CN107476289B - 一种花岗岩地区抗拔桩的施工方法 - Google Patents

Abstract

一种花岗岩地区抗拔桩的施工方法，包括以下步骤：确定施工地区的第一建筑条件，当第一建筑条件满足第一预设条件时，采用第一施工方式进行施工；当第一建筑条件不满足第一预设条件时，确定施工地区的第二建筑条件，当第二建筑条件满足第二预设条件时，采用第二施工方式进行施工；当第二建筑条件不满足第二预设条件时，采用第三施工方式进行施工。本发明实施例提供的花岗岩地区抗拔桩的施工方法，通过对施工地区的建筑条件进行分析，从而根据分析的结果制定不同的施工方案，进而有效解决当前由于对花岗岩地区的工程地质等认知不足而导致桩基失效的问题，有效保证工程桩基验收合格，无需额外进行补桩或者其他补救措施，确保工程的进度和造价。

Description

一种花岗岩地区抗拔桩的施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种花岗岩地区抗拔桩的施工方法。

背景技术

当前，随着高层建筑，特别是多层地下室建筑结构的兴起，抗拔桩因其能有效抵消土壤中水对结构产生的上浮力而被广泛应用于各种地下工程中。然而，在花岗岩残积土地区采用抗拔桩施工方案时，由于对花岗岩残积土的工程地质与水文地质性质的特殊性认识不足，或在前期工作中未能按要求进行水文地质测试，往往容易发生由于岩土方面的原因而导致桩基出现失效现象，从而导致工程桩验收不合格，进而需要进行大量的补桩措施或者采取其他补救措施，严重影响整个工程的进度和造价。

发明内容

本发明实施例公开了一种花岗岩地区抗拔桩的施工方法，能够对花岗岩残积土地区的工程地质等条件进行分析，并针对该工程地质等条件制定合适的抗拔桩方案，有效避免桩基失效现象的发生。

本发明提供了一种花岗岩地区抗拔桩的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：

确定施工地区的第一建筑条件，当所述第一建筑条件满足第一预设条件时，采用第一施工方式进行施工；

当所述第一建筑条件不满足所述第一预设条件时，确定所述施工地区的第二建筑条件，当所述第二建筑条件满足第二预设条件时，采用第二施工方式进行施工；

当所述第二建筑条件不满足所述第二预设条件时，采用第三施工方式进行施工；

其中，所述第一建筑条件与所述第二建筑条件不同，所述第一预设条件与所述第二预设条件不同，且所述第一施工方式、第二施工方式及第三施工方式均不相同。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述第一施工方式为预制桩的施工方式，所述第二施工方式为采用干作业成孔形成第一灌注桩的施工方式，所述第三施工方式为采用泥浆护壁形成第二灌注桩的施工方式。

采用上述方式，能够对花岗岩残积土地区的建筑条件进行分析，从而根据不同的建筑条件来制定不同的抗拔桩类型(例如预制桩、第一灌注桩和第二灌注桩)，从而能够有效避免由于对花岗岩残积土地区的工程条件认识不足而导致施工后有可能造成的桩基失效问题，减少大量补桩或者其他补救措施的使用，有效控制工程造价和工程进度。

其中，所述预制桩主要包括木桩、混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢桩等；该预制桩可先在工厂或者施工现场先完成，然后再将完成的桩用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，

在所述采用第二施工方式进行施工的步骤中，具体包括以下步骤：

对所述施工地区的桩位进行测定；

对测定的每一个所述桩位进行钻孔，以形成桩位孔；

对每一个所述桩位孔进行清孔；

在每一个所述桩位孔内放入钢筋笼；

对每一个放置有所述钢筋笼的所述桩位孔进行浇筑混凝土，以形成所述第一灌注桩。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，

在所述采用第三施工方式进行施工的步骤中，具体包括以下步骤：

对所述施工地区的桩位进行测定；

在测定的每一个所述桩位内埋设护筒；

制备好泥浆，并将制备好的所述泥浆灌注在每一个所述护筒内，以形成桩位孔；

对每一个所述桩位孔进行清孔；

在每一个所述桩位孔内放入钢筋笼；

对每一个放置所述钢筋笼的所述桩位孔进行浇筑混凝土，以形成所述第二灌注桩。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，

