CN103821138B - 复合桩的施工方法 - Google Patents
复合桩的施工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103821138B CN103821138B CN201410088076.4A CN201410088076A CN103821138B CN 103821138 B CN103821138 B CN 103821138B CN 201410088076 A CN201410088076 A CN 201410088076A CN 103821138 B CN103821138 B CN 103821138B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tube
- pile
- outer tube
- hammer
- inner tamping
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 46
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 47
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 45
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 44
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 25
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 22
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 claims description 20
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 19
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 19
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 17
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 16
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 13
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 13
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 8
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 8
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 8
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 7
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 7
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 6
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 5
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 5
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 claims description 4
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 3
- 235000021050 feed intake Nutrition 0.000 claims description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 3
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- KQTVWCSONPJJPE-UHFFFAOYSA-N etridiazole Chemical compound CCOC1=NC(C(Cl)(Cl)Cl)=NS1 KQTVWCSONPJJPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012946 outsourcing Methods 0.000 description 1
- -1 sandstone Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
本发明公开了一种复合桩的施工方法，包括作为外围桩的第一桩和作为芯桩的第二桩，第一桩为现浇桩，第二桩为现浇桩或预制桩，第一桩与第二桩的中心距d=0，第二桩与第一桩的面积比S比=S2/S1，第二桩与第一桩的长度比L比=L2/L1，其中S比∈（0,1），L比>0.5。本发明施工方便，合理，可根据地层情况、场地条件、周围环境以及工程量的大小，选择合适的施工设备及施工工艺，沉管、拔管系统既可以是一套装置，也可以为不同的独立装置，既可一台设备一体化施工一根桩，也可多台设备施工一根桩，还可多台设备流水作业。
