利穿过钢环(4)上的竖孔(6)后，放松内杆，使螺旋叶舒展，钢环被夹紧并固定在两侧的螺旋叶之间；

3)吊放竖杆；将拼接好的竖杆(5)及钢环(4)下放到沉管(3)中，竖杆上的螺旋叶将钢环固定在特定位置，钢环支撑起土工布袋；

4)吊放钢筋笼；利用吊机将场外绑扎好的钢筋笼下放到沉管中，下放之前在沉管内壁放置保护层间距隔板(35)，并在保护层间距隔板上连接引导扩口(40)；

5)拆除保护层间距隔板及其上的引导扩口；待钢筋笼下放完成后，将保护层间距隔板及其上的引导扩口拆除；

6)防尘篷施工；在进料口(15)的四周搭建防尘篷(16)，防尘篷的框架由支撑柱(18)及顶板(20)组合而成，将支撑柱插入顶板中的凹槽(21)即可快速的将框架搭建而成，然后在框架的外侧布置防尘帘(17)；在沉管灌注桩施工过程中在顶板上方排水，以湿润防尘帘，灌注过程产生的灰尘遇到湿润的防尘帘，将被吸附；

7)粘接混凝土灌注；从进料口灌注混凝土，使底部的钢筋和桩尖(1)粘接在一起；

8)钢筋张拉；待粘接混凝土(34)凝固完成后，在沉管的顶部放置张拉工具，将嵌固圆槽(29)插入沉管中，使张拉工具固定在沉管顶部，同时钢筋笼顶部的纵筋(27)穿过钢筋孔(28)，接着在嵌固圆槽(29)侧面设置竖向顶撑(31)，然后进行纵筋的张拉，并用锚具(33)固定张拉后的纵筋；

9)灌注轻质活性材料；经过拌和均匀的轻质活性混合料从进料口送入沉管，送入时不断振动沉管，使轻质活性混合料快速、均匀的灌入土工布袋中。