对每一根所述第二灌注桩的竖向承载力特征值Rta进行计算，计算公式如下：

Rta＝uq_sil_i+u∑λ_jq_sjal_j+G₀；

其中，q_sja表示所述第二灌注桩在第一类土层中的桩侧阻力特征值；

q_si表示所述第二灌注桩在第二类土层中的桩侧阻力特征值；

l_i表示所述第二类土层在第i层的厚度；

u表示所述第二灌注桩的桩身的截面周长；

λ_j表示所述第二灌注桩的抗拔摩阻力折减系数；

l_j表示所述第一类土层在第j层的厚度；

G₀表示所述第二灌注桩的自重。

其中，第二灌注桩的自重G₀在地下水位以下的部分取有效重度计算；

其中，i、j均表示自然数，其取值范围均大于等于1。

采用上述公式来计算每一根所述第二灌注桩的竖向承载力特征值Rta，从而能够使得该第二灌注桩的竖向承载力特征值的计算结构更加准确，有效解决按照现行规范及地勘提供的桩基参数直接进行灌注桩设计时，容易造成灌注桩实际桩侧及桩端阻力比地勘提供参数值小而导致形成的灌注桩不合格的问题。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述第一类土层为中风化土层或微风化土层。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，当所述第二类土层为素填土或淤泥质土时，所述qsi的取值为第一数值；当所述第二类土层为砾砂、粘土、粘性土、全风化或强风化土层时，所述qsi的取值为第二数值，其中，所述第二数值与所述第一数值的取值范围不同。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述第二灌注桩的桩端持力层为中风化岩层或微风化岩层。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，在所述当所述第二建筑条件不满足所述第二预设条件时，采用第三施工方式进行施工之后，所述施工方法还包括：

对形成的所述第二灌注桩进行试桩。

采用试桩的方式，能够有效解决桩基工程事故的问题，有效加快工程进度，节约项目的投资成本。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，

所述第一建筑条件包括土质和地下室层数；

所述当所述第一建筑条件满足第一预设条件时，采用第一施工方式进行施工的步骤中，包括：

当所述土质为花岗岩残积土时，且当所述地下室的层数小于或等于预设层数时，采用所述第一施工方式进行施工。

也就是说，所述第一预设条件包括所述施工地区的土质为花岗岩残积土，且所述地下室的层数小于或等于所述预设层数。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，

所述第二建筑条件包括建筑物类型和地下室的层数；

所述当所述第二建筑条件满足第二预设条件时，采用第二施工方式进行施工的步骤中，包括：

当所述建筑物类型为工业建筑、公共建筑或农业建筑，且所述地下室的层数大于所述预设层数时，采用所述第二施工方式进行施工。

也就是说，所述第二预设条件包括所述施工地区的周边建筑物类型为工业建筑、公共建筑或农业建筑，且所述地下室的层数大于所述预设层数。

优选地，所述预设层数可为2层。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

本发明实施例提供的花岗岩地区抗拔桩的施工方法，通过对施工地区的建筑条件进行分析，从而根据分析的结果制定不同的施工方案，进而有效解决当前由于对花岗岩地区的工程地质等认知和测试不足而导致桩基失效的问题，有效保证工程桩基验收合格，无需额外进行补桩或者其他补救措施，确保工程的进度和造价。

此外，在花岗岩残积土地区采用第二灌注桩的施工方案时，本发明实施例采用计算公式对形成的第二灌注桩的竖向承载力特征值进行计算，从而有效保证第二灌注桩的竖向承载力特征值的计算结果的准确性，替代了现有采用根据地勘报告进行估算的方式，计算结果准确，同时也能够有效解决现有在花岗岩残积土地区采用第二灌注桩的施工方式而有可能造成的岩层崩解及部分泥浆护壁的泥皮过厚的问题，有效确保了在花岗岩残积土地区采用第二灌注桩的施工方式的稳定性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的花岗岩地区抗拔桩的施工方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的第一灌注桩的施工流程图；

