CN108661093B - 振动置换加固管桩上浮的施工工法 - Google Patents

振动置换加固管桩上浮的施工工法 Download PDF

Info

Publication number
CN108661093B
CN108661093B CN201810496473.3A CN201810496473A CN108661093B CN 108661093 B CN108661093 B CN 108661093B CN 201810496473 A CN201810496473 A CN 201810496473A CN 108661093 B CN108661093 B CN 108661093B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pile
tubular pile
construction
construction method
vibration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810496473.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108661093A (zh
Inventor
汪小健
陈家冬
吴亮
周芳
周曙东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Foundation Engineering Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Foundation Engineering Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Foundation Engineering Co ltd filed Critical Jiangsu Foundation Engineering Co ltd
Priority to CN201810496473.3A priority Critical patent/CN108661093B/zh
Publication of CN108661093A publication Critical patent/CN108661093A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108661093B publication Critical patent/CN108661093B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D35/00—Straightening, lifting, or lowering of foundation structures or of constructions erected on foundations
    • E02D35/005—Lowering or lifting of foundation structures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
    • E02D7/18—Placing by vibrating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

本发明属于PHC管桩挤土上浮造成桩基承载力不足时采用的施工方法领域，旨在提供一种振动置换加固管桩上浮的施工工法，其技术方案要点包括如下步骤：S1：预先准备施工用机械设备，机械设备包括：液压振动锤桩机、振动杆；S2：称量施工用碎石，碎石分成至少两批；S3：开挖土方，直至露出管桩的口部；S4：将碎石分批投入管桩中，每投入一批碎石，采用液压振动锤桩机将碎石振动至沉降到管桩底部；S5：分批投入碎石，直至将管桩底部的虚土填满。液压振动锤桩机的占地面积小于静压机，在施工过程中，液压振动锤桩机的摆动幅度也更小。而每个步骤在实际操作过程中，也不需要大幅度或大范围地进行施工或搬运材料，为小范围施工提供了可行性。

