预制管桩与防渗墙嵌固式复合地基防渗处理系统及工艺的制作方法

本发明涉及地基防渗工程，尤其涉及预制管桩与防渗墙嵌固式复合地基防渗处理系统及工艺。

背景技术：

1、在城市建设中，地基处理常需同时满足承载与防渗双重需求。预制管桩因施工速度快、质量易控制而被广泛用作承载构件；防渗墙则用于控制地下水渗流或形成阻隔边界。将预制管桩与连续防渗墙体结合，形成复合功能的地基处理系统，是提升工程综合效能的重要方向。

2、然而，现有技术中，防渗墙体与预制管桩之间通常为简单的平面接触或包裹关系，两者主要依靠材料粘结力或外部施工措施连接，缺乏可靠的机械咬合与锚固机制；在复杂受力或地基不均匀沉降条件下，桩—墙交界面易成为防渗体系的薄弱环节，存在开裂与渗漏隐患；此外，桩顶区域作为地上与地下衔接的关键部位，其与防渗墙顶部的交接往往处理粗糙，缺乏系统性的导排水与密封构造，易因雨水积聚或毛细作用导致渗水，影响上部结构的耐久性与使用安全。

技术实现思路

1、为了弥补以上不足，本发明提供了预制管桩与防渗墙嵌固式复合地基防渗处理系统及工艺，解决防渗墙体与预制管桩之间连接薄弱、易于脱开渗漏，以及桩顶区域与防渗体系衔接不密、易成为渗水通道的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：预制管桩与防渗墙嵌固式复合地基防渗处理系统，包括预制管桩本体和防渗墙体，所述防渗墙体与所述预制管桩本体的桩身相交，并包覆相交段的桩身外壁；所述预制管桩本体的桩身侧壁上沿其周向间隔设置有多个嵌固槽；所述防渗墙体通过在地基中的浇筑槽内浇筑防渗材料形成，且所述防渗材料填充并固结于所述嵌固槽内，使防渗墙体与预制管桩本体通过嵌固槽形成机械嵌固连接；

3、所述预制管桩本体的顶端设置有桩顶连接构造，所述桩顶连接构造包括环绕预制管桩本体桩顶外周的环形平台，所述环形平台的上表面与防渗墙体顶部齐平，用于将预制管桩本体的桩顶区域与防渗墙体顶部衔接与封闭。

4、进一步地，所述嵌固槽的横截面为槽口宽度小于槽底宽度的燕尾形或倒t形。

5、进一步地，所述嵌固槽沿预制管桩本体的桩身周向间隔设置有至少两道，且每条嵌固槽沿桩身轴向延伸并相互平行，相邻嵌固槽之间的桩身外壁构成防渗延展面；所述嵌固槽的轴向长度等于预制管桩本体和防渗墙体相交的深度。

6、进一步地，所述预制管桩本体的外侧设置有多条柔性橡胶止水带，所述柔性橡胶止水带贴合于预制管桩本体外壁的防渗延展面上，且所述柔性橡胶止水带的外侧覆盖有可撕保护膜。

7、进一步地，所述预制管桩本体上设置嵌固槽的一段的桩身基体外径小于下部未设置嵌固槽的完整桩身段外径；所述柔性橡胶止水带贴合于所述防渗延展面上，贴合后其外表面与所述完整桩身段外壁齐平，使设置嵌固槽的一段的桩身基体外径与所述完整桩身段的外径一致。

8、进一步地，所述环形平台的上表面与防渗墙体顶部齐平，所述环形平台的上表面设置有导水槽，所述环形平台的侧壁开设有第一排水孔，所述导水槽与第一排水孔连通，所述防渗墙体上对应第一排水孔的位置开设有与其连通的第二排水孔。

9、进一步地，所述预制管桩本体的内部中空，且预制管桩本体的顶部设有封盖，所述封盖上开设有连通桩内腔的检测管安装口；所述预制管桩本体的桩尖为封闭的锥形桩尖，所述锥形桩尖的最大外径等于预制管桩本体下部未设置嵌固槽的完整桩身段外径。

10、进一步地，所述预制管桩本体的桩身内预埋有钢筋笼，所述嵌固槽的位置预制时避开钢筋笼的主筋设置。

11、进一步地，所述嵌固槽的槽口设有圆角，槽底设有粗糙面。

12、预制管桩与防渗墙嵌固式复合地基防渗处理工艺，包括以下步骤：

13、s1：在工厂预制预制管桩本体，在预制管桩本体的桩身侧壁上、且位于预制管桩本体与防渗墙体相交的深度范围内，沿周向间隔设置多个横截面为燕尾形或倒t形的嵌固槽，并在预制管桩本体外壁的防渗延展面贴合柔性橡胶止水带，在柔性橡胶止水带外侧覆盖可撕保护膜；

14、s2：将预制管桩本体沉入地基，使嵌固槽的轴向范围与预制管桩本体和防渗墙体相交的深度范围一致；

15、s3：沿防渗墙体设计方向放线，在预制管桩本体之间开挖浇筑槽，清理浇筑槽后撕除柔性橡胶止水带外侧的残余保护膜，并采用高压水射流冲洗清理暴露于浇筑槽内的嵌固槽；

16、s4：向浇筑槽内浇筑自密实微膨胀防渗材料，使防渗材料在流动状态下包裹预制管桩本体的防渗延展面，并填充、固结于所有嵌固槽内，形成机械嵌固连接，同时挤压柔性橡胶止水带以增强密封，凝固后形成防渗墙体；

17、s5：将位于预制管桩本体桩顶的环形平台与防渗墙体顶部齐平衔接，在环形平台与防渗墙体之间的缝隙中填塞密封膏，完成桩顶节点封闭，并通过环形平台表面的导水槽将汇水经第一排水孔、第二排水孔有组织排走；