图3是本发明实施例提供的第二灌注桩的施工流程图；

图4是本发明实施例提供的第二灌注桩的结构简图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

以下结合附图进行详细描述。

请一并参阅图1至图4，本发明实施例提供了一种花岗岩地区抗拔桩的施工方法，该施工方法包括以下步骤：

11：确定施工地区的第一建筑条件，当所述第一建筑条件满足第一预设条件时，采用第一施工方式进行施工。

在本步骤中，该第一施工方式为预制桩的施工方式。该施工地区的第一建筑条件主要包括施工地区的土质、地下室的层数以及施工地区的施工政策等。当该第一建筑条件满足施工地区的土质为花岗岩残积土，且地下室的层数小于或等于预设层数时，可采用该第一施工方式进行施工。也就是说，当该施工地区的土质为花岗岩残积土、地下室的层数小于等于预设层数时，此时可采用预制桩的施工方式。可以理解的是，在其他实施例中，该第一建筑条件还可包括施工地区的施工政策，也就是说，当该施工地区的施工政策允许采用预制桩的施工方式时，才可采用预制桩进行施工。

进一步地，由于在采用预制桩的施工方式时，该地下室的层数不允许过多，因此，需限定当地下室的层数是在预设层数内的情况下，才可采用预制桩的施工方式。优选地，该预设层数可设置为2层，也就是说，当地下室为2层以内时，可采用预制桩的施工方式。

12：当所述建筑条件不满足所述第一预设条件时，确定所述施工地区的第二建筑条件，当所述第二建筑条件满足第二预设条件时，采用第二施工方式进行施工。

在本步骤中，该第二施工方式为采用干作业成孔形成第一灌注桩的施工方式。该第二建筑条件包括施工地区的建筑物类型(例如公共建筑、工业建筑或农业建筑等)以及地下室的层数等。当该建筑物类型为工业建筑、公共建筑或农业建筑，且该地下室的层数大于预设层数时，采用第二施工方式进行施工。也就是说，当该施工地区的周边建筑类型为工业建筑、农业建筑或公共建筑等非居住建筑，且地下室的层数小于预设层数(也就是大于2层)时，此时可采用干作业成孔形成第一灌注桩的施工方式。这是因为采用干作业成孔形成第一灌注桩的施工方式在施工过程中容易产生较大的噪音，因此，为了防止工程施工噪音对周边环境造成污染，仅有当该施工地区的周边建筑物类型公共建筑、工业建筑或农业建筑等非居住建筑物时，才建议采用该干作业成孔形成第一灌注桩的施工方式。

进一步地，在采用第一施工方式(即，干作业成孔形成第一灌注桩)的进行施工的步骤中，具体包括以下步骤：

121：对所述施工地区的桩位进行测定。

本步骤的目的是在施工地区上测定好需要打桩的位置，为后续第一灌注桩的施工打下基础。

122：对测定的每一个所述桩位进行钻孔，以形成桩位孔。

本步骤是为了在上述测定好的桩位进行打孔形成桩位孔，以便于后续在桩位孔内打桩。

123：对每一个所述桩位孔进行清孔。

在本步骤中，该清孔的目的主要是为了将桩位孔内的多余填土清理出来。

124：在每一个所述桩位孔内放入钢筋笼。

125：对每一个放置有所述钢筋笼的所述桩位孔进行浇筑混凝土，以形成所述第一灌注桩。

本步骤的目的是将混凝土浇筑在桩位孔内，以形成该第一灌注桩。

13：当所述第二建筑条件不满足所述第二预设条件时，采用第三施工方式进行施工。

在本步骤中，该第三施工方式为采用泥浆护壁形成第二灌注桩的施工方式。在采用该第三施工方式进行施工的步骤中，具体包括以下步骤：

131：对所述施工地区的桩位进行测定。

本步骤是为了确定合适的打桩位置，为后续打桩奠定基础。

132：在测定的每一个所述桩位内埋设护筒。

133：制备好泥浆，并将制备好的所述泥浆灌注在每一个所述护筒内，以形成桩位孔。

134：对每一个所述桩位孔进行清孔。

本步骤的目的是将桩位孔内多余的泥浆或者是填土进行清理。

135：在每一个所述桩位孔内放入钢筋笼。

136：对每一个放置所述钢筋笼的所述桩位孔进行浇筑混凝土，以形成所述第二灌注桩。

本步骤的目的是将混凝土浇筑在桩位孔内，以形成该第二灌注桩。

进一步地，如图4所示，该第二灌注桩主要包括桩本体1、承台2以及固定柱3，该桩本体1包括桩端1a、桩侧1b和桩顶部1c，桩端1a位于桩位孔底部，与桩端持力层4接触，该桩侧1b为桩本体1的侧端，承台2固接在桩顶部1c，该固定柱3固定在承台2上。优选地，该桩端持力层4为中风化岩层或微风化岩层。

