CN106088085A - 桩施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桩施工方法，包括就位、沉管、浇筑步骤，沉管后，先进行扩底，再进行浇筑；沉管系统为设定刚度的单钢外管、单钢内夯管及联接装置；内夯管外径小于外管内径；扩底的方法是：按设定投料量，投料高度H=投料体积V，投入填充料；内夯管上部设不小于外管内径的上夯击盘，内夯管下部设不大于外管内径的下夯击盘；上、下夯击盘与内夯管形成内夯管锤。本发明改进了沉管工艺，投料工艺，扩底工艺，提高了工效，是一种流程可控、质量可靠的扩底桩新技术。
Description
技术领域
本发明涉及一种桩的施工方法。
背景技术
现有的静压浇注桩、预制桩、扩底桩、复合桩的施工工艺，其中沉管桩工艺，扩底工艺，投料工艺、插芯桩工艺有待改进，工效性有待提高。
现有的压桩机最大压桩力1200吨（自重+配重），最大拔桩力800吨，最大满负荷1200+800＝2000吨，一般场地难以满足施工要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种施工方便，压桩机少配重的桩的施工方法。
本发明的技术解决方案是：
一种桩的施工方法，包括就位、沉管、浇筑步骤，其特征是：沉管后，先进行扩底，再进行浇筑；所述浇筑为：上提内夯管系统，浇筑桩身或下放预制桩身；沉管系统为设定刚度的单钢外管、单钢内夯管及联接装置；内夯管外径小于外管内径；
扩底的方法是：按设定投料量，投料高度H=投料体积V，投入填充料；既可以沉管时投料，也可以扩底时投料，随用随投，保证供料及时同步，节省了第一次以及每一次分次分量投料的时间，大大提高了工效。内夯管上部设不小于外管内径的上夯击盘，内夯管下部设不大于外管内径的下夯击盘；上、下夯击盘与内夯管形成内夯管锤；投料工艺采用下列二种方法之一或二种方法复合使用：
（一）内夯管内腔投料工艺：
将填充料投料至内夯管内腔，投料至内夯管内腔时，采用从内夯管顶部开口处投料或从内夯管侧面开孔处投料；然后上拔外管至一定高度h≥0，上提内夯管，填充料从内夯管底部下落，通过抱压、顶压或反压方法反复加压和/或内夯击填充料，上拔下插外管至桩底距离C为10-30cm，形成抗压、抗拔扩大头；
（二）内外管空腔投料工艺：内外管空腔投料工艺：将填充料投料至内外管之间的空腔；内夯管下夯击盘上设置出料结构，且内夯管下压时出料结构挡在内外管之间的空腔部位，阻挡出料，内夯管上提时出料结构打开出料；通过抱压、顶压或反压方法反复加压和/或内夯击填充料，上拔下插外管至桩底距离C为10-30cm，形成抗压、抗拔扩大头。
所述出料结构包括环形设置在内夯管下夯击盘主体周边的齿状活瓣，齿状活瓣与下夯击盘活动连接；内夯管下压，土体上顶下夯击盘，齿状活瓣水平向张开挡在内外管之间的空腔部位，形成大直径下夯击盘，此时齿状活瓣阻挡出料；内夯管上提，下夯击盘离开土体，齿状活瓣自然环形下落，形成小直径下夯击盘，将内外管之间的空腔没有阻挡，顺利出料。最大限度保证了内外管空腔下去盘的出料空间，水泥砂浆中细拌合物能出料，混凝土中粗拌合物也能出料。
下夯击盘采用钢板封底，所述钢板为花孔状、活页状或活瓣状。
投料工艺方法（一）所述填充料从内夯管底部下落是：填充料从下夯击盘花孔处、活页张开处、活瓣状张开处、内腔脱开处或内外管空腔处下落；在内夯管下部开设有侧槽孔，下夯击盘与连接板固定连接，连接板覆盖在所述侧槽孔上，连接板上部固装可在侧槽孔中上下移动的栓；所述内腔脱开是指内夯管下夯击盘在内夯管上拔时，沿内夯管侧槽孔下落，连接板同步下落，侧槽孔打开；所述内外管空腔处下落是指内夯管内腔投料高度超过内夯管内腔开孔处自然溢出；
或投料工艺方法（一）所述填充料从内夯管底部下落是：在内夯管下部侧面开设出料口，填充料从出料口下落。
