CN103266602A - 一种人工挖孔扩径桩及其施工方法 - Google Patents

一种人工挖孔扩径桩及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种人工挖孔扩径桩及其施工方法,该人工挖孔扩径桩包括桩身和至少一个设置在桩身上的菱形扩径段,所述菱形扩径段的外径大于所述桩身的直径。作为优选,所述菱形扩径段包括上倾斜锥面和下支撑锥面,所述菱形扩径段之间的竖向间距根据土质确定,所述菱形扩径段外径和所述桩身直径的比例根据承载力的要求确定。本发明的施工方法包括的步骤有:场地平整、专用机具材料准备;放线定桩位、砌筑孔口护壁;架设支架和电动葫芦;挖孔、降水;桩身护壁施工;人工扩径;菱形扩径段护壁施工;钢筋笼焊接或绑扎;钢筋笼吊放和浇筑桩混凝土。该人工挖孔扩径桩承载力高,施工方法安全、高效。

Description

一种人工挖孔扩径桩及其施工方法
技术领域
本发明属于桩基工程技术领域,具体涉及一种人工挖孔扩径桩及其施工方法。
背景技术
桩基础应用越来越多,桩基的承载力问题、变形问题及工程造价也日益成为建筑领域中最关注的问题,桩基结构形式的创新、新型结构形式桩基理论不断发展与完善,涌现出了许多新型桩型,变截面桩就是其中的一种。
变截面桩桩身横截面尺寸和形状大小沿着桩身轴向发生变化,有利于增加承载力。目前较为常用变截面桩型有以下几种类型:按构造形式分类有:扩底桩、多级扩径桩、楔形桩、阶梯形变截面桩、分段变截面(变径)桩和组合型桩等;按材料分类有:混凝土桩、组合桩;按施工方法可分类为:沉管大头桩、钻孔削扩桩、钻孔挤扩桩、挖孔扩底桩、沉管夯扩桩、混合型桩等。变截面桩大多具有工程性能高,机械设备易改造,经济效益好等优点。
但是,现有的变截面桩形式不够多样;而且其施工方法局限于机械设备施工,实现难度大、成本高、进度慢。
人工挖孔桩是采用人工挖土成孔,灌注砼浇捣成桩,在各地应用较为普遍;在人工挖孔桩的底部扩大直径,称为人工挖孔扩底桩。这类桩由于其受力性能可靠,不需大型机具设备,施工操作工艺简单,可直接检查桩底岩土层情况,单桩承载力有提高,无环境污染。但是,人工挖孔桩承载力不能充分利用桩身周围土的承载力。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的不足,提供一种承载力高的人工挖孔扩径桩,该人工挖孔扩径桩的施工方法安全、高效。
为实现上述目的,本发明所采取的技术方案如下。
一种人工挖孔扩径桩,包括桩身,在所述桩身上设置有至少一个菱形扩径段,所述菱形扩径段的外径大于所述桩身的直径。
进一步地,所述菱形扩径段包括上倾斜锥面和下支撑锥面;通过所述上倾斜锥面,可使所述菱形扩径段混凝土浇注成型;通过所述下支撑锥面,可使桩顶的荷载传到下支撑锥面下的土层。
进一步地,所述菱形扩径段之间的竖向间距根据土质确定。
进一步地,所述菱形扩径段外径和所述桩身直径的比例根据承载力的要求确定。
本发明进一步提供了一种上述人工挖孔扩径桩的施工方法,包括如下步骤:
1)场地平整、专用机具材料准备:专用于人工扩径桩的机具材料包括孔口护壁材料、电源线、电动葫芦、吊笼、安全矿灯、长筒绝缘鞋、安全帽、安全带、直径25毫米的软棕绳、钢爬梯、井下井上人员联络工具、送风设备、锹、镐、风镐、装渣桶、护壁模板、插捣工具和潜水泵;
2)放线定桩位、砌筑孔口护壁:用经纬仪和钢尺测定桩位,并用木桩钉铁钉标注桩位,用水泥砂浆和砖砌筑孔口护壁,护壁里皮为桩身外皮,孔口护壁顶面高于周围地面200毫米;
3)架设支架和电动葫芦:通过装渣桶吊放渣土,通过吊笼吊放挖孔工人;
4)挖孔、降水:用锹挖孔,必要时使用镐和风镐,必要时边挖边抽水,每下挖1米进行桩孔周壁的清理,用钢尺校核桩孔的直径,用线坠校核桩孔的垂直度;
5)桩身护壁施工:每下挖1米支撑护壁模板,浇灌护壁混凝土;
6)人工扩径:拆除护壁模板后继续下挖至扩径标高,用锹扩径,必要时使用镐和风镐,挖成两个锥形组成的菱形扩径段;
7)菱形扩径段护壁施工:菱形扩径段上倾斜锥面用钢模浇灌护壁混凝土,菱形扩径段下支承锥面直接浇灌护壁混凝土;
8)重复步骤4)-7),直到挖孔达到设计深度;
9)钢筋笼焊接或绑扎;
10)钢筋笼吊放;
11)浇筑桩混凝土:排除孔底积水后放入串筒,在串筒中分层灌注、振捣桩砼至设计桩顶标高。
进一步地,步骤5)所述的护壁模板为拼装式弧形钢模,所述护壁混凝土中的护壁钢筋采用直径为10毫米的HPB400,所述护壁混凝土的强度等级为C15、厚度为100毫米。
进一步地,步骤7)所述的钢模为拼装式锥形钢模。
本发明的有益效果是:本发明的人工挖孔扩径桩兼具人工挖孔桩和扩径桩的特点,机具简单、成本低、进度快、承载力比人工挖孔桩提高。本发明的方法,施工操作工艺简单、安全、高效,不需大型机具设备,无环境污染,而且施工中可直接检查桩底岩土层情况并根据土层确定扩展段的间距。
附图说明
图1为本发明人工挖孔扩径桩的结构示意图。
图2为本发明人工挖孔扩径桩施工方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明的人工挖孔扩径桩如图1所示,包括桩身1,在桩身1上设置有至少一个菱形扩径段2,菱形扩径段2的外径大于桩身1的直径。菱形扩径段2包括上倾斜锥面3和下支撑锥面4;通过上倾斜锥面3,可使菱形扩径段2混凝土浇注成型;通过下支撑锥面4,可使桩顶的荷载传到下支撑锥面下的土层。
菱形扩径段之间的竖向间距根据土质确定;菱形扩径段外径和所述桩身直径的比例根据承载力的要求确定。
本发明的人工挖孔扩径桩兼具人工挖孔桩和扩径桩的特点,机具简单、成本低、进度快、承载力比人工挖孔桩提高。
本发明的人工挖孔扩径桩是通过以下施工方法得到的。
1)场地平整、专用机具材料准备
专用于人工扩径桩的机具材料包括孔口护壁材料、电源线、电动葫芦、、吊笼、安全矿灯、长筒绝缘鞋、安全帽、安全带、直径25毫米的软棕绳、钢爬梯、井下井上人员联络工具、送风设备、锹、镐、装渣桶和护壁模板;必要时会使用到风镐、插捣工具和潜水泵。
2)放线定桩位、砌筑孔口护壁
根据建筑总平面图及结构施工图,用经纬仪和钢尺测定桩位,并用木桩定铁钉标注桩位。用水泥砂浆和砖砌筑孔口护壁,护壁里皮为桩身外皮,孔口护壁顶面高于周围地面200毫米。
3)架设支架和电动葫芦
通过装渣桶吊放渣土,通过吊笼吊放挖孔工人。
4)挖孔、必要时降水
用锹挖孔,必要时使用镐和风镐;如果有积水可以边挖边抽水,每下挖1米进行桩孔周壁的清理,用钢尺校核桩孔的直径,用线坠校核桩孔的垂直度。
5)桩身护壁施工
每下挖约1米支撑护壁模板,浇灌护壁混凝土;护壁钢筋采用、直径为10毫米的HPB400,支撑护壁模板用拼装式弧形钢模,护壁混凝土的强度等级为C15、厚度100毫米。
6)人工扩径
拆除护壁模板后继续下挖至扩径标高,用锹扩径,必要时使用镐和风镐扩径,挖成两个锥形组成的菱形扩径段。
7)菱形扩径段护壁施工
菱形扩径段上倾斜锥面模板用拼装式锥形钢模浇灌护壁混凝土,菱形扩径段下支承锥面不需要使用模板,直接浇灌护壁混凝土。
8)重复上述步骤4)至7)的操作过程,挖达到设计深度后由勘察单位、监理单位、施工单位验收。
9)钢筋笼绑扎、验收
按结构施工图焊接或绑扎钢筋笼,通过包括钢筋强度等级、直径、长度、根数、接长位置、交叉点连接质量等的隐蔽工程验收。
10)钢筋笼吊放,用现场塔吊吊放钢筋笼。
11)浇筑桩混凝土
必要时排除孔底积水,放入串筒,在串筒中分层灌注、振捣桩砼至设计桩顶标高。
上述施工方法可以适用于所有的土质。
本发明的施工方法,操作工艺简单、安全、高效,不需大型机具设备,无环境污染,而且施工中可直接检查桩底岩土层情况并根据土层确定扩展段的间距。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非用来限定本发明的实施范围;如果不脱离本发明的精神和范围,对本发明进行修改或者等同替换,均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。