Description
本申请是申请号：201210229106.X，名称“复合桩及其施工方法”、申请日：2012.7.2的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种复合桩的施工方法。
背景技术
现有的沉管灌注桩、夯扩桩、预制桩的施工工艺一般碰到硬土区难以施工、难以穿越，一般采用取土引孔，损失部分承载力，往往吃力不讨好；一般碰到软土地区拼命加大加长桩获得承载力，往往费钱不讨好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种施工环保性好、性价比好，质量可靠的复合桩及其施工方法。
本发明的技术解决方案是：
一种复合桩，其特征是：包括作为外围桩的第一桩和作为芯桩的第二桩，其特征是：第一桩为现浇桩，第二桩为现浇桩或预制桩，第一桩截面积为S1、总桩长为L1，第二桩截面积为S2、总桩长为L2，第一桩与第二桩的中心距d=0，第二桩与第一桩的面积比S比=S2/S1，第二桩与第一桩的长度比L比=L2/L1，其中S比∈（0,1），L比>0.5；当S比∈（0,0.25）时，第二桩作为第一桩的加劲体；当S比∈（0.25,0.75）时，第一桩与第二桩相互作用形成复合桩；当S比∈（0.75,1）时，第一桩作为第二桩的薄壁环形桩；第二桩与第一桩之间的复合工作系数（摩擦力提高系数）f1-2∈（1.5,3.0）。
第一桩为现浇桩，桩身具有沿桩身扩颈、扩径、扩底、全螺纹、全直线、间互螺纹、直线中的一种或多种形式；所述现浇桩为实心桩或空心桩，其中空心桩为底部封底的笔筒型筒桩或底部不封底的空心型筒桩。
第二桩为现浇桩或预制桩；所述现浇桩具有沿桩身扩颈、扩径、扩底、全螺纹、全直线、间互螺纹、直线中的一种或多种形式；所述预制桩为实心桩或空心桩，其中空心桩内腔为全段或分段灌注钢筋混凝土的形式。
一种复合桩的施工方法，其特征是：包括下列步骤：
（一）施工第一桩：包括下列方法之一：
方法A：
（1）移机就位：移动设备，将外管就位于设定桩位上；
（2）沉管：将外管下沉至设定的深度；
（3）浇筑成型：上提内夯系统，浇筑桩身；
（4）拔管成型：拔出外管，桩成型；
方法B：
（1）移机就位：移动设备，将钻杆就位于设定桩位上；
（2）旋压下沉：将钻杆旋压下沉至设定的深度；
（3）旋拉上提：
将钻杆旋拉，同时将固化剂压灌至桩孔内，旋拉上提至设定高度，完成实心桩；
或：将钻杆旋拉，同时将固化剂注入土体，旋拉上提至设定高度，并重复旋压下沉和钻杆旋拉步骤，将固化剂与土体强制机械切削和搅拌旋压，完成实心桩；
（4）当第一桩设定为空心桩时，则在步骤（3）完成实心桩施工后1~10小时时，进行下列方法之一的施工：
（a）移机就位，螺旋钻杆同心旋压下沉至设定深度，旋拉上提，形成空心桩，且本次螺旋钻孔的成孔直径小于步骤（2）钻杆旋压下沉形成的桩孔直径；本次螺旋钻孔的成孔深度小于步骤（2）钻杆旋压下沉形成的桩孔深度，形成底部封底的笔筒型筒桩；或本次螺旋钻孔的成孔深度不小于步骤（2）钻杆旋压下沉形成的桩孔深度，形成底部不封底的空心型筒桩；
（b）移机就位，自落锤同心提起做自由落体运动，内夯冲剪桩体，形成剪切口，自落锤反复做上下运动，形成空心桩；本次自落锤内夯桩体成孔直径小于步骤（2）钻杆旋压下沉形成的桩孔直径，本次自落锤内夯桩体成孔深度小于步骤（2）钻杆旋压下沉的桩孔深度，形成底部封底的笔筒型筒桩；或自落锤内夯桩体成孔深度不小于步骤（2）钻杆旋压下沉形成的桩孔深度，形成底部不封底的空心型筒桩；
（c）移机就位，采用静压、反压、锤击振动或其他外力同心沉管沉桩至设定深度，拔管拔桩至设定高度，形成空心桩，且本次沉管沉桩的成孔直径小于步骤（2）钻杆旋压下沉形成的桩孔直径；本次沉管沉桩的成孔深度小于步骤（2）钻杆旋压下沉形成的桩孔深度，形成底部封底的笔筒型筒桩；或本次沉管沉桩的成孔深度不小于步骤（2）钻杆旋压下沉形成的桩孔深度，形成底部不封底的空心型筒桩；
（二）施工第二桩：包括下列方法之一：
方法A：
（1）就位：将外管同心就位于设定第一桩桩位上；
（2）沉管：将外管下沉至设定的深度；
（3）浇筑成型：上提内夯系统，浇筑桩身或下放预制桩身，下放预制桩身时，将预制桩身外周围间隙用固化剂充填注满；
（4）拔管成型：拔出外管，桩成型；
方法B：
采用静压、反压、锤击、振动或其他外力与第一桩同心沉桩至设定深度，第二桩为空心预制桩时，沉桩时将空心桩上下封口，封底采用桩靴或铁板，封顶采用塞子或铁板，开挖土方后，取出封顶的塞子或铁板，然后按设计要求分段或全段浇筑钢筋混凝土。
桩身为直线、螺纹、间互直线螺纹型中的一种或几种复合形式，采用扩孔方法对桩身进行扩颈、扩径、扩底。
施工第一桩的方法A与施工第二桩的方法A中，外管为单管钢管护筒；内夯系统为单管内夯管形式，单管内夯管的外径比外管内径小，内夯管的顶部设有直径大于外管外径、与锤头匹配的夯击盘，内夯管的底部采用钢板封底，且钢板的直径介于内夯管外径与外管内径之间，夯击盘下端至内夯管底部的长度不大于外管的长度；或内夯系统为单管内夯管锤，单管内夯管锤的直径小于外管内径，单管内夯管锤内腔充填钢渣、铸铁水、粗细骨料中的一种或几种，单管内夯管锤的上下端用钢板封口，单管内夯管锤的上段呈空心管状，下段呈实心锤状；或内夯系统为直径小于外管内径的内夯自落锤；或内夯系统为直径小于外管内径的内夯管，内夯管的底部用钢板封底，钢板上方充填粗细骨料、钢板、麻布或胶垫，内夯管内置内夯自落锤或内夯电动锤。