沉管采用的方法，包括下列方法中的一种或几种：
（1）采用单管、双管、取土仓的工艺进行部分取土或全取土；
（2）采用单管、双管、取土仓的工艺进行部分取土或全取土，再将地面预搅拌好的水泥土拌合物压灌至桩孔中，形成水泥土拌合物桩；
（3）采用潜孔锤高压冲击工艺，清除地下障碍物；或同时还用压旋喷水混浆，形成潜孔冲击高压旋喷水泥土桩；
（4）启动桩工设备的加压（抱压、顶压、反压）静压系统及沉管系统中的内管，交互加压与内夯，将沉管系统下沉至设定深度；具体方法包括：
a)内管锤上夯击盘以下长度不大于外管长度，桩机自重配重能满足压桩力的前提下，交互加压（加压沉管系统下沉）与内夯（上提内夯管锤、自由落体，内夯管锤的上夯击盘带动外管一起下沉）；桩机自重配重不能满足压桩力的前提下，内夯下沉（上提内夯管锤、自由落体，内夯管锤的上夯击盘带动外管一起下沉）；
b)内夯管锤上夯击盘以下长度大于外管长度，桩机自重配重能满足压桩力的前提下，交互加压（加压沉管系统下沉）与内夯击（上提内夯管锤、自由落体，内夯管锤先冲剪外管口下的土体或水泥土体，然后上夯击盘带动外管一起下沉）；桩机自重配重不能满足压桩力的前提下，内夯击下沉（上提内夯管锺、自由落体，内夯管锤先冲剪外管口下的土体或水泥土体，然后上夯击盘带动外管一起下沉）；
（5）上提内夯管锺，内夯交互，外管下沉至设定深度；
（6）启动桩工设备，依靠外力直接下沉至设定深度。
本发明改进了单一沉管工艺，增加了单管、双管、取土仓库部分取土，全取土工艺以及压灌、预搅拌水泥土拌合物工艺；增加了潜孔锤高压冲击地下障碍物以及潜孔锤高压旋喷水泥工艺；复合了加压与内夯交互工艺，内夯交互工艺、振动工艺一体化；压桩机少配重甚至零配重，也能正常沉管，大大提高工效。
本发明改进了投料出料工艺，在原有内夯管锤内腔投料工艺的基础上；增加了内外管空腔投料工艺，而且改善了相应的出料工艺，而且复合内夯管锤内腔投料工艺及内外管空腔投料工艺；大大提高了工效。
本发明改进了扩底工艺，在现在单一内夯管加压填充料扩底的基础上，增加了内外管沉管系统扩底；在现在单一内夯管加压工艺的基础上，增加了夯击，复合了加压，内夯，加压内夯击工艺，反复加压，内夯击，交互加压、内夯击，内、外管上拔下插，形成抗压抗拔扩大头，通过设定系数，既能控制扩大头的大小形状，形成夯扩桩，还能控制扩大头周围土体的挤密程度，形成载体桩，还能控制终止压桩力的大小，预估单桩极限抗压承载力的大小，形成扩底桩。
本发明改进了沉管工艺，投料工艺，扩底工艺，提高了工效，是一种流程可控、质量可靠的静压扩底桩新技术。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
一种桩的施工方法，包括
（一）就位：将设备沉管系统就位于设定好的桩位上，或已施工好的桩位近侧，或已施工好的水泥土桩位中心；桩位上可预埋设桩靴；
（二）沉管：将设备沉管系统下沉至设定深度；
（三）浇筑：上提内夯管系统，浇筑桩身或下放预制桩身；
（四）拔管：对预制桩：拔出外管，将预制桩桩身周围空隙用填充料、固化剂填注满，桩成型；对现浇桩：拔出外管，钢筋混凝土桩成型；也可不拔外管，钢管混凝土桩成型；
步骤（一）中的沉管系统为设定刚度的单钢外管、单钢内夯管及联接装置；内夯管外径小于外管内径；
沉管后，先进行扩底，再进行浇筑；沉管系统为设定刚度的单钢外管、单钢内夯管及联接装置；内夯管外径小于外管内径；
扩底的方法是：按设定投料量，投料高度H=投料体积V，投入填充料；既可以沉管时投料，也可以扩底时投料，随用随投，保证供料及时同步，节省了第一次以及每一次分次分量投料的时间，大大提高了工效。内夯管上部设不小于外管内径的上夯击盘，内夯管下部设不大于外管内径的下夯击盘；上、下夯击盘与内夯管形成内夯管锤；内夯管锤内置自落锤、液压锤、电动锤、潜孔锤或柴油锤。投料工艺采用下列二种方法之一或二种方法复合同时使用：