进一步地，当采用上述施工方式形成该第二灌注桩后，需要对每一根第二灌注桩的竖向承载力特征值Rta进行计算，计算公式如下：

Rta＝uq_sil_i+u∑λ_jq_sjal_j+G₀ 公式(1)；

在上述公式(1)中，q_sja表示第二灌注桩在第一类土层中的桩侧阻力特征值；q_si表示第二灌注桩在第二类土层中的桩侧阻力特征值；l_i表示第二类土层在第i层的厚度；u表示第二灌注桩的桩身截面周长；λ_j表示第二灌注桩的抗拔摩阻力折减系数；l_j表示第一类土层在第j层的厚度；G₀表示第二灌注桩的自重。其中，i、j均为自然数，其取值范围均大于或等于1；此外，在计算时，该第二灌注桩的自重G₀在地下水位以下的部分取有效重度计算。

具体地，该第一类土层为中风化土层或微风化土层。该第二类土层可为素填土、淤泥质土、砾砂、粘土、粘性土、全风化或强风化土层等。当该第二类土层为素填土或淤泥质土时，该qsi的取值为第一数值；当该第二类土层为砾砂、粘土、粘性土、全风化或强风化土层时，该qsi的取值为第二数值，其中，该第二数值与该第一数值的取值范围不同。在对该第一数值和第二数值进行取值时，可根据地勘报告提供的桩侧阻力特征值的大小进行参考。优选地，该第一取值可取0，该第二取值可为(7～20)kpa，例如，该第二取值可为7kpa、9kpa、11kpa、13kpa、14kpa、15kpa、17kpa或20kpa等。

述公式(1)来计算第二灌注桩的竖向承载力特征值Rta，能够对现行工程经验对地勘报告给出的桩侧摩阻力特征值数据进行修正。这是由于花岗岩残积土地区中风化岩层或者微风化岩层遇水容易软化崩解且稳定性较差，当采用第二灌注桩的施工方式时，由于地勘报告给出的桩侧摩阻力特征值数据通常偏大，因此，在施工完成后进行验收时，通常会出现泥浆护壁的泥皮过厚的问题，导致桩基验收不合格。由此可见，本申请采用上述公式(1)来计算第二灌注桩的竖向承载力特征值Rta，不仅为第二灌注桩的竖向承载力特征值的计算给出了计算基础，还能够有效提高计算的结果准确性，极大地保证了桩基的稳定性和安全性。

更进一步地，在上述的第三施工方式完成(即，完成第二灌注桩)后，该施工方式还包括：

14：对形成的所述第二灌注桩进行试桩。

本步骤的目的是为了对第二灌注桩进行试桩，以确保形成的第二灌注桩能够满足工程桩基的要求。

本发明实施例提供的花岗岩地区抗拔桩的施工方法，通过对施工地区的建筑条件进行分析，从而根据分析的结果制定不同的施工方案，进而有效解决当前由于对花岗岩地区的工程地质等认知和测试不足而导致桩基失效的问题，有效保证工程桩基验收合格，无需额外进行补桩或者其他补救措施，确保工程的进度和造价。

此外，在花岗岩残积土地区采用第二灌注桩的施工方案时，本发明实施例采用计算公式对形成的第二灌注桩的竖向承载力特征值进行计算，从而有效保证第二灌注桩的竖向承载力特征值的计算结果的准确性，替代了现有采用根据地勘报告进行估算的方式，计算结果准确，同时也能够有效解决现有在花岗岩残积土地区采用第二灌注桩的施工方式而有可能造成的岩层崩解及部分泥浆护壁的泥皮过厚的问题，有效确保了在花岗岩残积土地区采用第二灌注桩的施工方式的稳定性和安全性。

以上对本发明实施例公开的一种花岗岩地区抗拔桩的施工方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种花岗岩地区抗拔桩的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：

