CN101298772B - 静压沉管扩底混凝土桩的施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种静压沉管扩底混凝土桩的施工方法，用于解决现有施工方法噪音和震动力大，桩承载力差的问题。它按如下步骤进行：A预制桩，按设计要求，预制出带有持力孔的钢筋混凝土桩；B安装静力压桩机；C压桩，操作静力压桩机将预制混凝土桩压至地下设计标高；D注浆成桩，在压入地内的预制混凝土桩顶部装连封盖，利用高压注浆机将水泥砂浆沿预制混凝土桩的持力孔进行注浆，使预制混凝土桩持力孔挤出的水泥砂浆形成桩翼和桩底扩大体并与桩体周围土层形成坚固的整体。本发明具有施工方法科学合理、既能大大降低施工噪音和震动力，又能大幅度提高混凝土桩的抗侧弯性和整体承载力。本发明还具有施工方便等优点。
Description
技术领域
本发明属于建筑基础工程技术中的混凝土桩的施工方法。
背景技术
随着建筑业的日益发展，对建筑基础工程尤其是基础桩基的施工技术要求也在不断提高。在已知技术中，混凝土桩通常采用重锤锤击、利用卷扬机连接的钢丝绳通过滑轮向下拉压护筒，用重锤锤击桩孔内填充砖、石料使之在桩孔底部形成扩大头，然后放置钢筋笼，浇灌混凝土，再提出护筒，即完成混凝土桩的施工。由于采用重锤锤击桩孔内的填充料，将产生很大的噪音和震动力，破坏桩体周围的土体结构，影响相邻建筑物体的安全和周边生态环境。除此之外，有的混凝土桩承载能力差，在常见静压桩中均采用加紧装置，在加紧过程中桩身容易造成破坏，有的抗侧弯性能也达不到设计要求。
发明内容
本发明用于克服现有混凝土桩施工方法噪音大、震动大、混凝土桩承载能力差的问题、提供一种静压沉管扩底混凝土桩的施工方法。
解决上述问题所采用的技术方案是：
一种静压沉管扩底混凝土桩的施工方法，它按如下工序进行：
A、预制桩：按设计要求，预制出带有持力孔的钢筋混凝土桩；
B、安装静力压桩机：将静力压桩机装至设定位置就位后，先将锚固机构的锚杆锚入土层中打开锚刺，将静力压桩机定位固定好；
C、压桩：操作静力压桩机吊起预制的带有持力孔的钢筋混凝土桩，由压桩机的液压抱紧摆动升降机构直接将预制混凝土桩压至地下设计标高，压桩机检测显示的静压力达到设定要求；
D、注浆成桩：在压入地内的预制混凝土桩顶部装连封盖，利用高压注浆机将水泥砂浆沿预制混凝土桩的持力孔进行注浆，使预制混凝土桩持力孔挤出的水泥砂浆形成桩翼和桩底扩大体并与桩体周围土层形成坚固的整体，完成混凝土桩的施工。
上述静压沉管扩底混凝土桩的施工方法，在安装静力压桩机工序后和注浆成桩前，采用如下工序：
A′、下护筒：操作静力压桩机的液压抱紧摆动升降机构，将护筒压入地下至设计持力层(即设计标高)，护筒内的静力液压锤同步跟进至设计持力层；
B′、提液压锤：操作静力压桩机的卷扬机提出静力液压锤；
C′、下桩：将预制的带有持力槽孔的钢筋混凝土桩下入护筒内至设定深度；
D′、提护筒：操作静力压桩机的卷扬机提出护筒。
在下桩和提护筒工序后，接连D、注浆成桩工序。
上述静压沉管扩底混凝土桩的施工方法，所述的C′下桩工序前的B′提液压锤工序为A″提液压锤后往护筒装填料、B″压制桩底扩大体工序，即：
A″、提液压锤后往护筒装填料：在操作静力压桩机的卷扬机提起静力液压锤后，向护筒内填入填充料；
B″、压制桩底扩大体：将静力液压锤插入护筒，使静力液压锤的液压缸连座与护筒顶口锁紧连接，启动液压缸推动静力液压锤将填充料挤压出护筒底端口，重复装填料和用静力液压锤挤压填充料，使之形成桩底扩大体。