（一）内夯管内腔投料工艺：
将填充料投料至内夯管内腔，投料至内夯管内腔时，采用从内夯管顶部开口处投料或从内夯管侧面开孔处投料；然后上拔外管至一定高度h≥0，上提内夯管，填充料从内夯管底部下落，通过抱压、顶压或反压方法反复加压和/或内夯击填充料，上拔下插外管至桩底距离C为10-30cm，形成抗压、抗拔扩大头；
（二）内外管空腔投料工艺：内外管空腔投料工艺：将填充料投料至内外管之间的空腔；内夯管下夯击盘上设置出料结构，且内夯管下压时出料结构挡在内外管之间的空腔部位（可以是全部封闭内外管之间的空腔或部分封闭内外管之间的空腔），阻挡出料，内夯管上提时出料结构打开出料；通过抱压、顶压或反压方法反复加压和/或内夯击填充料，上拔下插外管至桩底距离C为10-30cm，形成抗压、抗拔扩大头。
所述出料结构包括环形设置在内夯管下夯击盘主体周边的齿状活瓣，齿状活瓣与下夯击盘活动连接；内夯管下压，土体上顶下夯击盘，齿状活瓣水平向张开挡在内外管之间的空腔部位，形成大直径下夯击盘，此时齿状活瓣阻挡出料；内夯管上提，下夯击盘离开土体，齿状活瓣自然环形下落，形成小直径下夯击盘，将内外管之间的空腔没有阻挡，顺利出料。最大限度保证了内外管空腔下去盘的出料空间，水泥砂浆中细拌合物能出料，混凝土中粗拌合物也能出料；
下夯击盘采用钢板封底，所述钢板为花孔状、活页状或活瓣状。
投料工艺方法（一）所述填充料从内夯管底部下落是：填充料从下夯击盘花孔处、活页张开处、活瓣状张开处、内腔脱开处或内外管空腔处下落；在内夯管下部开设有侧槽孔，下夯击盘与连接板固定连接，连接板覆盖在所述侧槽孔上，连接板上部固装可在侧槽孔中上下移动的栓；所述内腔脱开是指内夯管下夯击盘在内夯管上拔时，沿内夯管侧槽孔下落，连接板同步下落，侧槽孔打开；所述内外管空腔处下落是指内夯管内腔投料高度超过内夯管内腔开孔处自然溢出；
或投料工艺方法（一）所述填充料从内夯管底部下落是：在内夯管下部侧面开设出料口，填充料从出料口下落。
沉管采用的方法，包括下列方法中的一种或几种：
（1）采用单管、双管、取土仓的工艺进行部分取土或全取土；
（2）采用单管、双管、取土仓的工艺进行部分取土或全取土，再将地面预搅拌好的水泥土拌合物压灌至桩孔中，形成水泥土拌合物桩；所述预搅拌好的水泥土拌合物是指：部分取土或全取土的地下土体，加入以水泥为主料的固化剂，经过地面设备搅拌形成的水泥土拌合物。
（3）采用潜孔锤高压冲击工艺，清除地下障碍物；或同时还用压旋喷水混浆，形成潜孔冲击高压旋喷水泥土桩；
（4）启动桩工设备的加压（抱压、顶压、反压）静压系统及沉管系统中的内管，交互加压与内夯，将沉管系统下沉至设定深度；具体方法包括：
a)内管锤上夯击盘以下长度不大于外管长度，桩机自重配重能满足压桩力的前提下，交互加压（加压沉管系统下沉）与内夯（上提内夯管锤、自由落体，内夯管锤的上夯击盘带动外管一起下沉）；桩机自重配重不能满足压桩力的前提下，内夯下沉（上提内夯管锤、自由落体，内夯管锤的上夯击盘带动外管一起下沉）；
b)内夯管锤上夯击盘以下长度大于外管长度，桩机自重配重能满足压桩力的前提下，交互加压（加压沉管系统下沉）与内夯击（上提内夯管锤、自由落体，内夯管锤先冲剪外管口下的土体或水泥土体，然后上夯击盘带动外管一起下沉）；桩机自重配重不能满足压桩力的前提下，内夯击下沉（上提内夯管锺、自由落体，内夯管锤先冲剪外管口下的土体或水泥土体，然后上夯击盘带动外管一起下沉）；
（5）上提内夯管锺，内夯交互，外管下沉至设定深度；
（6）启动桩工设备，依靠外力直接下沉至设定深度。
内夯管内上部设吊栓。
外管和内夯管上埋设有传感器，传感器采集压力、贯入度数据通过互联网同步传输至终端。
上夯击盘为空心环状；内夯管底部采用钢板封底。