Description

振动置换加固管桩上浮的施工工法
技术领域
本发明涉及PHC管桩挤土上浮造成桩基承载力不足时采用的施工方法领域，特别涉及一种振动置换加固管桩上浮的施工工法。
背景技术
预制管桩是一种工程常用的桩基形式，它具有桩身强度高、贯穿能力强、适应性高等优点，但预制管桩在安装过程中，压桩时挤土效应强烈，即使设置应力释放孔后也会造成不少预制管桩因挤土而上浮，致使管桩的端部浸入持力层深度达不到设计要求，桩基承载力不能满足承载力设计要求。当各个桩基处的上浮量不同、存在差异时，也会造成不均匀沉降。
目前的工程中，通常采用静力复压、锤击复打的方式处理桩基上浮现象。
但静压装机的设备形体巨大，移动困难。在场地狭窄的工况下，难以在小空间内施展开来，影响施工的可行性。
发明内容
本发明是提供一种振动置换加固管桩上浮的施工工法，能够在场地狭窄的工况下，也正常施工。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种振动置换加固管桩上浮的施工工法，包括如下步骤：
S1：预先准备施工用机械设备，机械设备包括：液压振动锤桩机、振动杆；
S2：称量施工用碎石，碎石分成至少两批；
S3：开挖土方，直至露出管桩的口部；
S4：将碎石分批投入管桩中，每投入一批碎石，采用液压振动锤桩机将碎石振动至沉降到管桩底部；
S5：分批投入碎石，直至将管桩底部的虚土填满。
通过采用上述技术方案，液压振动锤桩机的占地面积小于静压机，在施工过程中，液压振动锤桩机的摆动幅度也更小，能够在更小的空间中正常运作。而每个步骤在实际操作过程中，也不需要大幅度或大范围地进行施工或搬运材料，为小范围施工提供了可行性。
进一步设置：相邻两段振动杆之间采用法兰螺栓连接加长。
通过采用上述技术方案，在施工位置深度较深、管桩长度较长的工况下，仅采用一根振动杆，不足以将振动杆伸入管桩底部进行振动。此时将多根振动杆相连，法兰螺栓作为可拆卸的部件，能够灵活调整每个实际工况中所使用的的振动杆的长度。将振动杆连接成足够伸入管桩底部的长度后，由液压振动锤桩机将振动杆的一端夹持住，将振动杆伸入管桩内，将管桩底部的碎石和虚土振动至相互均匀填充。
进一步设置：所述管桩底部的虚土包括位于管桩内部的一部分、位于管桩之外的一部分，位于管桩之外的虚土体积大于位于管桩之内虚土的体积。
通过采用上述技术方案，管桩底部的虚土不仅仅位于管桩之外或管桩之内一处位置，而是将管桩内外连接起来。故而将碎石填充至虚土处时，碎石将虚土处的强度增大，此时可以将碎石与虚土的混合物看作是强度更高的一处连接部位，这处连接部位将外界土壤和管桩可靠连接，提高了管桩的稳固程度，使得管桩在受到外力时，不易发生偏移。
在施工过程中，管桩的稳固程度是逐渐增大的，越施工，管桩在施工过程中发生晃动的可能性越小。并且由于碎石振动沉降的过程中，碎石是受到自重作用下降，重力的方向是竖直向下的，所以施工时，还能顺带对管桩起到矫正的作用。
进一步设置：所述虚土填充完碎石后，碎石的顶部与虚土的顶部齐平。
通过采用上述技术方案，如果虚土的体积大于碎石的体积，则虚土高出碎石顶部的部分太过松软；若碎石的体积大于虚土的体积，则碎石高出虚土的部分，碎石之间的间隙大、相互关联性小，受到外力容易滚动，均不能达到预期的可靠程度。只有当虚土和碎石的顶部高度相同时，才能够达到预期的混合目的。
进一步设置：每一批碎石的体积均小于虚土的体积，且每一批碎石的体积相同。
通过采用上述技术方案，只有当碎石的体积小于虚土的体积时，才能够分少量多次的添加碎石、振动碎石至与虚土相混合的施工方法。而每一批碎石的体积相同，使得每次添加的碎石能够保持相同的变量逐渐增加，便于控制向管桩内虚土处添加碎石的量。
若每次添加的碎石的量不等，则难以统计或计算已经添加了多少碎石、还需添加多少碎石。影响施工进度。
进一步设置：所述振动杆的端部设有钢管头，所述钢管头的中心轴线与振动杆的中心轴线共线。
通过采用上述技术方案，当振动杆在管桩内进行振动、将碎石振动至沉降状态时，钢管头往复振动管桩的内壁。钢管头与振动杆同轴设置，可知钢管头的直径长度应当是大于振动杆的直径，如此在敲击管桩侧壁的过程中，敲击管桩的部位只有钢管头的母线位置，而钢管头的设置减小了钢管头的敲击部位与管桩内壁之间的间距，因此能够在单位时间内对管桩内壁进行更多次数的敲击，达到快速高频敲击管桩内壁、增快碎石沉降速度的目的。
进一步设置：在钢管头上套设有胶套。
通过采用上述技术方案，若直接使钢管头敲击管桩内壁，则刚性冲击容易使管桩内壁受损，同时钢管头自身也容易受损。套设胶套后，冲力的大小不变，但刚性冲击所带来的损坏程度则明显降低。
作为优选，管桩施工结束后，对管桩进行静荷载检验。
通过采用上述技术方案，静荷载检验用于考量此处施工是否合格；管桩施工结束后做静荷载检测不满足设计要求的，即判定为管桩挤土上浮降低桩基承载力。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、在使用液压振动锤桩机进行施工时，设备自身的运转幅度小、占地面积小，能够适用于狭窄工况；
2、施工过程所耗费的时间短，也无需高精度操作，操作过程也更为简单，可实施性强。
附图说明
图1是用于体现施工之前的整体结构示意图；
图2是用于体现施工用的振动杆的示意图；
图3是用于体现施工结束后的整体结构示意图。
图中，1、液压振动锤桩机；2、振动杆；3、碎石；4、管桩；5、法兰；6、钢管头；7、胶套；8、虚土。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种振动置换加固管桩上浮的施工工法，包括如下实施步骤：
S1：准备施工设备和施工条件，如图1所示，施工设备包括后续应用的液压振动锤桩机1、振动杆2。
液压振动锤桩机1设备简单、移动灵活，可以采用挖机式或履带吊的形式施工，不受场地限制，施工时几乎没有噪音影响，场地干净整洁，置换效果简单有效。这就是本实施例中选用液压振动锤桩机1而非静压机的原因。
