CN104988907A - 一种混凝土桩的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种混凝土桩的施工方法，通过先进行扩变径混凝土桩身施工、再加以桩端和桩侧后注浆的方法，使桩的承载能力大幅提高。施工方法包括下述步骤：1）在桩位处进行桩身成孔，在成孔中或成孔后，通过挤扩、旋扩、钻扩的方式在桩身或者桩底进行扩径；2）将带有压浆管的钢筋笼沉入到桩孔内，出浆口分别位于桩底和与扩径部对应位置；3）在桩孔中灌注桩身混凝土；4）在桩身混凝土具备一定强度后，通过压力向压浆管内注入水泥浆液，使水泥浆液在压力作用下向桩端下部和桩身外周的土体内扩散渗透并固结，在进一步扩大桩径的同时提高桩周土体强度。

Description

一种混凝土桩的施工方法

技术领域

本发明涉及土木工程领域，尤其涉及桩基施工技术。

背景技术

在桩基工程中，人们使用和发明了很多种方法来提高桩的承载力，变径灌注混凝土桩是经常使用的一大类施工技术，其原理是在桩身或者桩端加设直径较大的扩径部，通过增加桩侧或者桩端的面积来提高桩的承载能力，目前主要采用的工法包括挤扩支盘桩、挤扩分支桩、DX挤扩灌注桩、钻孔扩底灌注桩、多节扩灌注桩等。这些工法有各自的特点和优势，但也有一定的缺点和不足，比较共性的缺点在于，一是成孔中的桩底沉渣难以处理，影响桩端承载力，二是桩身所处部分土层较软或水位较高时，桩身混凝土易出现缩径甚至断桩，三是桩孔或者扩径部成型不规则，易造成混凝土超灌。

后注浆钻孔灌注桩也是近年发展起来的一种施工工法，其通过在成桩后对桩侧某些部位进行压力注浆，充填桩身混凝土与桩周土体的间隙，所注浆液通过渗透、置换、劈裂、压密及固结等物理和化学形式共同作用，使桩侧和桩端阻力得到不同程度的提高，从而提高承载性能。由于这种工法始终是建立在原本混凝土桩的尺寸规格上，因此其承载力的提高是有一定限度的，而不能使原本混凝土桩的承载力产生巨大和本质的改变。

发明内容

本发明是为了解决上述的问题而提出的，目的是提供一种混凝土桩的施工方法，将变径灌注混凝土桩和后注浆两种工法重新组合，通过先进行扩变径混凝土桩身施工、再加以桩端和桩侧后注浆的方法，即充分利用了原工法的优势，又使桩基承载力在原基础上产生了进一步的、巨大的提升，并产生提高工效和降低成本的有益效果。

为了实现上述目的，本发明的一种混凝土桩的施工方法，包括下述步骤：

1）在地基中的桩位处，通过钻孔、旋挖、锤击、挤土的方式进行桩身成孔的施工，在成孔过程中或者在成孔完成后，通过挤扩、旋扩、钻扩的方式，在桩身或者桩底进行扩径处理，形成沿桩身上下带有一个或者多个扩径部的桩孔；

2）将带有数根压浆管的钢筋笼沉入到桩孔内，压浆管的出浆口分别位于桩孔底端和与桩孔扩径部相对应的位置；

3）在桩孔中灌注桩身混凝土；

4）在桩身混凝土具备一定强度后，通过压力向压浆管内注入水泥浆液，注浆过程可以一次、同时或者分次、分时进行，使水泥浆液在压力作用下向桩端下部和桩身外周的土体内扩散渗透并固结，在进一步扩大桩径的同时提高桩周土体强度。

在上述的施工方法中，上述步骤1）中所述的桩身成孔的施工过程中，可加以护筒护壁、泥浆护壁等辅助措施。

在上述的施工方法中，上述步骤1）中所述的挤扩、旋扩、钻扩的方式，挤扩是指利用机械、液压方式向外单向、双向、多向直接挤压土体形成扩径，旋扩是指撑开可变径的钻头或者钻斗后旋转切削土体形成扩径，钻扩是指撑开可变径的钻头或者钻杆后旋转切削挤压土体形成成扩径。