施工第一桩的方法A与施工第二桩的方法A中，沉管方法均包括下列方式中的一种或几种：
（1）势能直接作用于外管，直接将外管沉入设定深度；
（2）势能直接作用于内外管，直接将内外管系统同步沉入设定深度；
（3）势能直接作用于内夯系统：外管内的内夯管锤或内夯管内的内夯锤通过人工操作、机械操作或自动化操作，自由落体或连续锤击做上下运动，由内夯管上设置的夯击盘带动外管同步沉入设定深度；当成孔不塌孔时，不设外管，内夯系统直接沉入设定深度；
（4）势能分别作用于内夯系统和外管：
a)势能直接作用于内夯系统：外管内的内夯锤或外管内的内夯管锤或内夯管内的内夯锤通过人工操作、机械操作或自动化操作，自由落体或连续锤击做上下运动，冲剪外管下的土体或桩体，形成剪切土体或剪切口；
b)势能直接作用于外管，外管至少采用下列方法之一下沉：①在外管自重下，外管沿剪切土体或剪切口自重力下沉；②启动外管上的反压或静压加压装置，外管沿剪切土体或剪切口加压下沉；③启动外管上的振动装置，外管沿剪切土体或剪切口振动下沉；④同时启动外管上的振动和加压装置，外管沿剪切土体或剪切口振压下沉；⑤启动外管上的旋压装置，外管沿剪切土体或剪切口旋压下沉；⑥启动外管上的搓管装置，使外管沿剪切土体或剪切口搓压下沉；
c)交互步骤a)、b)，直到内外管下沉至设定深度。
施工第一桩的方法A与施工第二桩的方法A中，在沉管步骤后先进行夯扩成型再浇筑成型，夯扩成型的方法是：上提外管内的内夯系统，按设定投料量将填充料投入外管内，上拔外管一定高度h≥0；内夯系统反复夯击填充料形成扩大头，通过调整下列系数来调整土体的挤密程度及夯扩头的大小、形状：投料高度H、外管上拔高度h、夯扩完成时外管底距桩底的距离c、夯扩完成时内夯系统底距外管底的距离E、夯击填充料时在设定冲击能量下的贯入度D及填充料的体积V；具体调整形式为：
A）通过调整夯实系数D∈（D1,D2,…Dn,V）来调整土体的挤密程度，夯击填充料时，在设定冲击能量下连续n次锤击的下沉量D1、D2…Dn及其总和nD；
B）通过调整形态系数α∈（H,h,c,E,D,V）来调整夯扩头的大小、形状：
a)通过调整形态系数α∈(H,h,E)来调整夯扩头的大小、形状，形成纺锤状夯扩头；
Dn=αnd0[(ΣHi+hn)/hn]1/2 E=0
b) 通过调整形态系数α∈（H,h,c,E）来调整夯扩头的大小、形状， 形成柱状夯扩头；
Dn=αnd0[(ΣHi+hn-Cn)/hn]1/2 E=0
c) 通过调整形态系数α∈（E,D,V）来调整夯扩头的大小、形状,形成球状夯扩头；
Dn=αn2 (3V/4兀)1/3 E=0；
其中Dn为夯扩n次的夯扩头计算直径，Hi为夯扩i次时外管中灌注混凝土高度，hn为夯扩n次时外管上拔高度，Cn为夯扩n次时外管下沉底端至桩底的距离；E值：内夯系统底出外管为正值，内夯系统底在外管内为负值，内夯系统底与外管平齐为零，计量单位为m；αn为扩大头直径修正系数，α∈（0.8,1.2）。
夯扩成型时，自上而下或自下而上形成零级、一级、二级或多级扩大头；填充料是碎砖、石、砂、粗细骨料、矿渣、水泥拌合物、干湿混凝土中的一种或几种；固化剂是指水泥、石灰、砂、石、粉煤灰、水泥拌合物中的一种或几种组成的液态或粉状加固材料。
上述所谓的势能是通过柴油锤、振动锤、自落锤、电动锤、液压锤、静压、反压、螺旋钻、搓摇管做功形成的势能。
当第一桩设定为空心桩时，在形成空心桩后，还进行下列方法之一的施工：
（a）在空心桩内沉管沉桩，沉管沉桩桩径均不大于空心桩内径，沉管沉桩深度均超过空心桩底部，沉管沉桩至设定深度；
（b）在空心桩内直接浇筑钢筋混凝土至设定高度成桩，形成基坑支护的止水挡土墙；
（c）在空心桩内沉入管桩，管桩与周围空隙用固化剂或减磨剂注满成桩，形成基坑支护的止水挡土墙。
所述管桩可以是钢护筒、水泥管桩、PVC管等多种材质，强度匹配，内可设支撑系统，外可包隔膜的护筒。管桩与四周空隙用减磨剂注满，可拔出管桩重复使用。
本发明施工方便，合理，可根据地层情况、场地条件、周围环境以及工程量的大小，选择合适的施工设备及施工工艺，沉管、拔管系统既可以是一套装置，也可以为不同的独立装置，既可一台设备一体化施工一根桩，也可多台设备施工一根桩，还可多台设备流水作业。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
一种复合桩的施工方法，包括下列步骤：
一种复合桩的施工方法，其特征是：包括下列步骤：
（一）施工第一桩：包括下列方法之一：
方法A：
（1）移机就位：移动设备，将外管就位于设定桩位上；
（2）沉管：将外管下沉至设定的深度；
（3）浇筑成型：上提内夯系统，浇筑桩身；
（4）拔管成型：拔出外管，桩成型；根据设计要求，内夯系统可以压置混凝土面后再拔出外管，桩成型。
方法B：
（1）移机就位：移动设备，将钻杆就位于设定桩位上；
（2）旋压下沉：将钻杆旋压下沉至设定的深度；
（3）旋拉上提：
将钻杆旋拉，同时将固化剂压灌至桩孔内，旋拉上提至设定高度，完成实心桩；
或：将钻杆旋拉，同时将固化剂注入土体，旋拉上提至设定高度，并重复旋压下沉和钻杆旋拉步骤，将固化剂与土体强制机械切削和搅拌旋压，完成实心桩；
（4）当第一桩设定为空心桩时，则在步骤（3）完成实心桩施工后1~10小时时，进行下列方法之一的施工：
