CN111851479B - 一种在砂层或碎石层中施工沉管夯扩灌注桩的方法 - Google Patents

一种在砂层或碎石层中施工沉管夯扩灌注桩的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种在砂层或碎石层中施工沉管夯扩灌注桩的方法，涉及建筑施工领域，包括如下步骤：步骤一；在桩位处先用长螺旋钻机引孔，引孔深度小于设计桩长，引孔直径大于桩管直径；步骤二；从长螺旋钻中心钢管内向孔底注入泥浆或化学浆，边提钻杆边注浆，保证砂层或碎石层不塌孔；步骤三；用沉管夯扩桩设备将与设计相符的钢桩管锤击沉入已引的孔中，使泥浆或化学浆部分从桩管外挤出地面；步骤四；将钢筋笼安放在桩管内，并向桩管内灌注混凝土，混凝土灌注高度为拔出桩管后混凝土的高度与设计桩顶标高相符；步骤五；拔出桩管，并对桩上端采用振动棒振捣，该桩施工完毕。本发明可保证沉管成孔的深度，同时避免塌孔。

Description

一种在砂层或碎石层中施工沉管夯扩灌注桩的方法
技术领域
本发明涉及建筑施工领域，特别是涉及一种在砂层或碎石层中施工沉管夯扩灌注桩的方法。
背景技术
随着工业与民用建筑的不断发展，经常遇到拟建场地土层为砂层或碎石层，通常地层上部分砂层或碎石层不密实，而下层有一个很密实的砂层或碎石层，标贯击数大于15击，对于这样的土层，现有技术采用钻孔灌注桩，而钻孔灌注桩的桩侧极限阻力和桩端极限端阻力比较沉管夯扩桩施工方法低很多。同样的中砂层为桩端持力层，而采用沉管夯扩桩桩端阻力极限值＝8000KPa，经反复锤击后实际端阻力值可在10000KPa以上，而钻孔灌注桩极限端阻力仅为1900KPa。但沉管成孔在砂层或碎石层场地施工困难，无法保证桩管底端进入持力层的砂层或碎石层内。所以采用长螺旋钻引孔工艺可以实现，但在砂层或碎石层中引孔塌孔是必然发生，从而也无法保证沉管成孔至设计持力层。
发明内容
本发明的目的是提供一种在砂层或碎石层中施工沉管夯扩灌注桩的方法，以解决上述现有技术存在的问题，可保证沉管成孔的深度，同时避免塌孔。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种在砂层或碎石层中施工沉管夯扩灌注桩的方法，包括如下步骤：
步骤一；在桩位处先用长螺旋钻机引孔，引孔深度小于设计桩长，引孔直径大于桩管直径；
步骤二；从长螺旋钻中心钢管内向孔底注入泥浆或化学浆，边提钻杆边注浆，保证砂层或碎石层不塌孔；
步骤三；用沉管夯扩桩设备将与设计相符的钢桩管锤击沉入已引的孔中，使泥浆或化学浆部分从桩管外挤出地面；
步骤四；将钢筋笼安放在桩管内，并向桩管内灌注混凝土，混凝土灌注高度为拔出桩管后混凝土的高度与设计桩顶标高相符；
步骤五；拔出桩管，并对桩上端采用振动棒振捣，该桩施工完毕。
可选的，施工的桩管包括内管和外管，所述外管底端开口，所述内管底端封闭；所述内管外直径小于所述外管内直径，所述内管长度小于所述外管的长度。
可选的，施工时用锤将套设在一起的内管和外管同时沉入孔中；提出内管，向外管内加入干硬性混凝土，再将内管放入外管内，将外管内的干硬性混凝土锤击夯扩出外管底端，在外管底端挤扩成一个混凝土扩大头，如此反复施工，直至混凝土扩大头直径符合设计要求。
可选的，施工后的桩径为400～600mm之间，桩长为4m～40m之间。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明实现了防止塌孔的目的，从而可保证沉管成孔的深度至设计持力层，且桩端阻力极限值符合要求。单桩承载力比较大，桩径小，施工周期短，费用低。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
本发明的目的是提供一种在砂层或碎石层中施工沉管夯扩灌注桩的方法，以解决上述现有技术存在的问题，可保证沉管成孔的深度，同时避免塌孔。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种在砂层或碎石层中施工沉管夯扩灌注桩的方法，包括如下步骤：
步骤一；在桩位处先用长螺旋钻机引孔，引孔深度小于设计桩长，引孔直径大于桩管直径；
步骤二；从长螺旋钻中心钢管内向孔底注入泥浆或化学浆，边提钻杆边注浆，保证砂层或碎石层不塌孔；
步骤三；用沉管夯扩桩设备将与设计相符的钢桩管锤击沉入已引的孔中，使泥浆或化学浆部分从桩管外挤出地面；
步骤四；将钢筋笼安放在桩管内，并向桩管内灌注混凝土，混凝土灌注高度为拔出桩管后混凝土的高度与设计桩顶标高相符；
步骤五；拔出桩管，并对桩上端采用振动棒振捣，该桩施工完毕。
进一步优选的，施工的桩管包括内管和外管，所述外管底端开口，所述内管底端封闭；所述内管外直径小于所述外管内直径，所述内管长度小于所述外管的长度。施工时用锤将套设在一起的内管和外管同时沉入孔中；提出内管，向外管内加入干硬性混凝土，再将内管放入外管内，将外管内的干硬性混凝土锤击夯扩出外管底端，在外管底端挤扩成一个混凝土扩大头，如此反复施工，直至混凝土扩大头直径符合设计要求。施工后的桩径为400～600mm之间，桩长为4m～40m之间。
实施例一
拟建场地地层从上而下分别为，1、粉土层，层厚5米，标贯击数为8击，孔隙比e＝0.9，桩侧的极限侧阻力为＝22Kpa；2、粉细砂层，层厚8米，标贯击数10击，桩的极限侧阻力为＝30Kpa；3、中砂层，层厚15米，标贯击数为18击，桩的极限侧阻力为＝70Kpa，该中砂层的极限端阻力＝1900Kpa。
按照《建筑桩基技术规范》有关规定计算单桩承载力：
设计桩径为
Figure BDA0002609354760000031
桩长为15m
钻孔灌注桩承载力＝2.198x(22x5+30x8+70x20)+1900x0.38
＝490+722
＝1212(KN)
单桩的混凝土方量为V＝15x0.35x0.35x3.14＝5.8立方米。按目前市场施工单价2000元/m3，单桩费用为11600元，而采用本发明沉管夯扩灌注桩单桩承载力＞3000KN，单桩承载力是钻孔灌注桩的2.47倍，其费用为钻孔灌注桩40％。
本发明施工过程：
某工程拟建场地土层为，粉土，层厚5米，标贯击数平均值为9击，粉细砂，层厚8米，标贯击数平均值为11击，中砂，层厚15米，标贯击数平均值为18击；
设计参数，本工程采用锤击双重套管夯扩桩，桩径为
Figure BDA0002609354760000041
桩长为14米，桩端进入层中砂层1米，桩底端混凝土扩大头直径为
Figure BDA0002609354760000042
桩体混凝土强度为C40，钢筋笼主筋为6根
Figure BDA0002609354760000043
单桩承载力极限标准值为3000KN。
施工程序：
1.在桩位处用直径为
Figure BDA0002609354760000044
的长螺旋钻引孔深度为10m。
2.通过输送泵将泥浆从长螺旋中心管注入孔内，边提升钻杆边向孔内注泥浆，注泥浆高度为5m，即粉土层底部。
3.用沉管夯扩桩设备将外管直径为
Figure BDA0002609354760000045
长度为14m，外管底端开口。内管直径
Figure BDA0002609354760000046
长度为13.9m，内管底端封闭。将内管放入外管内，将内外管同时锤击沉入土中14m。
4.抽出内管，向外管内灌入0.3m3干硬性混凝土。
5.再将内管放入外管内把外管内的0.3m3干硬性混凝土锤击挤出外管底端，必然在外管底端形成一个扩大头。
6.拔出内管，将制作好的长度为14m钢筋笼放入外管内，再向外管内灌注桩体混凝土，混凝土塌落度为22cm，强度为C40，灌注高度为设计桩体长度加外管壁厚所占体积。
7.用锤反复振动桩外管，将内管压在外管内混凝土表面，缓慢匀速拔出外管，对桩上端四米采用振动棒振捣，该桩施工完成。后经静力荷载检测单桩竖向极限承载力标准值为3000KN时，沉降为15mm，满足设计要求。
本发明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 (2)

1.一种在砂层或碎石层中施工沉管夯扩灌注桩的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一；在桩位处先用长螺旋钻机引孔，引孔深度小于设计桩长，引孔直径大于桩管直径；
步骤二；从长螺旋钻中心钢管内向孔底注入泥浆或化学浆，边提钻杆边注浆，保证砂层或碎石层不塌孔；
步骤三；用沉管夯扩桩设备将与设计相符的钢桩管锤击沉入已引的孔中，使泥浆或化学浆部分从桩管外挤出地面；
步骤四；将钢筋笼安放在桩管内，并向桩管内灌注混凝土，混凝土灌注高度为拔出桩管后混凝土的高度与设计桩顶标高相符；
步骤五；拔出桩管，并对桩上端采用振动棒振捣，该桩施工完毕；施工后的桩径为400~600mm之间，桩长为4m~40m之间；施工的桩管包括内管和外管，所述外管底端开口，所述内管底端封闭；所述内管外直径小于所述外管内直径，所述内管长度小于所述外管的长度。
2.根据权利要求1所述的在砂层或碎石层中施工沉管夯扩灌注桩的方法，其特征在于：施工时用锤将套设在一起的内管和外管同时沉入孔中；提出内管，向外管内加入干硬性混凝土，再将内管放入外管内，将外管内的干硬性混凝土锤击夯扩出外管底端，在外管底端挤扩成一个混凝土扩大头，如此反复施工，直至混凝土扩大头直径符合设计要求。
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