振动杆2设置为直径为120mm~150mm范围内的钢管，本实施例中，钢管的直径设置为150mm；在振动杆2的端部焊接有钢管头6，钢管头6的直径范围在200mm~250mm之间，本实施例中，将钢管头6的直径设置为250mm。在钢管头6外套设有胶套7。胶套7设置为套设在钢管头6上的环形件。当振动杆2在振动工作过程中，振动杆2与管桩4内壁相击时，胶套7将钢管头6和管桩4内壁隔开，对管桩4内壁起到保护作用。
如图2所示，钢管头6的中心轴线与振动杆2的中心轴线共线，且钢管头6的直径长度大于振动杆2的直径。
为了能够将振动杆2的长度延长、以适用于不同长度尺寸的管桩4，振动杆2背离钢管头6的一端设置有法兰5，法兰5作为可拆卸件，能够在法兰5一端再安装一段振动杆2，以达到延长振动杆2的轴向长度的目的。
S2：批量准备碎石3，并且将施工位置处的土方开挖到露出管桩4桩顶。向管桩4的口部灌入碎石3，使碎石3落到管桩4底部。此时，采用液压振动锤桩机1夹住振动杆2，将振动杆2伸入管桩4底部。若管桩4深度过深，则采用多段振动杆2，相互之间法兰5连接，相邻两法兰5之间采用螺栓连接；以延长振动杆2的长度。
如图1所示，在管桩4底部存在形状不规则的虚土8，管桩4底部的虚土8包括位于管桩4内部的一部分、位于管桩4之外的一部分，位于管桩4之外的虚土8体积大于位于管桩4之内虚土8的体积。液压振动锤桩机1的激振力把碎石3震入虚土8中，最终完工时，碎石3全都被埋在虚土8中，碎石3的顶部与虚土8的顶部正好齐平。为了使碎石3能够正好落到虚土8中，并且碎石3的体积与虚土8的体积相近，将碎石3少量多次投放。每次投放的碎石3不超过虚土8体积的二分之一。
投放时，先采用挖机式液压振动锤施工，向管桩4的口部投入第一批碎石3，第一批碎石3的体积为0.1m3。振动锤夹住振动杆2，并把振动杆2伸入管桩4孔底部，启动振动锤，将孔内碎石3振入桩端虚土8内。
虚土8的形状呈不规则的团状，在管桩4底部呈云絮状分布。碎石3投入虚土8中时，并非立刻沉到虚土8底部，而是从虚土8的表面逐渐被振动至落入虚土8底部。在振动的过程中，虚土8和碎石3始终保持同时振动的状态，碎石3振动幅度更大，以此逐渐下沉至虚土8底部。
S3：等第一批的碎石3完全沉降在虚土8底部时，将振动杆2提出，向管桩4的口部填充第二批碎石3，第二批碎石3的体积也为0.1m3。将振动杆2伸入管桩4底部，对第二批碎石3进行振动沉降。
如图3所示，将第二批碎石3振动至与第一批碎石3相贴的状态，使得整个虚土8部分内的碎石3均匀分布，碎石3之间的间隙被虚土8填充。
S4：将振动杆2从管桩4中提出后，即代表此根管桩4的置换施工已经完成。
管桩4施工结束后，需对管桩4进行静荷载检测，若静荷载检测的结果不满足设计要求，则判定为管桩4挤土上浮降低桩基承载力。
本实施例中所用的管桩4、碎石3的参数如下：
管桩4型号为PHC500管桩4，单根桩长为15米。
每根管桩4置换时所用到的碎石3的量为0.2m3。
振动杆2的规格采用型号为D150，每根振动杆2共有三节，每节振动杆2的长度为6m。
工作原理如下：
碎石3落在管桩4内时，先浮在虚土上，通过液压振动锤桩机1带动振动杆2往复振动，敲击管桩4的内壁，使得虚土和碎石3同时发生振动，此时虚土逐渐分散到碎石3之间的间隙中，碎石3逐渐下沉到虚土中，直至最后虚土和碎石均匀混合，两者的顶部齐平。
上述的实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种振动置换加固管桩上浮的施工工法，其特征是，包括如下步骤：
S1：预先准备施工用机械设备，机械设备包括：液压振动锤桩机（1）、振动杆（2）；
S2：称量施工用碎石（3），碎石（3）分成至少两批；
S3：开挖土方，直至露出管桩（4）的口部；
S4：将碎石（3）分批投入管桩（4）中，每投入一批碎石（3），通过液压振动锤桩机（1）带动振动杆（2）往复振动，敲击管桩（4）的内壁，使得虚土（8）和碎石（3）同时发生振动，此时虚土（8）逐渐分散到碎石（3）之间的间隙中，碎石（3）逐渐下沉到虚土（8）中；
S5：重复步骤S4，直至将管桩（4）底部的虚土（8）填满。
2.根据权利要求1所述的振动置换加固管桩上浮的施工工法，其特征是：相邻两段振动杆（2）之间采用法兰（5）螺栓连接加长。
3.根据权利要求1所述的振动置换加固管桩上浮的施工工法，其特征是：所述管桩（4）底部的虚土（8）包括位于管桩（4）内部的一部分、位于管桩（4）之外的一部分，位于管桩（4）之外的虚土（8）体积大于位于管桩（4）之内虚土（8）的体积。
4.根据权利要求3所述的振动置换加固管桩上浮的施工工法，其特征是：所述虚土（8）填充完碎石（3）后，碎石（3）的顶部与虚土（8）的顶部齐平。
5.根据权利要求1所述的振动置换加固管桩上浮的施工工法，其特征是：每一批碎石（3）的体积均小于虚土（8）的体积，且每一批碎石（3）的体积相同。
6.根据权利要求1所述的振动置换加固管桩上浮的施工工法，其特征是：所述振动杆（2）的端部设有钢管头（6），所述钢管头（6）的中心轴线与振动杆（2）的中心轴线共线。
7.根据权利要求6所述的振动置换加固管桩上浮的施工工法，其特征是：在钢管头（6）上套设有胶套（7）。
8.根据权利要求1所述的振动置换加固管桩上浮的施工工法，其特征是：管桩（4）施工结束后，对管桩（4）进行静荷载检验。
CN201810496473.3A 2018-05-22 2018-05-22 振动置换加固管桩上浮的施工工法 Active CN108661093B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810496473.3A CN108661093B (zh) 2018-05-22 2018-05-22 振动置换加固管桩上浮的施工工法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810496473.3A CN108661093B (zh) 2018-05-22 2018-05-22 振动置换加固管桩上浮的施工工法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108661093A CN108661093A (zh) 2018-10-16
CN108661093B true CN108661093B (zh) 2020-06-30