（a）移机就位，螺旋钻杆同心旋压下沉至设定深度，旋拉上提，形成空心桩，且本次螺旋钻孔的成孔直径小于步骤（2）钻杆旋压下沉形成的桩孔直径；本次螺旋钻孔的成孔深度小于步骤（2）钻杆旋压下沉形成的桩孔深度，形成底部封底的笔筒型筒桩；或本次螺旋钻孔的成孔深度不小于步骤（2）钻杆旋压下沉形成的桩孔深度，形成底部不封底的空心型筒桩；
（b）移机就位，自落锤同心提起做自由落体运动，内夯冲剪桩体，形成剪切口，自落锤反复做上下运动，形成空心桩；本次自落锤内夯桩体成孔直径小于步骤（2）钻杆旋压下沉形成的桩孔直径，本次自落锤内夯桩体成孔深度小于步骤（2）钻杆旋压下沉的桩孔深度，形成底部封底的笔筒型筒桩；或自落锤内夯桩体成孔深度不小于步骤（2）钻杆旋压下沉形成的桩孔深度，形成底部不封底的空心型筒桩；
（c）移机就位，采用静压、反压、锤击振动或其他外力同心沉管沉桩至设定深度，拔管拔桩至设定高度，形成空心桩，且本次沉管沉桩的成孔直径小于步骤（2）钻杆旋压下沉形成的桩孔直径；本次沉管沉桩的成孔深度小于步骤（2）钻杆旋压下沉形成的桩孔深度，形成底部封底的笔筒型筒桩；或本次沉管沉桩的成孔深度不小于步骤（2）钻杆旋压下沉形成的桩孔深度，形成底部不封底的空心型筒桩；
（二）施工第二桩：包括下列方法之一：
方法A：
（1）就位：将外管同心就位于设定第一桩桩位上；
（2）沉管：将外管下沉至设定的深度；
（3）浇筑成型：上提内夯系统，浇筑桩身或下放预制桩身，下放预制桩身时，将预制桩身外周围间隙用固化剂充填注满；
（4）拔管成型：拔出外管，桩成型；
方法B：
采用静压、反压、锤击、振动或其他外力同心沉桩至设定深度，第二桩为空心预制桩时，沉桩时将空心桩上下封口，封底采用桩靴或铁板，封顶采用塞子或铁板，开挖土方后，取出封顶的塞子或铁板，然后按设计要求分段或全段浇筑钢筋混凝土。
桩身为直线、螺纹、间互直线螺纹型中的一种或几种复合形式，采用扩孔方法对桩身进行扩颈、扩径、扩底。
固化剂是水泥、石灰、水、土、砂、粗细骨料、水泥拌合物中的一种或几种。
施工第一桩的方法A与施工第二桩的方法A相同。
施工第一桩的方法A与施工第二桩的方法A中，外管为单管钢管护筒；内夯系统为单管内夯管形式，单管内夯管的外径比外管内径小，内夯管的顶部设有直径大于外管外径、与锤头匹配的夯击盘，内夯管的底部采用钢板封底，且钢板的直径介于内夯管外径与外管内径之间，夯击盘下端至内夯管底部的长度不大于外管的长度；或内夯系统为单管内夯管锤，单管内夯管锤的直径小于外管内径，单管内夯管锤内腔充填钢渣、铸铁水、粗细骨料中的一种或几种，单管内夯管锤的上下端用钢板封口，单管内夯管锤的上段呈空心管状，下段呈实心锤状，根据设计要求，上部可设尺寸大于外管的夯击盘，夯击盘下端至内夯管锤底的长度不小于外管长度；或内夯系统为直径小于外管内径的内夯自落锤；或内夯系统为直径小于外管内径的内夯管，内夯管的底部用钢板封底，钢板上方充填粗细骨料、钢板、麻布或胶垫，内夯管内置内夯自落锤或内夯电动锤，根据设计要求，上部可设尺寸大于外管的夯击盘，夯击盘下端至内夯管底的长度不小于外管长度。
根据设计要求，内夯管底部可加设便于灵活拆装的取土仓装置或尖型冲钻土装置。
施工第一桩的方法A与施工第二桩的方法A中，沉管方法均包括下列方式中的一种或几种：
（1）势能直接作用于外管，直接将外管沉入设定深度；
（2）势能直接作用于内外管，直接将内外管系统同步沉入设定深度；
（3）势能直接作用于内夯系统：外管内的内夯管锤或内夯管内的内夯锤通过人工操作、机械操作或自动化操作，自由落体或连续锤击做上下运动，由内夯管上设置的夯击盘带动外管同步沉入设定深度；当成孔不塌孔时，不设外管，内夯系统直接沉入设定深度；
（4）势能分别作用于内夯系统和外管：
a)势能直接作用于内夯系统：外管内的内夯锤或外管内的内夯管锤或内夯管内的内夯锤通过人工操作、机械操作或自动化操作，自由落体或连续锤击做上下运动，冲剪外管下的土体或桩体，形成剪切土体或剪切口；
b)势能直接作用于外管，外管至少采用下列方法之一下沉：①在外管自重下，外管沿剪切土体或剪切口自重力下沉；②启动外管上的反压或静压加压装置，外管沿剪切土体或剪切口加压下沉；③启动外管上的振动装置，外管沿剪切土体或剪切口振动下沉；④同时启动外管上的振动和加压装置，外管沿剪切土体或剪切口振压下沉；⑤启动外管上的旋压装置，外管沿剪切土体或剪切口旋压下沉；⑥启动外管上的搓管装置，使外管沿剪切土体或剪切口搓压下沉；
c)交互步骤a)、b)，直到内外管下沉至设定深度。
施工第一桩的方法A与施工第二桩的方法A中，在沉管步骤后先进行夯扩成型再浇筑成型，夯扩成型的方法是：上提外管内的内夯系统，按设定投料量将填充料投入外管内，上拔外管一定高度h≥0；内夯系统反复夯击填充料形成扩大头，通过调整下列系数来调整土体的挤密程度及夯扩头的大小、形状：投料高度H、外管上拔高度h、夯扩完成时外管底距桩底的距离c、夯扩完成时内夯系统底距外管底的距离E、夯击填充料时在设定冲击能量下的贯入度D及填充料的体积V；具体调整形式为：
A）通过调整夯实系数D∈（D1,D2,…Dn,V）来调整土体的挤密程度，夯击填充料时，在设定冲击能量下连续n次锤击的下沉量D1、D2…Dn及其总和nD；
B）通过调整形态系数α∈（H,h,c,E,D,V）来调整夯扩头的大小、形状：
a)通过调整形态系数α∈(H,h,E)来调整夯扩头的大小、形状，形成纺锤状夯扩头；
Dn=αnd0[(ΣHi+hn)/hn]1/2 E=0
