CN1059008C - 一种灌注桩的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种灌注桩的施工工艺，其包括下述步骤：1.以成孔机械制成预成孔，2.采用带全螺纹的长螺旋钻钻至设计深度，将混凝土或砂浆由钻杆底部泵出，边旋转边提钻边灌注混凝土或砂浆填充桩孔直至地面，形成桩体，3.将钢筋笼由置于其顶部的振动器振动沉入素混凝土桩体中制成螺纹桩，在下钻过程中控制螺纹的下降速度和旋转速度，反向旋转提升螺纹钻，其旋转速度的提升速度应与下钻一样，保持同步和匹配，其优点是：制作的灌注桩由于桩身带有螺纹，使桩的承载力比普通灌注桩显著提高。本发明构思合理，易于施工，可避免噪声振动污染，能保证成桩的工程质量，不易产生断桩、缩颈等质量缺陷。

Description

一种灌注桩的施工方法

本发明涉及一种带螺纹的灌注钢筋混凝土桩的新方法，特别是一种灌注桩的施工方法(原名：灌注螺纹桩成桩工艺)。

建筑工程施工中，桩基础是一种传统的基础形式。当前灌注使用范围已扩展到土木工程的各个领域。中国专利文献(CN86100705)公开的《钻孔压浆成桩法》介绍的一种灌注钢筋混凝土桩的方法：钻孔到预定深度，在提钻的同时通过设置在钻头的喷嘴向孔内高压喷注制备好的浆液，至浆液达到没有塌孔危险的位置为止，起钻后在孔内旋转钢筋笼，投满粒料，并放入至少一根直通孔底的高压注浆胶管，用高压从孔底作二次补浆，直至浆液达到孔口为止。这种成桩工艺，能保证工程质量。同理还有其它灌注桩的成桩工艺，所成桩桩体与周围土体结合部相对来说基本上是光滑平直的，从而使得桩体的承载力的提高受到限制。另一方面，由于上述成桩法靠一次取土成桩扭矩很大，因而桩的直径及长度受到一定程度的限制。

本发明的目的是：针对现有技术的不足进行改进。为使灌注桩的承载力大幅提高，提出了一种灌注桩的施工方法。所成桩桩体具有螺纹可使桩身摩阻力提高，从而提高灌注桩的承载力。

本发明的技术解决方案是，其包括下述步骤：第一步骤是以成孔机械制成预成孔；第二步骤是钻至设计深度，将混凝土或砂浆由钻杆底部泵出，边旋转边提钻边灌注的混凝土或砂浆填充桩孔直至地面，从而形成桩体；第三步骤是将钢筋笼由置于其顶部的振动器振动沉入素混凝土桩体中，其特征在于：在第一步骤中以成孔机械制作的预成孔为螺纹桩的预成孔，孔直径小于桩的直径。在第二步骤采用带有全螺纹的长螺纹钻从顶部施加轴向力和扭矩，在下钻过程中控制螺纹钻下降速度和旋转速度，使二者匹配。螺纹钻旋转一圈，下降一个螺距，在地基中形成螺纹桩的螺纹，在钻至设计深度时，制备好的细石混凝土或砂浆由钻杆底部泵出，与此同时螺纹钻进入提钻过程，反向旋转提升长螺纹钻钻杆，其旋转的转速和提升的速度应与下钻一样，保持同步和匹配，同时，钻头泵出的细石混凝土或砂浆填充由于螺纹钻杆旋转提升所产生的螺纹状空间，当螺纹钻全部提升旋转出地面，细石混凝土或砂浆也全部填充了带螺纹的桩孔，形成带螺纹的素混凝土桩体，第三步骤通过置于钢筋笼顶部的振动器将钢筋笼沉入素混凝土桩体中制成钢筋混凝土螺纹桩。

其特征在于，螺纹钻系长螺纹钻，其采用带螺纹状的空心钻杆，以挤土形成带螺纹状桩孔。

其特征在于，预成孔直径比实际成桩外径小40％-70％。

其特征在于，所制的成桩桩身为螺纹状，用现浇灌注方式做成。

使用本发明制成的螺纹桩的直径可达4米，当土质松软，成桩直径小于0.8米时，第一步骤可以省略而直接采用第二、第三步骤。

本发明的优点在于：

1、灌注桩的施工方法所成桩为螺纹桩，比现有的灌注桩的承载力均有较大提高。

2、灌注桩的施工方法在一般情况下通过二次成孔，第一次取土，第二次长螺纹钻部分挤土，所需扭矩较小，其桩的直径相对现有技术而言受限制少，可用于大直径巨型桩，克服了钻孔压浆桩直径一般为0.6米，最大不超过0.8米的情况。

3、本发明在二次成孔时，以长螺纹钻下钻，只需部分挤土，因而长螺纹钻钻杆内心直径较粗，内径较大，可使用细石混凝土或砂浆由钻头泵出，克服了钻孔压浆桩只能用纯水泥浆灌注，水泥用量大，成本过高的问题。