在上述的施工方法中，上述步骤1）中所述的沿桩身上下带有一个或者多个扩径部的桩孔，是指即可以在桩身的各个位置进行桩孔扩径，也可以只在桩端底部进行桩孔扩径。

在上述的施工方法中，上述步骤2）中所述的带有数根压浆管的钢筋笼，其压浆管可以绑在钢筋笼的外侧，也可以直接作为钢筋笼的主筋或者箍筋使用。

在上述的施工方法中，上述步骤2）中所述的压浆管，其材质为中空钢管或者中空铁管，其外形包括直形管或者直形管加环形管，压浆管的管身或者管底端设有一个或者多个出浆口。

在上述的施工方法中，上述步骤4）中所述的桩身混凝土具备一定强度，混凝土的强度要求时间是在混凝土初凝后至成桩后7天内。

本发明的混凝土桩的施工方法，其主要特点和优势是：

①采用变径灌注混凝土桩和后注浆两种工法结合的方式，不仅充分发挥其各自的突出技术优势，并且使两种工法之间互相弥补缺点不足，起到1+1大于2的良好效果：变径灌注混凝土桩通过加设大直径的扩径部来增加桩侧或桩端与土体的接触面积，因此也直接提升了所注水泥浆与土体的充填渗透面积，后注浆工法的实际效果也就越明显，而后注浆法在提高桩身混凝土的桩侧和桩端阻力的同时，又起到对成孔时桩底沉渣加以固化和弥补桩身混凝土缺陷的双重作用，两种工法相辅相成，互相促进提高，产生了意料不到的组合技术效果；②桩基承载力显著提高：与单独的挤扩支盘桩、挤扩分支桩、DX挤扩灌注桩、钻孔扩底灌注桩、多节扩灌注桩等变径灌注混凝土桩和普通后注浆钻孔灌注桩相比，其单桩承载力提高了30%～100%，并且避免了桩端存在虚土、结合不实、桩身缺陷等弊病，保证桩的整体承载力能够充分发挥；③施工方法中的成孔、扩径、灌注、压浆等工序可采用多种方法，根据地质条件和设计要求的变化可及时调整；④显著提高原工法的适用范围，在各种土层和基础形式中均可适用。

附图说明

图1为本发明的一种混凝土桩的施工方法的一个实施例的工序图。

图2为本发明的一种混凝土桩的施工方法的第二个实施例的工序图。

图3为本发明的一种混凝土桩的施工方法的第三个实施例的工序图。

图1、图2和图3中：1为桩孔、2为扩径部、3为钢筋笼、4为压浆管、5为压浆管的出浆口、6为混凝土、7为水泥浆液。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的一种混凝土桩的施工方法的一个实施例的工序图，首先，如图1中a所示，在地基中的桩位处，利用施工机具进行成孔施工形成桩孔1，成孔至一定深度时，利用施工机具的挤扩或者旋扩或者钻扩功能进行扩径处理，形成桩孔扩径部2；然后，如图1中b所示，继续进行成孔施工和扩径处理直至设定深度，形成沿桩身上下带有多个扩径部2的桩孔1；然后，如图1中c所示，将带有数根压浆管4的钢筋笼3沉入到桩孔1内，其中一部分的压浆管4的出浆口5位于桩孔底端，其余压浆管4的出浆口5分别与多个桩孔扩径部2位置相对应；然后，如图1中d所示，在桩孔1中灌注桩身混凝土6；然后，如图1中e所示，在桩身混凝土6具备一定强度后，通过压力首先向出浆口5在桩孔底端的压浆管4内注入水泥浆液7，然后再通过压力分次向其余的压浆管4内注入水泥浆液7，使水泥浆液7在压力作用下由出浆口5排出后，向桩端下部和桩身外周的土体内扩散渗透并固结，在进一步扩大桩径的同时提高桩周土体强度。