18、s6：对桩身完整性、墙体连续性、节点密封性进行检测验收，验收合格后形成承载与防渗一体化复合地基系统。

19、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

20、1、本发明中，通过在预制管桩侧壁设置燕尾形或倒t形嵌固槽，使防渗材料固结后形成内大外小的机械锁键，连接不再仅依赖界面粘结力，而是通过几何互锁实现机械自锁，显著提升了桩-墙交界面的抗剪与抗变形能力，可有效抵抗水平荷载与剪切变形引发的界面开裂，同时通过界面粘结与摩擦辅助适应竖向沉降差，从根本上封闭了沿桩-墙交界面的渗漏通道。

21、2、本发明中，贴合于防渗延展面的柔性橡胶止水带在防渗材料浇筑时被压实，形成一道可适应变形的柔性密封副防线；即使刚性混凝土界面因温度变化或微小沉降产生微观裂隙，橡胶止水带仍可通过弹性变形保持密封状态，弥补了刚性材料变形适应性不足的缺陷，大幅提升了交界面的抗渗冗余度与长期可靠性。

22、3、本发明中，桩顶环形平台与防渗墙体顶部齐平衔接，实现了结构过渡区的无缝封闭；平台表面的导水槽与两级排水孔构成完整的导排水系统，可有效收集并排走桩顶周边的积水，避免雨水积聚、毛细渗水与冻融侵蚀，显著提升了桩顶节点的耐久性，保障上部结构的长期使用安全。

23、4、本发明中，嵌固槽、止水带与桩顶构造均可在工厂预制完成，现场采用先沉桩、后筑墙的模块化施工工序，工序衔接顺畅，质量可控性高；既降低了现场桩墙交叉节点的施工难度，又适配快速化、装配式的工程建设模式，提升了整体施工效率。

1.预制管桩与防渗墙嵌固式复合地基防渗处理系统，包括预制管桩本体（1）和防渗墙体（3），其特征在于，所述防渗墙体（3）与所述预制管桩本体（1）的桩身相交，并包覆相交段的桩身外壁；所述预制管桩本体（1）的桩身侧壁上沿其周向间隔设置有多个嵌固槽（2）；所述防渗墙体（3）通过在地基中的浇筑槽内浇筑防渗材料形成，且所述防渗材料填充并固结于所述嵌固槽（2）内，使防渗墙体（3）与预制管桩本体（1）通过嵌固槽（2）形成机械嵌固连接；

2.根据权利要求1所述的预制管桩与防渗墙嵌固式复合地基防渗处理系统，其特征在于，所述嵌固槽（2）的横截面为槽口宽度小于槽底宽度的燕尾形或倒t形。

3.根据权利要求1所述的预制管桩与防渗墙嵌固式复合地基防渗处理系统，其特征在于，所述嵌固槽（2）沿预制管桩本体（1）的桩身周向间隔设置有至少两道，且每条嵌固槽（2）沿桩身轴向延伸并相互平行，相邻嵌固槽（2）之间的桩身外壁构成防渗延展面；所述嵌固槽（2）的轴向长度等于预制管桩本体（1）和防渗墙体（3）相交的深度。

4.根据权利要求3所述的预制管桩与防渗墙嵌固式复合地基防渗处理系统，其特征在于，所述预制管桩本体（1）的外侧设置有多条柔性橡胶止水带（10），所述柔性橡胶止水带（10）贴合于预制管桩本体（1）外壁的防渗延展面上，且所述柔性橡胶止水带（10）的外侧覆盖有可撕保护膜。

5.根据权利要求4所述的预制管桩与防渗墙嵌固式复合地基防渗处理系统，其特征在于，所述预制管桩本体（1）上设置嵌固槽（2）的一段的桩身基体外径小于下部未设置嵌固槽（2）的完整桩身段外径；所述柔性橡胶止水带（10）贴合于所述防渗延展面上，贴合后其外表面与所述完整桩身段外壁齐平，使设置嵌固槽（2）的一段的桩身基体外径与所述完整桩身段的外径一致。

6.根据权利要求1所述的预制管桩与防渗墙嵌固式复合地基防渗处理系统，其特征在于，所述环形平台（4）的上表面与防渗墙体（3）顶部齐平，所述环形平台（4）的上表面设置有导水槽（5），所述环形平台（4）的侧壁开设有第一排水孔（6），所述导水槽（5）与第一排水孔（6）连通，所述防渗墙体（3）上对应第一排水孔（6）的位置开设有与其连通的第二排水孔（7）。

7.根据权利要求1所述的预制管桩与防渗墙嵌固式复合地基防渗处理系统，其特征在于，所述预制管桩本体（1）的内部中空，且预制管桩本体（1）的顶部设有封盖（8），所述封盖（8）上开设有连通桩内腔的检测管安装口（9）；所述预制管桩本体（1）的桩尖为封闭的锥形桩尖，所述锥形桩尖的最大外径等于预制管桩本体（1）下部未设置嵌固槽（2）的完整桩身段外径。

8.根据权利要求7所述的预制管桩与防渗墙嵌固式复合地基防渗处理系统，其特征在于，所述预制管桩本体（1）的桩身内预埋有钢筋笼，所述嵌固槽（2）的位置预制时避开钢筋笼的主筋设置。

9.根据权利要求2所述的预制管桩与防渗墙嵌固式复合地基防渗处理系统，其特征在于，所述嵌固槽（2）的槽口设有圆角，槽底设有粗糙面。

10.预制管桩与防渗墙嵌固式复合地基防渗处理工艺，采用权利要求1-9任一项所述预制管桩与防渗墙嵌固式复合地基防渗处理系统，其特征在于，包括以下步骤：