本发明构思合理，易于施工，能保证成桩的工程质量，不易产生断桩，缩颈等质量缺陷，同时可以避免噪声振动污染。

本发明主要工艺流程如附图所示。

图1  本发明使用成孔机械制成预制孔示意图。

图2  本发明采用带螺纹的长螺纹钻下钻，下钻过程中严格控制螺纹钻下降速度和旋转速度，使二者匹配，要求螺纹钻旋转一圈，钻杆下降一个螺距，形成螺纹桩螺纹示意图。

图3  本发明采用的长螺纹钻钻至设计深度，制备好的细石混凝土或砂浆开始由钻头泵出示意图。

图4  本发明采用的长螺纹钻进入提升过程，反向旋转提升长螺纹杆，其旋转的转速和提升速度用下钻一样，应保持同步和匹配，要求螺纹钻旋转一圈，钻杆上升一个螺距，与此同时钻头泵出的细石混凝土或砂浆填充由于螺纹钻杆旋转提升所产生的螺纹空间示意图。

图5  本发明采用的长螺纹钻全部旋转提升出地面，细石混凝土或砂浆全部填充带螺纹的桩孔，形成带螺纹的素混凝土桩体示意图。

图6  本发明通过置于钢筋笼顶部的振动器将钢筋笼沉入素混凝土桩体中示意图。

图7  本发明所制成的灌注螺纹桩示意图。

下面根据附图来详详细描述本发明的实施例子，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示。本发明是这样实施的：首先按照设计要求，在基土1上选定好的桩位采用成孔机械钻孔制成螺纹桩9的预成孔2，该孔直径比设计要求的螺纹桩6外径小40％-70％，深度比设计桩长度短0.5-1米，接着用螺纹钻3在已制好的预成孔2中下钻，螺纹钻3系带全螺纹的长螺纹钻，长螺纹钻采用带螺纹状空心钻杆，下钻过程中应严格控制螺纹钻3下降速度和旋转速度，使二者匹配，要求保证螺纹钻3旋转一圈，钻杆4下降一个螺矩，在预成孔2的孔壁形成螺母状规范的螺纹，当长螺纹钻钻到设计深度后，将制备好的细石混凝土或砂浆通过高压管5进入长螺纹钻的空心钻杆4内腔由钻头泵出，与此同时，操作机械设备，使长螺纹钻反向旋转作提升运动，长螺纹钻向上提升的过程同下降一样，其旋转速度与上升速度保持同步，要求螺纹钻3旋转一圈，钻杆4上升一个螺距，同时，使从钻头连续不断泵出的细石混凝土或砂浆填充由于螺纹钻3旋转提升后所产生的空间，当螺纹钻3全部旋出地面后，细石混凝土或砂浆也全部填充了带螺纹的桩孔，紧接着将钢筋笼8由置于其顶部的振动器7沉入素混凝土螺纹桩6中形成钢筋混凝土螺纹桩9。该螺纹桩9不同于普通的灌注桩，其桩身是有螺纹的，可大大提高承载力。

浇灌后螺纹桩9成桩直径通常可以做到最小0.3米，最大4米。

Claims (4)

1、一种灌注桩的施工方法，其包括下述步骤：第一步骤是以成孔机械制成预成孔；第二步骤是钻至设计深度，将混凝土或砂浆由钻杆底部泵出，边旋转边提钻边灌注混凝土或砂浆填充桩孔直至地面，从而形成桩体；第三步骤是将钢筋笼由置于其顶部的振动器振动沉入素混凝土桩体中，其特征在于：在第一步骤中以成孔机械制作的预成孔(2)为螺纹桩(9)的预成孔，孔直径小于成桩的直径，在第二步骤采用带有全螺纹的螺纹钻(3)从顶部施加轴向力和扭矩，在下钻过程中控制螺纹钻(3)下降速度和旋转速度，使二者匹配。螺纹钻(3)旋转一圈，下降一个螺距，在地基(1)中形成螺纹桩(9)的螺纹，在钻至设计深度时，制备好的细石混凝土或砂浆由钻杆(4)底部泵出，与此同时螺纹钻(3)进入提钻过程，反向旋转提升螺纹钻(3)钻杆(4)，其旋转的转速和提升的速度应与下钻一样，保持同步和匹配，同时，钻杆(4)泵出的细石混凝土或砂浆填充由于螺纹钻杆(4)旋转提升所产生的螺纹状空间，当螺纹钻(3)全部提升旋转出地面，细石混凝土或砂浆也全部填充了带螺纹的桩孔，形成带螺纹的素混凝土桩体(6)，第三步骤通过置于钢筋笼(8)顶部的振动器(7)将钢筋笼(8)沉入素混凝土桩体(6)中制成钢筋混凝土螺纹桩。

2、根据权利要求1所述的一种灌注桩的施工方法，其特征在于螺纹钻(3)系长螺纹钻，其采用带螺纹状的空心钻杆，其以挤土方式形成带螺纹状桩孔。

3、根据权利要求1所述的一种灌注桩的施工方法，其特征在于，预成孔(2)直径比实际成桩外径小40％-70％。

4、根据权利要求1所述的一种灌注桩的施工方法，其特征在于，所制的成桩桩身为螺纹状，用现浇灌注方式做成。

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