在压制桩底扩大体工序后，再接连下桩、提护筒和注浆成桩工序。
由于本发明设计采用了上述技术方案，有效地解决了现有混凝土桩的施工方法噪音和震动力大，混凝土桩承载力差的问题。经试验表明，本发明与现有技术相比，具有施工方法科学合理、既能大大降低施工噪音和震动力，所挤压的填充料扩大头密实，且桩体的桩翼扩大体又能与周围土层形成坚固的整体，从而大大提高混凝土桩的抗侧弯性和整体承载力。本发明还具有施工方便等优点，适用于各种建筑基础工程，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是预制的混凝土桩体外形示意图；
图2是安装静力压桩机示意图；
图3是本发明施工工序A′下护筒示意图；
图4是本发明施工工序A″提液压锤后往护筒装填料示意图；
图5是本发明施工工序B″压制桩底扩大体示意图；
图6是本发明施工工序C′下桩示意图；
图7是本发明施工工序D′提护筒示意图；
图8是本发明施工工序D注浆成桩示意图；
图9是带有持力孔的钢筋混凝土桩半剖视图；
图10是图9A-A向剖视图。
图中各标号为：1预制混凝土桩体；2静力压桩机；3护筒；4静力液压锤；5桩底扩大体；6混凝土桩；7持力横孔；8持力纵孔。
具体实施方式
根据勘察报告提供的天津某新区76-3号场地土层物理力学性质指标
| 土层编号 | 土层名称 | 层底埋深(m) | 压缩模量(MPa) | 地基承载力标准值(kPa) |
| 1 | 人工填土 | 0.300~0.500 | -- | -- |
| 2 | 粉质粘土 | 2.000~3.500 | 5.0 | 120 |
| 3 | 粉质粘土 | 4.800~5.100 | 5.0 | 140 |
| 4 | 中细砂 | 9.300~11.000 | 16.0 | 160 |
| 5 | 粉质粘土 | 12.800~14.500 | 6.0 | 150 |
| 土层编号 | 土层名称 | 层底埋深(m) | 压缩模量(MPa) | 地基承载力标准值(kPa) |
| 6 | 粘土 | 17.000~19.000 | 8.0 | 180 |
| 7 | 粉质粘土 | 22.500~22.800 | 6.0 | 175 |
| 8 | 粘土 | 26.400~27.200 | 10.0 | 200 |
| 9 | 粉质粘土 | 29.850 | 7.5 | 190 |
根据地质剖面，地下水埋深＞9.0m，经水质分析，地下水对钢筋混凝土无腐蚀性。采用静压沉管扩底混凝土桩的施工方法。设计5.0m的桩其桩端位于③粉质粘土层，持力层为④中细砂层，fak＝160kPa，桩底扩大体进入第④层≥500，桩的入土深度为5.0m的5根桩。
实施例1：
A、预制桩：按设计要求，预制出了长度5000mm、直径500mm、持力纵孔孔径160mm、3个持力横孔为500×150mm的带有持力孔的圆柱形钢筋混凝土桩；
B、安装静力压桩机：将静力压桩机到设定位置就位后，先将锚固机构的锚杆锚入土层中打开锚刺，将压静力桩机定位固定好；
C、压桩：操作静力压桩机吊起预制的带有持力孔的钢筋混凝土桩，由压桩机的液压抱紧摆动升降机构直接将预制混凝土桩直接压至地下设计标高的5.0m深，压桩机的智能检测显示仪所显示的静压力到5600KN停止；
D、注浆成桩：再在压入地内的预制混凝土桩顶部装连封盖，利用高压注浆机将水泥砂浆沿预制混凝土桩的持力孔进行注浆，使预制混凝土桩持力孔挤出的水泥砂浆形成桩翼和桩底扩大体并于桩体周围土层形成坚固的整体，即完成混凝土桩的施工。