Family

ID=63777524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810496473.3A Active CN108661093B (zh) 2018-05-22 2018-05-22 振动置换加固管桩上浮的施工工法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108661093B (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56146514A (en) * 1980-04-11 1981-11-14 Nippon Kokan Kk <Nkk> Driving method of steel pile
CN102345288A (zh) * 2010-07-29 2012-02-08 律凤梅 空心桩上浮问题的处理方法
CN207047839U (zh) * 2017-07-13 2018-02-27 浙江大学 一种预应力管桩桩底上浮固封装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108661093A (zh) 2018-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100634261B1 (ko) 짧은 골재 피어 기술
KR100762991B1 (ko) 고강도 몰탈을 충진하는 기성말뚝 매입공법
CN105040692B (zh) 一种预制混凝土桩身载体桩的施工方法
US12012715B2 (en) Extensible shells and related methods for constructing a ductile support pier
CN105113478A (zh) 一种地基深层置换强夯处理法
CN113774906A (zh) 一种扩引孔灌注充盈砂浆植入复合截面空心桩施工工艺
KR20090042393A (ko) 크레인에 말뚝 항타용 유압해머를 이용하여 지반을 다지는공법 및 장치
CN108661093B (zh) 振动置换加固管桩上浮的施工工法
JP2019019647A (ja) 杭の施工方法
JP5158555B2 (ja) 地盤改良工法
CN106759296A (zh) 一种可排水异形截面竹节管桩及其根植式施工方法
AU2018285912B2 (en) Extensible shells and related methods for constructing a ductile support pier
JP2000319865A (ja) 地盤強化複合工法
CN205776209U (zh) 混凝土桩的施工设备
US20120163922A1 (en) Shielded tamper and method of use for making aggregate columns
KR102073630B1 (ko) 희생강관을 이용한 현장타설말뚝의 희생강관 절감과 현장타설말뚝 상부의 강성증대를 위한 시공방법
CN111287186A (zh) 一种phc桩位下的深层回填块石探测装置及其施工方法
KR20090025943A (ko) 변단면 그래블 다짐말뚝을 시공하는 방법（ｖｇｃｐ 공법）
JP2000080638A (ja) 地盤改良工法
CN205712060U (zh) 预成孔侧向约束桩
CN111058439B (zh) 一种沉管嵌岩灌注桩施工方法
US20220290395A1 (en) Method for forming a foundation in the ground
KR900005913B1 (ko) 기초 말뚝 및 그 공법
JPS63315721A (ja) 地盤締固め併用基礎杭打設工法
WO2023218396A1 (en) Method of installation of a drill pile and the drill pill

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant