CN101319500A - 静压挤密桩的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种静压挤密桩的施工方法，其施工步骤为：平整土地—测量定位—压桩机就位—调平—吊入成孔器—桩身对中调直—静压成孔器—终止静压成孔器—拔出成孔器—检查桩孔—桩机移位—夯机就位—清孔—填料—素土压顶。本发明采用液压静力压桩机静压成孔无噪音、无空气污染，并且可以做到岩土工程环保施工；其施工速度快，且施工质量有保证；其对周围的土体扰动较小，不产生缩径，成孔质量高，施工质量稳定；它使用范围广，可施工较坚硬的地层地基，易于推广，同时有利于节能增效，具有良好的社会和经济效益。

Description

静压挤密桩的施工方法

一.技术领域：

本发明涉及一种地基处理方法，特别是涉及一种静压挤密桩的施工方法。

二.背景技术：

随着我国西部大开发的进程，高速公路、快速铁路大规模的建设，对地基土的承载力要求越来越高，地基处理的深度越来越深，需要地基处理的范围越来越广。我国西部存在大面积的湿陷性黄土，湿陷性黄土最大的特点是：在土的自重应力和附加应力共同作用下受水浸湿时将发生急剧而大量的附加下沉。针对黄土的湿陷性问题，常采用强行法、化学处理法、挤密桩法、换土垫层法、预浸水法等进行地基处理。郑西铁路客运专线是我国东西跨越连接的主要干线，在设计处理地基中，选择了灰土(水泥土)挤密桩进行地基处理。

灰土(水泥土)挤密桩有如下特点：

1)、水泥土挤密桩用于处理已有建筑物地基局部湿陷时，除了具有消除湿陷性，提高承载力和约束基础下部地基土侧向挤出变形外，尚可起抗水防渗的帷幕作用。

2)、灰土挤密桩是由松散材料挤密而成，属于柔性桩，故经水泥土挤密桩局部处理后，地基的弹性不会发生很大突变，建筑物的地基仍是弹性地基。

3)、灰土(水泥土)挤密桩布桩灵活，它可根据建筑物的损坏程度及结构构件的重要性，集中、局部、分散、过渡性地布置，也可根据地质勘察资料灵活掌握。

4)、灰土水泥土挤密桩施工简单易行，它可在较小的范围及空间内移动作业，不影响建筑物的正常使用，宅内也可照常施工，工期短，效果好。

5)、水泥土挤密桩使用的机械简单，桩身材料价格低廉，灰土(水泥土)比例可按具体情况灵活调整，土方量少，有利于环保，在施工时对已有建筑物的附属设施损坏较小，故具有明显的价格优势和良好的发展前景。

6)、在湿陷性黄土地区，对采用柱下单独基础和墙下条形基础的一般工业与民用的中、小型建筑物，用灰土(水泥土)挤密桩处理已有建筑物地基局部湿陷性也是切实可行，安全可靠，可供类似工程借鉴。但是灰土(水泥土)挤密桩施工方法是有着噪音污染，空气污染，资源浪费等缺点。随着社会对生活环境要求越来越高的今天，灰土(水泥土)挤密桩处理湿陷性黄土地基的加固原理及设计、施工方法的研究亟待更一步完善。

目前，挤密桩的成孔主要有振动沉管成孔和锤击沉管成孔等方法，这些方法存在着诸多难以克服的缺点：

1)使用锤击沉管成孔方法时，主要的设备是柴油打桩机，而柴油锤在施工过程中会产生噪音污染与环境污染，这在倡导绿色施工的今天，无疑是致命的缺点。

2)在施工的过程中，成孔器在成孔过程中，由于桩尖对周围土体的挤压，在桩尖部分周围产生真空，从而产生超静孔隙水压力，会造成拔管困难，产生拔管“拔不出”的现象。

3)振动沉管成孔和锤击沉管成孔等方法施工时，使用钢丝绳吊起成孔器，当孔深较深时且侧壁阻力比较大时，起吊成孔器的力很大，施工安全性差。

4)在成孔过程中由于冲击能量的作用，会造成孔壁的扰动，成孔质量不易保证。容易造成塌孔的现象。

5)振动沉管成孔和锤击沉管成孔等方法对地层情况要求较高，遇到较坚硬的土层不能正常施工。

6)振动沉管成孔和锤击沉管成孔等方法对地层的扰动较大，成孔后容易缩径，造成无法填土，还得进行机械洛阳铲掏土，达不到挤密的效果。

三.发明内容：

本发明的目的：克服现有技术的不足，提供一种效率高、成孔质量好、施工质量稳定且无噪音污染的静压挤密桩的施工方法。

本发明的技术方案：一种静压挤密桩的施工方法，包括成孔和夯实填料，所述成孔包括以下步骤：

(1)首先平整场地，然后按设计桩位放线定位，将选定的液压静力压桩机安放到桩位处，所述压桩机的压桩中心与地面上的样桩基本对准；

(2)用吊机喂入成孔器，成孔器与桩位对中调直，使成孔器的中轴线与桩位中心线对准；

(3)通过液压静力压桩机将成孔器压入桩位的地基中，当成孔器压入到设计深度时停止压入，然后拔出成孔器，形成桩孔；

(4)检查桩孔质量，应符合设计要求。

所述夯实填料包括以下步骤：

(1)首先选取合适的夯实机，夯锤形状呈梨形或纺锤形，其夯击时有向侧向挤压作用，夯实机准确就位，使夯锤与桩孔相互对中，二者的中轴线重合，确保夯锤能自由下落到孔底；

(2)填夯前先进行清孔，清除桩孔内杂物和积水，然后夯实桩孔底部；

(3)分层填料且夯实，边填料边夯实，填筑施工前进行填夯试验，以确定每次合理的填料数量和夯击次数；

(4)填料且夯实至达到设计桩顶标高以上20～30cm，用素土压实封顶，轻夯处理，一根桩即告完成。

所述液压静力压桩机为顶压式液压静力压桩机，或为抱压式液压静力压桩机；采用顶压式液压静力压桩机时，利用吊机将成孔器拔出，采用抱压式液压静力压桩机时，利用夹桩机构或吊机将成孔器拔出。

所述填料为灰土料，或为水泥料。所述桩孔直径为300-600mm。

本发明的有益效果：

1、本发明采用液压静力压桩机静压成孔无噪音、无空气污染，并且可以做到岩土工程环保施工。

2、本发明采用静压成孔施工速度快，每台设备每天可完成工作量1600.00米，且施工质量有保证。

3、本发明采用静压成孔对周围的土体扰动较小，不产生缩径，不需要再采用机械洛阳铲掏土，提高了效率，其成孔质量高，施工质量稳定。

4、本发明采用静压挤密桩工法施工，由于目前液压静力压桩机比较先进，压桩吨位较大，可施工较坚硬的地层地基处理后的承载力可大大提供，克服了振动沉管成孔和锤击沉管成孔等方法不能施工的缺点。

5、本发明采用静压桩机成孔时，用桩机的夹持器拔出成孔器，由于桩机的重心低、质量大，施工安全可靠。

6.本发明使用范围广，易于推广，同时有利于节能，具有较好的社会和经济效益。

四.附图说明：

图1为静压挤密桩的施工方法的流程图。

五.具体实施方式：

实施例一：参见图1，某工地地基处理中，采用静压挤密桩的施工方法，它包括以下步骤：

1、成孔

(1)平整场地施工前前清除地面上一切障碍物，对不利于机械运行的松软地段要进行压实，将场地平整至满足机械作业施工要求。压入成孔器前应对现场的土层、地质情况了解清楚，同时应做好设备的检查工作，防止压桩过程中出现事故而使压桩中断，引起间歇后压桩阻力过大，发生压不下去的事故。

(2)定位、测量

按设计桩位放线定位，各桩中心可用直径20mm钢钎插入土中，并涂上油漆使标志明显。周围再灌石灰定点，桩位误差不大于5％L。如在较软的场地施工，由于液压静力压桩机的行走会挤走预定短钢筋，故当液压静力压桩机大体就位之后要重新测定桩位。

(3)压桩机就位

经选定的液压静力压桩机安装调试好以后，行至桩位处，使液压静力压桩机夹持钳口中心与地面上的样桩基本对准，调平液压静力压桩机，确保在施工中不发生倾斜和移动，再次校核无误，将长步履落地受力。此时液压静力压桩机为抱压式液压静力压桩机。

(4)喂入成孔器

可以用液压静力压桩机自带的吊机吊入成孔器，也可另外配备专用吊机进行吊入成孔器。

(5)成孔器对中调直

当成孔器被吊入液压静力压桩机的夹桩机构后，由指挥员指挥吊机司机将成孔器徐徐下降至成孔器尖离地面10cm左右为止，然后夹紧成孔器，微调液压静力压桩机使成孔器尖端对准桩位，并将成孔器压入土中0.5～1.0m，暂停下压，用两台经纬仪或线锤从两个正交侧面校正成孔器垂直度。将其偏差小于0.5％时方向正式压入，并复核桩位。液压静力压桩机应根据土质情况配足额定重量。施工过程中应保证成孔器的轴心受压，始终保持桩帽、上下节桩、送桩的轴线重合。

(6)压入成孔器

压入成孔器是通过液压静力压桩机的压桩油缸伸程之力将成孔器压入土中，油缸的最大行程视不同液压静力压桩机而不同，过程都是下压一个行程，然后松夹，上升，再夹，再压，如此反复进行，最终将成孔器压入地下设计深度。静压力由压力表反映，如没有自动记录装置，施工人员应认真观察和记录成孔器入土深度及相应的压力表读数。施工顺序根据场地的地质情况和周围环境建筑不同可采取由中间向四周，从中间向两端，从构筑物的一侧由近至远地等原则进行；根据基础的设计标高不同宜先深后浅；从而减少和避免由于施工顺序选择不当而出现的施工质量问题。