检测测得单桩竖向极限承载力标准值为3000KN，最大沉降量＜21mm，Q-S曲线呈缓坡型，无明显拐点，5根桩处于弹性工作状态。卸载后，回弹率为8.3mm，达到设计要求。
实施例2：
参见附图1-8，本静压沉管扩底混凝土桩的施工方法，包括如下工序：
A、预制桩：按设计要求，预制出了(参见附图9、图10)长度9000mm、直径500mm、持力纵孔孔径160mm、7个持力横孔为260×160mm的带有持力孔的圆柱形钢筋混凝土桩桩体1；
B、安装静力压桩机：将静力压桩机2到设定位置就位后，先将锚固机构的锚杆锚入土层中打开锚刺，将压静力桩机定位固定好；
A′、下护筒：操作静力压桩机2的液压抱紧摆动升降机构，将护筒连同护筒3内的静力液压锤4同步跟进压入地下9m；
A″、提液压锤后往护筒装填料：操作静力压桩机的卷扬机提起静力液压锤4，向护筒3内填入填充料；
B″、压制桩底扩大体：将静力液压锤4插入护筒3，使静力液压锤4的液压缸连座与护筒顶口锁紧连接，启动液压缸推动静力液压锤4将填充料挤压出护筒3底端口，重复装填料和挤压填充料，至压桩机的智能检测显示仪所显示的静压力达到3000KN停止，制成凸球状桩底扩大体5，提出静力液压锤4；
C′、下桩：将预制的带有持力孔的钢筋混凝土桩1下入护筒3内至底部到扩大体；
D′、提护筒：操作静力压桩机的卷扬机提出护筒3；
D、注浆成桩：再在下入地内的预制混凝土桩体1顶部装连封盖，利用高压注浆机将水泥砂浆沿预制混凝土桩的持力孔进行注浆，使预制混凝土桩持力孔挤出的水泥砂浆形成带桩翼和底部扩大体的钢筋混凝土桩6，并于桩体周围土层形成坚固的整体，即完成混凝土桩的施工。
参见图9、图10实施例，本发明的带有持力孔钢筋混凝土桩是在圆柱形钢筋混凝土桩体1的轴心部分设有被称为持力纵孔8的通孔，另外还设有数个径向的、对称的、被称为持力横孔7的通孔。
Claims (3)
1.一种静压沉管扩底混凝土桩的施工方法，其特征在于，它按如下工序进行：
A、预制桩：按设计要求，预制出带有持力孔的钢筋混凝土桩(1)；
B、安装静力压桩机：将静力压桩机装至设定位置就位后，将锚固机构的锚杆锚入土层中打开锚刺，将静力压桩机定位固定好；
C、下护筒：操作静力压桩机的液压抱紧摆动升降机构将护筒压入地下至设计持力层，护筒内的静力液压锤同步跟进至设计持力层；
D、提液压锤：操作静力压桩机的卷扬机提出静力液压锤；
E、下桩：将预制的带有持力槽孔的预制钢筋混凝土桩安放入护筒内下至设定深度；
F、提护筒：操作静力压桩机的卷扬机提出护筒；
G、注浆成桩：在压入地内的预制钢筋混凝土桩顶部装连封盖，利用高压注浆机将水泥砂浆沿预制钢筋混凝土桩的持力孔进行注浆，使预制钢筋混凝土桩持力孔挤出的水泥砂浆形成桩翼和桩底扩大体并于桩体周围土层形成坚固的整体，完成混凝土桩的施工。
2.根据权利要求1所述的静压沉管扩底混凝土桩的施工方法，其特征在于，在D工序将液压锤提出后，向护筒内填入填充料；并压制桩底扩大体：即将静力液压锤插入护筒，使静力液压锤的液压缸连座与护筒顶口锁紧连接，启动液压缸推动静力液压锤将填充料挤压出护筒底端口，重复装填料和用静力液压锤挤压填充料，使之形成桩底扩大体。
3.根据权利要求2所述的静压沉管扩底混凝土桩的施工方法，其特征在于，所述预制钢筋混凝土桩(1)的轴心部制有持力纵孔(8)，并在桩身上制有径向对称的持力横孔(7)。
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