图2是本发明的一种混凝土桩的施工方法的第二个实施例的工序图，首先，如图2中a所示，在地基中的桩位处，利用施工机具进行成孔施工至设定深度，形成桩孔1；然后，如图2中b所示，利用施工机具的挤扩或者旋扩或者钻扩功能，在桩孔1内进行扩径处理，形成沿桩身上下带有多个扩径部2的桩孔1；然后，如图2中c所示，将带有数根压浆管4的钢筋笼3沉入到桩孔1内，压浆管4的出浆口5分别位于桩孔底端和与多个桩孔扩径部2相对应的位置；然后，如图2中d所示，在桩孔1中灌注桩身混凝土6；然后，如图2中e所示，在桩身混凝土6具备一定强度后，通过压力同时向数根压浆管4内注入水泥浆液7，使水泥浆液7在压力作用下由出浆口5排出后，向桩端下部和桩身外周的土体内扩散渗透并固结，在进一步扩大桩径的同时提高桩周土体强度。

图3是本发明的一种混凝土桩的施工方法的第三个实施例的工序图，首先，如图3中a所示，在地基中的桩位处，利用施工机具进行成孔施工至设定深度，形成桩孔1；然后，如图3中b所示，利用施工机具的挤扩或者旋扩或者钻扩功能，在桩孔1的底端进行扩径处理，形成桩端扩径部2；然后，如图3中c所示，将带有数根压浆管4的钢筋笼3沉入到桩孔1内，压浆管4的出浆口5分别位于桩孔底端和桩身中部；然后，如图3中d所示，在桩孔1中灌注桩身混凝土6；然后，如图3中e所示，在桩身混凝土6具备一定强度后，通过压力同时向数根压浆管4内注入水泥浆液7，使水泥浆液7在压力作用下由出浆口5排出后，向桩端下部和桩身外周的土体内扩散渗透并固结，在进一步扩大桩径的同时提高桩周土体强度。

Claims (7)

1.一种混凝土桩的施工方法，包括下述步骤：

1）在地基中的桩位处，通过钻孔、旋挖、锤击、挤土的方式进行桩身成孔的施工，在成孔过程中或者在成孔完成后，通过挤扩、旋扩、钻扩的方式，在桩身或者桩底进行扩径处理，形成沿桩身上下带有一个或者多个扩径部的桩孔； 

2）将带有数根压浆管的钢筋笼沉入到桩孔内，压浆管的出浆口分别位于桩孔底端和与桩孔扩径部相对应的位置；

3）在桩孔中灌注桩身混凝土；

4）在桩身混凝土具备一定强度后，通过压力向压浆管内注入水泥浆液，注浆过程可以一次、同时或者分次、分时进行，使水泥浆液在压力作用下向桩端下部和桩身外周的土体内扩散渗透并固结，在进一步扩大桩径的同时提高桩周土体强度。

2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，上述步骤1）中所述的桩身成孔的施工过程中，可加以护筒护壁、泥浆护壁等辅助措施。

3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，上述步骤1）中所述的挤扩、旋扩、钻扩的方式，挤扩是指利用机械、液压方式向外单向、双向、多向直接挤压土体形成扩径，旋扩是指撑开可变径的钻头或者钻斗后旋转切削土体形成扩径，钻扩是指撑开可变径的钻头或者钻杆后旋转切削挤压土体形成成扩径。

4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，上述步骤1）中所述的沿桩身上下带有一个或者多个扩径部的桩孔，是指即可以在桩身的各个位置进行桩孔扩径，也可以只在桩端底部进行桩孔扩径。

5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，上述步骤2）中所述的带有数根压浆管的钢筋笼，其压浆管可以绑在钢筋笼的外侧，也可以直接作为钢筋笼的主筋或者箍筋使用。

6.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，上述步骤2）中所述的压浆管，其材质为中空钢管或者中空铁管，其外形包括直形管或者直形管加环形管，压浆管的管身或者管底端设有一个或者多个出浆口。

7.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，上述步骤4）中所述的桩身混凝土具备一定强度，混凝土的强度要求时间是在混凝土初凝后至成桩后7天内。