步骤（四）拔出外管后，填注桩身周围空隙的填充料为中细颗粒、固结粉、水泥、石灰、石膏、建筑废料、工业废料、水泥拌合物、干湿混凝土、干湿水泥砂浆中的一种或几种；固化剂是以固结粉、水泥为主料，掺入水玻璃、活性物、膨胀土中的一种或几种的液态或粉状软土加固材料。
Claims (5)
1.一种桩施工方法，包括就位、沉管、浇筑步骤，其特征是：沉管后，先进行扩底，再进行浇筑；所述浇筑为：上提内夯管系统，浇筑桩身或下放预制桩身；沉管系统为设定刚度的单钢外管、单钢内夯管及联接装置；内夯管外径小于外管内径；
扩底的方法是：按设定投料量，投料高度H=投料体积V，投入填充料；内夯管上部设不小于外管内径的上夯击盘，内夯管下部设不大于外管内径的下夯击盘；上、下夯击盘与内夯管形成内夯管锤；投料工艺采用下列二种方法之一或二种方法复合使用：
（一）内夯管内腔投料工艺：
将填充料投料至内夯管内腔，投料至内夯管内腔时，采用从内夯管顶部开口处投料或从内夯管侧面开孔处投料；然后上拔外管至一定高度h≥0，上提内夯管，填充料从内夯管底部下落；通过抱压、顶压或反压方法反复加压和/或内夯击填充料，上拔下插外管至桩底距离C为10-30cm，形成抗压、抗拔扩大头；
（二）内外管空腔投料工艺：将填充料投料至内外管之间的空腔；内夯管下夯击盘上设置出料结构，且内夯管下压时出料结构挡在内外管之间的空腔部位，阻挡出料，内夯管上提时出料结构打开出料；通过抱压、顶压或反压方法反复加压和/或内夯击填充料，上拔下插外管至桩底距离C为10-30cm，形成抗压、抗拔扩大头。
2.根据权利要求1所述的桩施工方法，其特征是：所述出料结构包括环形设置在内夯管下夯击盘主体周边的齿状活瓣，齿状活瓣与下夯击盘活动连接；内夯管下压，土体上顶下夯击盘，齿状活瓣水平向张开挡在内外管之间的空腔部位，形成大直径下夯击盘，此时齿状活瓣阻挡出料；内夯管上提，下夯击盘离开土体，齿状活瓣自然环形下落，形成小直径下夯击盘，将内外管之间的空腔没有阻挡，顺利出料。
3.根据权利要求1或2所述的桩施工方法，其特征是：下夯击盘采用钢板封底，所述钢板为花孔状、活页状或活瓣状。
4.根据权利要求1或2所述的桩施工方法，其特征是：投料工艺方法（一）所述填充料从内夯管底部下落是：填充料从下夯击盘花孔处、活页张开处、活瓣状张开处、内腔脱开处或内外管空腔处下落；在内夯管下部开设有侧槽孔，下夯击盘与连接板固定连接，连接板覆盖在所述侧槽孔上，连接板上部固装可在侧槽孔中上下移动的栓；所述内腔脱开是指内夯管下夯击盘在内夯管上拔时，沿内夯管侧槽孔下落，连接板同步下落，侧槽孔打开；所述内外管空腔处下落是指内夯管内腔投料高度超过内夯管内腔开孔处自然溢出；
或投料工艺方法（一）所述填充料从内夯管底部下落是：在内夯管下部侧面开设出料口，填充料从出料口下落。
5.根据权利要求1或2所述的桩施工方法，其特征是：沉管采用的方法，包括下列方法中的一种或几种：
（1）采用单管、双管、取土仓的工艺进行部分取土或全取土；
（2）采用单管、双管、取土仓的工艺进行部分取土或全取土，再将地面预搅拌好的水泥土拌合物压灌至桩孔中，形成水泥土拌合物桩；
（3）采用潜孔锤高压冲击工艺，清除地下障碍物；或同时还用压旋喷水混浆，形成潜孔冲击高压旋喷水泥土桩；
（4）启动桩工设备的加压静压系统及沉管系统中的内管，交互加压与内夯，将沉管系统下沉至设定深度；具体方法包括：
a)内管锤上夯击盘以下长度不大于外管长度，桩机自重配重能满足压桩力的前提下，交互加压与内夯；桩机自重配重不能满足压桩力的前提下，内夯下沉；
b)内夯管锤上夯击盘以下长度大于外管长度，桩机自重配重能满足压桩力的前提下，交互加压与内夯击；桩机自重配重不能满足压桩力的前提下，内夯击下沉；
（5）上提内夯管锺，内夯交互，外管下沉至设定深度；
（6）启动桩工设备，依靠外力直接下沉至设定深度。
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