Claims (7)

1.一种人工挖孔扩径桩,包括桩身,其特征在于,在所述桩身上设置有至少一个菱形扩径段,所述菱形扩径段的外径大于所述桩身的直径。
2.根据权利要求1所述的人工挖孔扩径桩,其特征在于,所述菱形扩径段包括上倾斜锥面和下支撑锥面;通过所述上倾斜锥面,可使所述菱形扩径段混凝土浇注成型;通过所述下支撑锥面,可使桩顶的荷载传到下支撑锥面下的土层。
3.根据权利要求1或2所述的人工挖孔扩径桩,其特征在于,所述菱形扩径段之间的竖向间距根据土质确定。
4.根据权利要求1或2所述的人工挖孔扩径桩,其特征在于,所述菱形扩径段外径和所述桩身直径的比例根据承载力的要求确定。
5.一种权利要求1-4任一项所述人工挖孔扩径桩的施工方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)场地平整、专用机具材料准备:专用于人工扩径桩的机具材料包括孔口护壁材料、电源线、电动葫芦、吊笼、安全矿灯、长筒绝缘鞋、安全帽、安全带、直径25毫米的软棕绳、钢爬梯、井下井上人员联络工具、送风设备、锹、镐、风镐、装渣桶、护壁模板、插捣工具和潜水泵;
2)放线定桩位、砌筑孔口护壁:用经纬仪和钢尺测定桩位,并用木桩钉铁钉标注桩位,用水泥砂浆和砖砌筑孔口护壁,护壁里皮为桩身外皮,孔口护壁顶面高于周围地面200毫米;
3)架设支架和电动葫芦:通过装渣桶吊放渣土,通过吊笼吊放挖孔工人;
4)挖孔、降水:用锹挖孔,必要时用镐和风镐,必要时边挖边抽水,每下挖1米进行桩孔周壁的清理,用钢尺校核桩孔的直径,用线坠校核桩孔的垂直度;
5)桩身护壁施工:每下挖1米支撑护壁模板,浇灌护壁混凝土;
6)人工扩径:拆除护壁模板后继续下挖至扩径标高,用锹扩径,必要时使用镐和风镐,挖成两个锥形组成的菱形扩径段;
7)菱形扩径段护壁施工:菱形扩径段上倾斜锥面用钢模浇灌护壁混凝土,菱形扩径段下支承锥面直接浇灌护壁混凝土;
8)重复步骤4)-7),直到挖孔达到设计深度;
9)钢筋笼焊接或绑扎;
10)钢筋笼吊放;
11)浇筑桩混凝土:排除孔底积水后放入串筒,在串筒中分层灌注、振捣桩砼至设计桩顶标高。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤5)所述的护壁模板为拼装式弧形钢模,所述护壁混凝土中的护壁钢筋采用直径为10毫米的HPB400,所述护壁混凝土的强度等级为C15、厚度为100毫米。
7.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,步骤7)所述的钢模为拼装式锥形钢模。
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