b) 通过调整形态系数α∈（H,h,c,E）来调整夯扩头的大小、形状， 形成柱状夯扩头；
Dn=αnd0[(ΣHi+hn-Cn)/hn]1/2 E=0
c) 通过调整形态系数α∈（E,D,V）来调整夯扩头的大小、形状,形成球状夯扩头；
Dn=αn2 (3V/4兀)1/3 E=0；
其中Dn为夯扩n次的夯扩头计算直径，Hi为夯扩i次时外管中灌注混凝土高度，hn为夯扩n次时外管上拔高度，Cn为夯扩n次时外管下沉底端至桩底的距离；E值：内夯系统底出外管为正值，内夯系统底在外管内为负值，内夯系统底与外管平齐为零，计量单位为m；αn为扩大头直径修正系数，α∈（0.8,1.2）。
夯扩成型时，自上而下或自下而上形成零级、一级、二级或多级扩大头；填充料是碎砖、石、砂、粗细骨料、矿渣、水泥拌合物、干湿混凝土中的一种或几种；固化剂是指水泥、石灰、砂、石、粉煤灰、水泥拌合物中的一种或几种组成的液态或粉状加固材料。
上述所谓的势能是通过柴油锤、振动锤、自落锤、电动锤、液压锤、静压、反压、螺旋钻、搓摇管做功形成的势能。
通过调整夯实系数D、形态系数α，自上而下形成填充料扩大头，挤密土体、影响土体，大幅提高端承力，减少沉降，夯实提高系数β（夯实后与夯实前的端承力之比）∈（1.5,3.0）
夯扩成型时，自上而下或自下而上形成零级、一级、二级或多级扩大头；填充料是碎砖、石、砂、粗细骨料、矿渣、水泥拌合物、干湿混凝土中的一种或几种；固化剂是指水泥、石灰、砂石、粉煤灰中的一种或几种组成的液态或粉状加固材料。
形成的劲芯复合桩，包括作为外围桩的第一桩和作为芯桩的第二桩，其特征是：第一桩为现浇桩，第二桩为现浇桩或预制桩，第一桩截面积为S1、总桩长为L1，第二桩截面积为S2、总桩长为L2，第一桩与第二桩的中心距d=0，第二桩与第一桩的面积比S比=S2/S1，第二桩与第一桩的长度比L比=L2/L1，其中S比∈（0,1），L比>0.5；当S比∈（0,0.25）时，第二桩作为第一桩的加劲体；当S比∈（0.25,0.75）时，第一桩与第二桩相互作用形成复合桩；当S比∈（0.75,1）时，第一桩作为第二桩的薄壁环形桩；第二桩与第一桩之间的复合工作系数f1-2∈（1.5,3.0）。
第一桩为现浇桩，桩身具有沿桩身扩颈、扩径、扩底、全螺纹、全直线、间互螺旋、直线中的一种或多种形式，所述现浇桩为实心桩或空心桩，其中空心桩为底部封底的笔筒型筒桩或底部不封底的空心型筒桩。
第二桩为现浇桩或预制桩；所述现浇桩具有沿桩身扩颈、扩径、扩底、全螺纹、全直线、间互螺旋、直线中的一种或多种形式，所述预制桩为实心桩或空心桩，其中空心桩内腔为全段或分段灌注钢筋混凝土的形式。
施工设备可以包括内夯式沉管桩机、锤击沉管桩机、静压沉管桩机、螺旋搅拌桩机、振动沉管桩机、搓管桩机、拔管桩机，并可配有自落锤、柴油锤、振动锤、电动锤、液压锤等。
当第一桩设定为空心桩时，在形成空心桩后，还可进行下列方法之一的施工：
（a）采用空心桩内沉管沉桩，沉管沉桩桩径均不大于空心桩内径，沉管沉桩深度均超过空心桩底部，沉管沉桩至设定深度，解决了沉管沉桩深度与拔管问题，形成了上下两节现浇桩或现浇桩与预制桩的复合桩。
(b)可采用空心桩内直接浇筑钢筋混凝土至设定高度成桩，形成基坑支护的止水挡土墙。
(c)可采用空心桩内沉入管桩，管桩与周围空隙用固化剂或减磨剂注满成桩，形成基坑支护的止水挡土墙，内可设支撑系统、外包隔膜的护筒，强度匹配，管桩与周围空隙用减磨剂注满，工程完工时，拔出管桩重复使用。
Claims (1)
1.一种复合桩的施工方法，其特征是：该复合桩包括作为外围桩的第一桩和作为芯桩的第二桩，具体包括下列步骤：
(一)施工第一桩，第一桩设定为空心桩：
(1)移机就位：移动设备，将钻杆就位于设定桩位上；
(2)旋压下沉：将钻杆旋压下沉至设定的深度；
(3)旋拉上提：
将钻杆旋拉，同时将固化剂压灌至桩孔内，旋拉上提至设定高度，完成实心桩；或：将钻杆旋拉，同时将固化剂注入土体，旋拉上提至设定高度，并重复旋压下沉和钻杆旋拉步骤，将固化剂与土体强制机械切削和搅拌旋压，完成实心桩；
(4)在步骤(3)完成实心桩施工后1～10小时，进行下列方法之一的施工：
(a)移机就位，螺旋钻杆同心旋压下沉至设定深度，旋拉上提，形成空心桩，且螺旋钻孔的成孔直径小于步骤(2)钻杆旋压下沉形成的桩孔直径，螺旋钻孔的成孔深度不小于步骤(2)钻杆旋压下沉形成的桩孔深度，形成底部不封底的空心型筒桩；
(b)移机就位，自落锤同心提起做自由落体运动，内夯冲剪桩体，形成剪切口，自落锤反复做上下运动，形成空心桩；自落锤内夯桩体成孔直径小于步骤(2)钻杆旋压下沉形成的桩孔直径，自落锤内夯桩体成孔深度不小于步骤(2)钻杆旋压下沉形成的桩孔深度，形成底部不封底的空心型筒桩；
(c)移机就位，采用静压、反压、锤击振动同心沉管沉桩至设定深度，拔管拔桩至设定高度，形成空心桩，且沉管沉桩的成孔直径小于步骤(2)钻杆旋压下沉形成的桩孔直径，沉管沉桩的成孔深度不小于步骤(2)钻杆旋压下沉形成的桩孔深度，形成底部不封底的空心型筒桩；
(二)施工第二桩：
(1)就位：将外管同心就位于设定第一桩桩位上；
(2)沉管：将外管下沉至设定的深度；
(3)浇筑成型：上提内夯系统，浇筑桩身或下放预制桩身，下放预制桩身时，将预制桩身外周围间隙用固化剂充填注满；
(4)拔管成型：拔出外管，桩成型；
施工第二桩的方法中，外管为单管钢管护筒；内夯系统为单管内夯管形式，单管内夯管的外径比外管内径小，内夯管的顶部设有直径大于外管外径、与锤头匹配的夯击盘，内夯管的底部采用钢板封底，且钢板的直径介于内夯管外径与外管内径之间，夯击盘下端至内夯管底部的长度不大于外管的长度；或内夯系统为单管内夯管锤，单管内夯管锤的直径小于外管内径，单管内夯管锤内腔充填钢渣、铸铁水、粗细骨料中的一种或几种，单管内夯管锤的上下端用钢板封口，单管内夯管锤的上段呈空心管状，下段呈实心锤状，单管内夯管锤上部设尺寸大于外管的夯击盘，夯击盘下端至单管内夯管锤底的长度不小于外管长度；或内夯系统为直径小于外管内径的内夯管，内夯管的底部用钢板封底，钢板上方充填粗细骨料、钢板、麻布或胶垫，内夯管内置内夯自落锤或内夯电动锤，内夯管上部设尺寸大于外管的夯击盘，夯击盘下端至内夯管底的长度不小于外管长度，内夯管底部加设便于灵活拆装的取土仓装置或尖型冲钻土装置；
施工第二桩的方法中，在沉管步骤后先进行夯扩成型再浇筑成型，夯扩成型的方法是：上提外管内的内夯系统，按设定投料量将填充料投入外管内，上拔外管一定高度h≥0；内夯系统反复夯击填充料形成扩大头，通过调整下列系数来调整土体的挤密程度及夯扩头的大小、形状：投料高度H、外管上拔高度h、夯扩完成时外管底距桩底的距离c、夯扩完成时内夯系统底距外管底的距离E、夯击填充料时在设定冲击能量下的贯入度D及填充料的体积V；具体调整形式为：
A)通过调整夯实系数D∈(D1,D2,…Dn,V)来调整土体的挤密程度，夯击填充料时，在设定冲击能量下连续n次锤击的下沉量D1、D2…Dn及其总和nD；
B)通过调整形态系数α∈(H,h,c,E,D,V)来调整夯扩头的大小、形状：
a)通过调整形态系数α∈(H,h,E)来调整夯扩头的大小、形状，形成纺锤状夯扩头；
Dn＝αnd0[(ΣHi+hn)/hn]1/2 E＝0
b)通过调整形态系数α∈(H,h,c,E)来调整夯扩头的大小、形状，形成柱状夯扩头；
Dn＝αnd0[(ΣHi+hn-Cn)/hn]1/2 E＝0
c)通过调整形态系数α∈(E,D,V)来调整夯扩头的大小、形状，形成球状夯扩头；
Dn＝αn2(3V/4兀)1/3 E＝0
其中Dn为夯扩n次的夯扩头计算直径，Hi为夯扩i次时外管中灌注混凝土高度，hn为夯扩n次时外管上拔高度，Cn为夯扩n次时外管下沉底端至桩底的距离；E值：内夯系统底出外管为正值，内夯系统底在外管内为负值，内夯系统底与外管平齐为零，计量单位为m；αn为扩大头直径修正系数，α∈(0.8，1.2)；
施工第二桩的方法中，沉管方法包括下列方式中的一种：
(1)势能直接作用于内夯系统：单管内夯管锤或内夯管内的内夯自落锤或内夯管内的内夯电动锤通过人工操作、机械操作或自动化操作，自由落体或连续锤击做上下运动，由内夯管上设置的夯击盘带动外管同步沉入设定深度；当成孔不塌孔时，不设外管，内夯系统直接沉入设定深度；
(2)势能分别作用于内夯系统和外管：
a)势能直接作用于内夯系统：外管内的单管内夯管锤或内夯管内的的内夯自落锤或内夯管内的内夯电动锤通过人工操作、机械操作或自动化操作，自由落体或连续锤击做上下运动，冲剪外管下的土体或桩体，形成剪切土体或剪切口；
b)势能直接作用于外管，外管至少采用下列方法之一下沉：①在外管自重下，外管沿剪切土体或剪切口自重力下沉；②启动外管上的反压或静压加压装置，外管沿剪切土体或剪切口加压下沉；③启动外管上的振动装置，外管沿剪切土体或剪切口振动下沉；④同时启动外管上的振动和加压装置，外管沿剪切土体或剪切口振压下沉；⑤启动外管上的旋压装置，外管沿剪切土体或剪切口旋压下沉；⑥启动外管上的搓管装置，使外管沿剪切土体或剪切口搓压下沉；
c)交互步骤a)、b)，直到内外管下沉至设定深度；
夯扩成型时，自上而下或自下而上形成零级、一级、二级或多级扩大头；填充料是碎砖、石、砂、粗细骨料、矿渣、水泥拌合物、干湿混凝土中的一种或几种；固化剂是指水泥、石灰、砂、石、粉煤灰、水泥拌合物中的一种或几种组成的液态或粉状加固材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410088076.4A CN103821138B (zh) | 2012-07-02 | 2012-07-02 | 复合桩的施工方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210229106.XA CN102733376B (zh) | 2012-07-02 | 2012-07-02 | 复合桩及其施工方法 |
| CN201410088076.4A CN103821138B (zh) | 2012-07-02 | 2012-07-02 | 复合桩的施工方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210229106.XA Division CN102733376B (zh) | 2012-07-02 | 2012-07-02 | 复合桩及其施工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103821138A CN103821138A (zh) | 2014-05-28 |
| CN103821138B true CN103821138B (zh) | 2016-09-07 |
Family
