[发明专利]一种预制桩及其施工方法、质量检测方法

说明书

一种预制桩，其包括：用作桩体且在长度方向分为螺旋锚段和光管段的钢管、位于所述螺旋锚段顶端的接头、固定于所述螺旋锚段且周向螺旋分布的锚盘和位于所述光管段末端的端部结构、以及与所述钢管固定的分布式光纤传感器。针对上覆土层下卧岩石或坚硬土体的原状土地基，通过在钢管桩身上增设螺旋分布的锚盘，增加桩身的承载能力，从而实现减小桩身尺寸，降低钢桩制造、运输和施工成本的有益技术效果；通过预先打孔解决了螺旋锚不适用于覆盖层较浅、下卧岩石或坚硬土体地质条件的缺陷，扩大了螺旋锚基础的适用范围；通过所述分布式光纤传感器获得注浆后所述预制桩的温度变化以及成桩应力分布，从而实现对成桩质量的数据化实时检测。

技术领域

本发明属于岩土工程钢桩领域，具体涉及一种预制桩及其施工方法、质量检测方法。

背景技术

随着技术的不断发展，工程建设中基础逐渐朝着小微型化、机械化和环保化发展，采用螺旋锚、预制钢管桩等原状土基础的工程越来越多，已成为降低工程投资的重要途径。然而此类基础均有其适用范围，较大地限制了工程中的推广应用。此外，在许多山地和丘陵地区，采用单一形式的原状土基础将无法满足工程建设的需求，因此需要选用预制桩基础，充分发挥原状岩土体的承载力。

螺旋锚作为一种钢制环保基础，由锚杆、锚盘、锚头等组成，施工时无需开挖基坑，通过在锚杆顶部施加扭矩将螺旋锚旋拧至较深土体中，对地基土体的扰动小，能够充分发挥原状土层的承载性能，相比混凝土现浇基础，具有重量轻、运输施工方便、承载性能好等特点，其主要适用于较软弱的土质地基，对坚硬土层适用性差，岩石地基不适用；复杂地层螺旋锚施工旋拧扭矩不确定性高，施工机械配置难度大。

钢管桩作为一种深基础，由若干个沉入土中的钢桩和连接桩顶的承台组成，可采用锤击、震动、静压等方式沉桩，通过桩侧与地基土之间的阻力和桩端阻力共同承担上部荷载作用，具有承载力高、水平阻力大、设计灵活、施工周期短等优点，适用于上部土层较软弱、下部为坚硬土层或岩层地区。但钢管桩使用成本高，因此限制了进一步的应用推广。

注浆是一项实用性强、应用范围广的工程技术，利用液压、气压或电化学的方法，把用于岩土体固结的浆液注入到岩土体的孔隙、裂隙中去，使岩土体成为强度高、稳定性高的新结构体，从而达到改善岩土体的物理力学性质的目的；也是提高原状土基础承载性能最常用技术措施，注浆质量对原状土基础的承载力影响大。而岩土体的缝隙具有强烈的不规则特征，严重影响注浆的效果，现有施工工艺难以检测注浆质量。

发明内容

本发明的目的是扩展螺旋锚、钢管桩的适用范围，降低钢管桩使用成本，提高施工质量。

本发明的目的是采取下述技术方案来实现的：

一种预制桩，所述预制桩包括：用作桩体且在长度方向分为螺旋锚段和光管段的钢管、位于所述螺旋锚段顶端的接头、固定于所述螺旋锚段且周向螺旋分布的锚盘和位于所述光管段末端的端部结构。

优选的，所述预制桩还包括与所述钢管固定的分布式光纤传感器。

优选的，所述钢管外侧沿长度方向设有开槽，用于埋设分布式光纤传感器。

优选的，所述端部结构包括敞口式端部或闭合式端部。

优选的，所述闭合式端部的中间具有注浆孔。

优选的，所述钢管的直径为70~300mm。

优选的，所述钢管的壁厚为6~20mm。

优选的，所述锚盘的数量为1~4片。

优选的，所述锚盘直径为钢管的直径的2~5倍。

基于同一发明构思本发明还提供了一种预制桩施工方法，所述施工方法包括如下步骤：

S10：采用钻孔机械在地基中钻制桩孔；

S20：清除所述桩孔的底部沉渣；