CN104631442B - 全套管取土振动挤扩灌注桩施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种全套管取土振动挤扩灌注桩施工方法，包括：用高频振动锤通过夹持器将钢套管下沉至设计标高；采用机械或人工取土；在管内放入专用扩孔器进行振动扩孔；在专用扩孔器内灌注混凝土，并反复进行振动扩孔和灌注混凝土；吊放钢筋笼，往钢筋笼中灌注混凝土；振动拔出钢套管，形成挤扩灌注桩。本发明利用专用扩孔器边振动挤扩边灌注填充混凝土，可使扩底部分地基土更加密实，形成的扩大头可大幅度提高桩的端阻力，使桩的竖向承载力大幅提高；单桩承受相同竖向荷载时所需要的桩长较短、混凝土用量较少，可较大幅度降低基础工程造价。
Description
技术领域
本发明属于一种工程施工领域，尤其涉及一种全套管取土振动挤扩灌注桩施工方法。
背景技术
沉管灌注桩是二十世纪三十年代的产物，由于该桩型存在很多的质量问题，上世纪八十年代后逐渐被淘汰，取而代之的是锤击沉管夯扩桩，沉管夯扩灌注桩虽然有承载力的优势，加上桩顶内夯管对管内混凝土的压重，对防止出现桩的断桩、离析会起到一定的作用，但由于没有采用振动拔管，锤击沉管夯扩桩在沿海软土地区施工时仍然无法解决桩身质量存在的问题，因而进入二十一世纪后也逐渐被淘汰。
现有技术中，当工程对桩身承载力要求较大时，现有的灌注桩存在桩身承载力不足的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种全套管取土振动挤扩灌注桩施工方法，提高了桩的竖向承载力，单桩承受相同竖向荷载时所需要的桩长较短、混凝土用量较少，可较大幅度降低基础工程造价。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种全套管取土振动挤扩灌注桩施工方法，包括以下步骤：
(1)钢套管通过夹持器在高频振动锤的振动下沉入土中，同时地基土随钢管下沉逐渐进入钢套管中；
(2)待钢套管沉入至设计标高，对钢套管内的土体采用机械或人工方式进行取土；
(3)在钢套管内放入专用扩孔器，专用扩孔器连接高频振动锤在钢套管内底部进行振动扩孔；
所述专用扩孔器包括一管状体和四活瓣，所述管状体为中空结构，且该管状体的尾部具有一十字形支架；所述四活瓣的上端部均一体连结于管状体的尾部，该四活瓣的下端部合拢于十字形支架的竖边，当扩孔时，所述四活瓣关闭，卸混凝土时，所述四活瓣打开；
(4)在专用扩孔器内灌注混凝土，在专用扩孔器上提的同时，所述四活瓣自动打开，在已振扩好的孔中注入混凝土；
(5)利用专用扩孔器对已注入的混凝土进行振动扩孔，同时再次灌注混凝土，如此反复多次，形成桩底混凝土扩大头；
(6)吊放钢筋笼于所述桩底混凝土扩大头顶部，往钢筋笼中灌注混凝土；
(7)利用高频振动锤高频振动拔出钢套管，形成挤扩灌注桩；
其中，拔出钢套管的具体操作方法为：准备拔起前在原地振动5-10秒后再匀速上拔，边振边拔，拔管速度控制在0.8～1.2m/min；在较弱土层交界处时，拔管速度控制在0.6～0.8m/min，直到将钢套管拔出地面。
进一步地，所述步骤(2)中的取土可采用冲抓钻机、旋挖钻机或长螺旋钻机取土设备进行取土或其它专用取土设备取土。
进一步地，所述步骤(1)中，下沉钢套管时若遇到岩层或孤石，采用潜孔锤、爆破作业或人工凿除。
进一步地，所述步骤(5)中，其扩孔器为带活瓣的可通过液压系统或其他方式控制其开闭的专用扩孔器。
本发明的有益效果在于：利用扩孔器边振动挤扩边灌注混凝土，可使扩底部分地基土更加密实，灌注桩的扩大头大幅度提高了桩端阻力，使桩身承载力大幅提高；提高了桩的竖向承载力，单桩承受相同竖向荷载时所需要的桩长较短、混凝土用量较少，可较大幅度降低基础工程的造价。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明全套管取土振动挤扩灌注桩施工方法的施工流程图。
图2为本发明中专用扩孔器的结构示意图。
图3为图2中沿A-A方向的剖视图。
具体实施方式
请参阅图1-3，一种全套管取土振动挤扩灌注桩施工方法，包括以下步骤：
A.钢套管3通过夹持器2在高频振动锤1的高频振动下沉入土中，地基土逐渐进入钢套管3中；下沉钢套管3时若遇到岩层或孤石，可采用潜孔锤、爆破作业或人工凿除。
B.(2)钢套管3沉入至设计标高，对钢套管3内的土层采用机械或人工取土；所述取土可采用冲抓钻机、旋挖钻机或长螺旋钻机取土设备进行取士。
C.在钢套管3内放入专用扩孔器4；
D.专用扩孔器4连接高频振动锤1在钢套管3内底部进行振动扩孔；
所述专用扩孔器4包括一管状体41和四活瓣42，所述管状体41为中空结构，且该管状体41的尾部具有一十字形支架411；所述四活瓣42的上端部均一体连结于管状体41的尾部，该四活瓣42的下端部合拢于十字形支架411的竖边，当扩孔时，所述四活瓣42关闭，卸混凝土时，所述四活瓣42打开；
E.在专用扩孔器4的管状体41内灌注混凝土，在专用扩孔器4上提的同时，所述四活瓣42自动打开，在已振扩好的孔中注入混凝土；
F.利用专用扩孔器4对已注入的混凝土进行振动扩孔，同时再次灌注混凝土，如此反复多次，形成桩底混凝土扩大头；
G.完成桩底混凝土扩大头施工，取出专用扩孔器；
H.吊放钢筋笼于所述桩底混凝土扩大头顶部；
I.往钢筋笼中灌注混凝土；
J.利用高频振动锤1高频振动拔出钢套管3，形成挤扩灌注桩。
K.成桩。
其中，拔出钢套管3的具体操作方法为：准备拔起前在原地振动5-10秒后再匀速上拔，边振边拔，拔管速度控制在0.8～1.2m/min；在较弱土层交界处时，拔管速度控制在0.6～0.8m/min，直到将钢套管3拔出地面。
本发明具有以下优点：
1、采用钢管护壁取代泥浆护壁，桩侧无泥皮，持力层鉴别直观、简单，易于控制。
2、采用高频大激振力振动沉、拔钢套管3可较容易穿越砂卵石层和流塑状淤泥土层，解决在此类土层中成桩困难和成桩质量问题。
3、采用振动拔出外套管可使桩身混凝土更加密实，避免发生桩身离析、夹泥、缩径等缺陷。
4、利用扩孔器4振动挤扩桩底混凝土，边振动挤扩边注浆，可使扩底部分地基土更加密实，灌注桩的扩大头大幅度提高了桩端阻力，使桩身承载力大幅提高。
本发明的灌注桩桩底振动挤扩提高了桩的竖向承载力，单桩承受相同竖向荷载时所需要的桩长较短、混凝土量较少，降低了造价。本发明适用于各种需要提供大直径、高承载力的端承或端承摩擦灌注桩施工，对沉降要求比较高的基础施工，尤其适用于海相沉积软土地区，场地内存在深厚砂层、砂卵石层和其他无粘性土层等的大直径灌注桩施工。
Claims (3)
1.一种全套管取土振动挤扩灌注桩施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)钢套管通过夹持器在高频振动锤的振动下沉入土中，同时地基土随钢管下沉逐渐进入钢套管中；
(2)待钢套管沉入至设计标高，对钢套管内的土体采用机械或人工方式进行取土；
(3)在钢套管内放入专用扩孔器，专用扩孔器连接高频振动锤在钢套管内底部进行振动扩孔；
所述专用扩孔器包括一管状体和四活瓣，所述管状体为中空结构，且该管状体的尾部具有一十字形支架；所述四活瓣的上端部均一体连结于管状体的尾部，该四活瓣的下端部合拢于十字形支架的竖边，当扩孔时，所述四活瓣关闭，卸混凝土时，所述四活瓣打开；
(4)在专用扩孔器内灌注混凝土，在专用扩孔器上提的同时，所述四活瓣自动打开，在已振扩好的孔中注入混凝土；
(5)利用专用扩孔器对已注入的混凝土进行振动扩孔，同时再次灌注混凝土，如此反复多次，形成桩底混凝土扩大头；
(6)吊放钢筋笼于所述桩底混凝土扩大头顶部，往钢筋笼中灌注混凝土；
(7)利用高频振动锤高频振动拔出钢套管，形成挤扩灌注桩；
其中，拔出钢套管的具体操作方法为：准备拔起前在原地振动5-10秒后再匀速上拔，边振边拔，拔管速度控制在0.8～1.2m/min；在较弱土层交界处时，拔管速度控制在0.6～0.8m/min，直到将钢套管拔出地面。
2.如权利要求1所述的全套管取土振动挤扩灌注桩施工方法，其特征在于：所述步骤(2)中的取土可采用冲抓钻机、旋挖钻机、长螺旋钻机取土或其它专用取土设备取土。
3.如权利要求1所述的全套管取土振动挤扩灌注桩施工方法，其特征在于：所述步骤(1)中，下沉钢套管时若遇到岩层或孤石，采用潜孔锤、爆破作业或人工凿除。
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