ID=50756406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410088076.4A Active CN103821138B (zh) | 2012-07-02 | 2012-07-02 | 复合桩的施工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103821138B (zh) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104153356B (zh) * | 2014-07-30 | 2016-08-31 | 王继忠 | 混凝土桩的施工装置及其施工方法 |
| CN106869120B (zh) * | 2017-04-07 | 2018-07-31 | 东南大学 | 一种碳化搅拌桩-透气管桩复合地基及其施工方法 |
| CN108118698A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-06-05 | 朱建新 | 桩的施工方法及专用静压桩机 |
| CN109973026B (zh) * | 2019-04-08 | 2020-12-15 | 王磊 | 一种桩的施工方法及专用钻杆系统 |
| CN109868820A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-06-11 | 王磊 | 一种桩的施工方法 |
| CN109898569A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-06-18 | 朱建新 | 复合水泥土桩的检测施工方法 |
| CN112144516A (zh) * | 2020-10-16 | 2020-12-29 | 王继忠 | 一种混凝土桩的施工方法 |
| CN112281842A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-01-29 | 陈远 | 静压管桩的施工方法 |
| CN112227349A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-01-15 | 姚锋祥 | 劲扩桩的施工方法 |
| CN112323785A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-02-05 | 陈远 | 具有扩大头的深基础桩及其施工方法 |
| CN112323786A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-02-05 | 陈远 | 一种桩的施工方法 |
| CN112323836A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-02-05 | 陈远 | 组合装配式深基础桩的施工方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1851151A (zh) * | 2006-04-06 | 2006-10-25 | 朱建新 | 内夯式沉管灌注夯扩桩的施工方法 |
| CN101200893A (zh) * | 2007-12-11 | 2008-06-18 | 中机工程勘察设计研究院 | 载体桩的施工方法 |
| JP2010106542A (ja) * | 2008-10-30 | 2010-05-13 | Railway Technical Res Inst | 場所打ち杭の施工方法および場所打ち杭 |
| CN101768970A (zh) * | 2010-01-14 | 2010-07-07 | 王继忠 | 混凝土桩的施工方法 |
| CN101798809A (zh) * | 2010-03-16 | 2010-08-11 | 朱建新 | 非取土复合扩底桩的施工方法 |
| CN102226341A (zh) * | 2011-04-25 | 2011-10-26 | 朱建新 | 一种桩的施工方法 |
-
2012
- 2012-07-02 CN CN201410088076.4A patent/CN103821138B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1851151A (zh) * | 2006-04-06 | 2006-10-25 | 朱建新 | 内夯式沉管灌注夯扩桩的施工方法 |
| CN101200893A (zh) * | 2007-12-11 | 2008-06-18 | 中机工程勘察设计研究院 | 载体桩的施工方法 |
| JP2010106542A (ja) * | 2008-10-30 | 2010-05-13 | Railway Technical Res Inst | 場所打ち杭の施工方法および場所打ち杭 |
| CN101768970A (zh) * | 2010-01-14 | 2010-07-07 | 王继忠 | 混凝土桩的施工方法 |
| CN101798809A (zh) * | 2010-03-16 | 2010-08-11 | 朱建新 | 非取土复合扩底桩的施工方法 |