确定施工地区的第一建筑条件，当所述第一建筑条件满足第一预设条件时，采用第一施工方式进行施工；

当所述第一建筑条件不满足所述第一预设条件时，确定所述施工地区的第二建筑条件，当所述第二建筑条件满足第二预设条件时，采用第二施工方式进行施工；

当所述第二建筑条件不满足所述第二预设条件时，采用第三施工方式进行施工；所述第一施工方式为预制桩的施工方式，所述第二施工方式为采用干作业成孔形成第一灌注桩的施工方式，所述第三施工方式为采用泥浆护壁形成第二灌注桩的施工方式；

对每一根所述第二灌注桩的竖向承载力特征值Rta进行计算，计算公式如下：

Rta＝uq_sil_i+u∑λ_jq_sjal_j+G₀；

其中，q_sja表示所述第二灌注桩在第一类土层中的桩侧阻力特征值；

q_si表示所述第二灌注桩在第二类土层中的桩侧阻力特征值；

l_i表示所述第二类土层在第i层的厚度；

u表示所述第二灌注桩的桩身的截面周长；

λ_j表示所述第二灌注桩的抗拔摩阻力折减系数；

l_j表示所述第一类土层在第j层的厚度；

G₀表示所述第二灌注桩的自重；

当所述第二类土层为素填土或淤泥质土时，所述qsi的取值为第一数值，当所述第二类土层为砾砂、粘土、粘性土、全风化或强风化土层时，所述qsi的取值为第二数值，所述第二数值与所述第一数值的取值范围不同，所述第一数值为0；

其中，所述第一建筑条件与所述第二建筑条件不同，所述第一预设条件与所述第二预设条件不同，且所述第一施工方式、第二施工方式及第三施工方式均不相同。

2.根据权利要求1所述的花岗岩地区抗拔桩的施工方法，其特征在于：在所述采用第二施工方式进行施工的步骤中，具体包括以下步骤：

对所述施工地区的桩位进行测定；

对测定的每一个所述桩位进行钻孔，以形成桩位孔；

对每一个所述桩位孔进行清孔；

在每一个所述桩位孔内放入钢筋笼；

对每一个放置有所述钢筋笼的所述桩位孔进行浇筑混凝土，以形成所述第一灌注桩。

3.根据权利要求1所述的花岗岩地区抗拔桩的施工方法，其特征在于：

在所述采用第三施工方式进行施工的步骤中，具体包括以下步骤：

对所述施工地区的桩位进行测定；

在测定的每一个所述桩位内埋设护筒；

制备好泥浆，并将制备好的所述泥浆灌注在每一个所述护筒内，以形成桩位孔；

对每一个所述桩位孔进行清孔；

在每一个所述桩位孔内放入钢筋笼；

对每一个放置所述钢筋笼的所述桩位孔进行浇筑混凝土，以形成所述第二灌注桩。

4.根据权利要求1所述的花岗岩地区抗拔桩的施工方法，其特征在于：所述第一类土层为中风化土层或微风化土层。

5.根据权利要求1至4任一项所述的花岗岩地区抗拔桩的施工方法，其特征在于：所述第二灌注桩的桩端持力层为中风化岩层或微风化岩层。

6.根据权利要求1所述的花岗岩地区抗拔桩的施工方法，其特征在于：在所述当所述第二建筑条件不满足所述第二预设条件时，采用第三施工方式进行施工之后，所述施工方法还包括：

对形成的所述第二灌注桩进行试桩。

7.根据权利要求1所述的花岗岩地区抗拔桩的施工方法，其特征在于：所述第一建筑条件包括土质和地下室层数；

所述当所述第一建筑条件满足第一预设条件时，采用第一施工方式进行施工的步骤中，包括：

当所述土质为花岗岩残积土时，且当所述地下室的层数小于或等于预设层数时，采用所述第一施工方式进行施工。

8.根据权利要求7所述的花岗岩地区抗拔桩的施工方法，其特征在于：

所述第二建筑条件包括建筑物类型和所述地下室的层数；

所述当所述第二建筑条件满足第二预设条件时，采用第二施工方式进行施工的步骤中，包括：

当所述建筑物类型为工业建筑、公共建筑或农业建筑，且所述地下室的层数大于所述预设层数时，采用所述第二施工方式进行施工。