(7)终止压桩

当成孔器压入设计深度时停止压入。

(8)拔出成孔器，采用液压静力压桩机的夹桩机构将成孔器拔出。

(9)检查成孔质量：

成孔后应检查，检查孔径、孔深是否符合要求。如发现缩颈、回淤等情况，应作出记录并及时处治。孔内防止土块、杂物落入，并防止孔内进水。桩孔中心偏差，不大于5％L，且小于50mm；桩孔垂直度偏差，不大于1.5％H；桩孔的直径为300-600mm；桩孔的深度，不小于设计桩长。

2、填夯填料

(1)设备选型：

采用合适的夯实机，夯锤直径小于桩径100mm～160mm，夯锤重300kg，落距1.0～3.0m，夯锤重心应位于锤下部，以便自由下落时平稳，夯锤形状呈梨形或纺锤形，弧形的锤底在夯击时有向侧向挤压作用。

(2)夯实机就位：

夯实机就位后应准确稳定，夯锤与桩孔要相互对中，确保夯锤能自由下落到孔底；要求检查孔径、孔深、孔的倾斜度、孔的中心位置是否合格。

(3)清孔：

填夯前应注意清除孔内杂物和积水，开始填料前应先夯实坑底，(夯次不得小于8～10次)。等夯至有效深度30～50cm，孔底发出清脆声，然后开始分层填料夯实。

(4)填料：

填筑施工前进行填夯试验，以确定每次合理的填料数量和夯击次数。施工时人工填料应指定专人按规定数量均匀填进，不得盲目乱填，更不允许用送料车直接向孔内倒料，控制填料量。下料夯击交替进行。根据填夯前的填夯工艺试验结果，选用合理的分次填料数量和夯击次数，本段一次成桩的长度为0.8m，一次投料0.1m³，夯击12次。填夯时将配制好的水泥土料投入桩孔，开动振动锤将石灰料压实，完成一次投料。桩孔夯填高度宜超过基底设计标高20～30cm以上。施工中水泥土填料要拌和均匀，对填料的含水量进行严格控制，其含水量应接近最佳含水量，含水量过大或过小都会影响夯填密实效果，如超出最佳含水量±3％，应予晾晒或洒水润湿。在暑期或雨天施工时，现场应有防晒、防雨设施。填料为灰土料，或为水泥料。

(5)素土压顶：

按上述步骤进行各次投料，直至达到设计桩顶标高以上20～30cm。用素土压实封顶，轻夯处理，一根桩即告完成。

为保证夯填施工质量，打完一孔应对施工完毕的桩号、排号、以及该孔的实际填料数量、填入次数、填料的拌和质量、含水量、夯击次数，夯填高度，进行专人记录。并对照施工图，发现问题应立即返工或补打补填。

实施例二：本实施例与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同之处在于：液压静力压桩机为顶压式液压静力压桩机，利用吊机将成孔器拔出。

改变液压静力压桩机的结构和种类、改变成孔器的具体结构、以及改变夯实机的结构和种类能够组成多个实施例，均为本发明的常见变化，在此不一一详述。

Claims (5)

1.一种静压挤密桩的施工方法，包括成孔和夯实填料，其特征是：所述成孔包括以下步骤：

(1)首先平整场地，然后按设计桩位放线定位，将选定的液压静力压桩机安放到桩位处，所述压桩机的压桩中心与地面上的样桩基本对准；

(2)用吊机喂入成孔器，成孔器与桩位对中调直，使成孔器的中轴线与桩位中心线对准；

(3)通过液压静力压桩机将成孔器压入桩位的地基中，当成孔器压入到设计深度时停止压入，然后拔出成孔器，形成桩孔；

(4)检查桩孔质量，应符合设计要求。

2、根据权利要求1所述的静压挤密桩的施工方法，其特征是：所述夯实填料包括以下步骤：

(1)首先选取合适的夯实机，夯锤形状呈梨形或纺锤形，其夯击时有向侧向挤压作用，夯实机准确就位，使夯锤与桩孔相互对中，二者的中轴线重合，确保夯锤能自由下落到孔底；

(2)填夯前先进行清孔，清除桩孔内杂物和积水，然后夯实桩孔底部；

(3)分层填料且夯实，边填料边夯实，填筑施工前进行填夯试验，以确定每次合理的填料数量和夯击次数；

(4)填料且夯实至达到设计桩顶标高以上20～30cm，用素土压实封顶，轻夯处理，一根桩即告完成。

3、根据权利要求2所述的静压挤密桩的施工方法，其特征是：所述液压静力压桩机为顶压式液压静力压桩机，或为抱压式液压静力压桩机；采用顶压式液压静力压桩机时，利用吊机将成孔器拔出，采用抱压式液压静力压桩机时，利用夹桩机构或吊机将成孔器拔出。

4、根据权利要求3所述的静压挤密桩的施工方法，其特征是：所述填料为灰土料，或为水泥料。

5、根据权利要求4所述的静压挤密桩的施工方法，其特征是：所述桩孔直径为300-600mm。

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