| CN102226341A (zh) * | 2011-04-25 | 2011-10-26 | 朱建新 | 一种桩的施工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103821138A (zh) | 2014-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103821138B (zh) | 复合桩的施工方法 | |
| CN102733376B (zh) | 复合桩及其施工方法 | |
| CN103184734B (zh) | 一种植入注浆组合桩的施工方法 | |
| WO2018210019A1 (zh) | 潜孔冲击旋喷复合桩成桩方法 | |
| EP1888848B1 (en) | Slotted mandrel for lateral displacement pier and method of use | |
| CN101798809B (zh) | 非取土复合扩底桩的施工方法 | |
| CN100564695C (zh) | 载体桩的施工方法 | |
| CN103821139B (zh) | 一种夯扩载体劲芯多元复合桩及软土地基加固施工方法 | |
| CN108118698A (zh) | 桩的施工方法及专用静压桩机 | |
| KR100762991B1 (ko) | 고강도 몰탈을 충진하는 기성말뚝 매입공법 | |
| CN106049465B (zh) | 一种桩的施工方法 | |
| CN102444122A (zh) | 一种桩的施工方法 | |
| CN102644269A (zh) | 非取土复合桩及其施工方法 | |
| CN105714773A (zh) | 一种地基处理方法 | |
| CN109518677A (zh) | 冲孔灌注桩溶洞处理方法 | |
| CN203213101U (zh) | 一种植入注浆组合桩 | |
| CN106049464B (zh) | 桩的施工方法 | |
| CN1488818A (zh) | 一种套盘桩和成桩方法和挤扩装置、沉桩机和用途 | |
| CN102635110B (zh) | 混凝土桩的施工方法 | |
| CN104762956A (zh) | 一种基于建筑垃圾再生骨料新型桩的成桩方法 | |
| CN106013093B (zh) | 一种桩施工方法 | |
| CN106759296A (zh) | 一种可排水异形截面竹节管桩及其根植式施工方法 | |
| CN101899827B (zh) | 乱堆石填土地基中沉管内冲击锤破碎土振动挤密处理方法 | |
| CN109944238A (zh) | 全套管全回转内夯桩施工方法 | |
| CN106088085B (zh) | 桩施工方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Xing Feng Inventor after: Zhu Jianxin Inventor before: Zhu Jianxin |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Xing Feng Inventor after: Zhu Jianxin Inventor before: Xing Feng Inventor before: Zhu Jianxin |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190308 Address after: 226000 Tianbao National Energy Center, 128 Gongnong South Road, Chongchuan District, Nantong City, Jiangsu Province, 17th Floor Patentee after: Jiangsu Jin Pile Foundation Engineering Co., Ltd. Address before: 226000 Room 104, 19 Xinhaitong Garden, Nantong City, Jiangsu Province Patentee before: Zhu Jianxin |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201127 Address after: 17F, Tianbao building, 128 Gongnong South Road, Chongchuan District, Nantong City, Jiangsu Province 226000 Patentee after: Jiangsu Jinzhuang geotechnical Technology Co., Ltd Address before: 226000 Nantong City, Jiangsu Province, the 17 building of Tianbao national energy center, No. 128 South Road, worker, farmer, road, Chongchuan District, Sichuan Province Patentee before: JIANGSU JINZHUAN FOUNDATION ENGINEERING Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |