CN111910632A - 一种静压沉管挤密桩边桩施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种静压沉管挤密桩边桩施工方法，具体包括以下步骤：步骤一：进行深化设计，所述深化设计包括机械选择、钻杆设计和压土板设计；步骤二：进行加工改进；步骤三：进行现场培训；步骤四：进行定位放线和成孔测孔：所述成孔测孔的具体包括以下步骤：(1)桩机就位；(2)旋压成孔；(3)提钻；步骤五：水泥土回填夯实处理：包括填料选配与拌和、机械夯实。该发明的技术效果为对现有桩机进行了改进，采用旋压法进行边桩施工，实现了加快工期、控制成本；质量保证；操作简便和绿色环保的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及边桩施工方法技术领域，具体为一种静压沉管挤密桩边桩施工方法。
背景技术
近年来随着建筑行业环保要求的不断提高，传统的锤击、振动等桩基成孔方式已逐步被取代，大多数复合地基桩基成孔多选用静压桩机进行施工，但由于静压桩机作业半径较大，在施工边桩时操作半径受限影响，导致边坡开挖量增大，对工程成本及工期均为不利。本申请的压沉管挤密桩边桩施工方法针对此问题，对现有桩机进行了改进，采用旋压法进行边桩施工，成功解决了这一问题，并且实现了加快工期、控制成本；质量保证；操作简便和绿色环保的技术效果。
发明内容
发明的目的在于提供一种静压沉管挤密桩边桩施工方法，以实现上述背景技术中提出的技术效果。
为实现上述目的，发明提供如下技术方案：一种静压沉管挤密桩边桩施工方法，具体包括以下步骤：
步骤一：进行深化设计，所述深化设计包括机械选择、钻杆设计和压土板设计；
步骤二：进行加工改进：首先将静压机钻杆改造成设计样式，用改造后的钻杆更换长螺旋钻杆，更换动力头电机，在端部增设可承受50t压力不变形的压土板，加工完成后现场进行试运行调试；
步骤三：进行现场培训：设备改进加工完成后，对现场施工人员进行培训交底，正式施工前安排所有施工人员进行考核，考核通过后方可上岗作业；
步骤四：进行定位放线和成孔测孔：
所述定位放线：采用华测x900RTK测量仪器确定桩位控制点，其误差不大于1cm，经复核无误后，采用钢尺，用量距法，根据桩位平面图定出每个桩点位，并进行编组、排号，点位误差不大于2cm；确定好桩点位后用φ＝20mm钢钎打孔30～40cm深，向孔内灌入白灰粉，做好桩位标记，并做好放线记录，并经监理验收合格；
所述成孔测孔的具体包括以下步骤：
(1)桩机就位：桩机安装调试后，行至桩位处，使桩管中心与地面上标识的桩位对准，调平桩机，再次校核钻杆中心无误后，指挥员指挥司机将桩尖降到离地面9～11cm，调节压桩机使桩尖对准桩位，将桩管压入土中0.5～1.0m，暂停下压，再次从桩的两个正交侧面校正桩身垂直度，当偏差＜1.5％时进行正式压桩；
(2)旋压成孔：下钻速度控制在0.5～1m/min，遇到卡钻、钻机摇晃、偏移，停钻查明原因，采取纠正措施后再继续钻进，在钻杆上提前做好控制标尺，达到控制深度后停钻；
(3)提钻：在提钻前停顿9～11后进行提钻，提钻成孔后，对桩孔的深度、直径以及边口有无坍塌进行记录检查；
步骤五：水泥土回填夯实处理：包括填料选配与拌和、机械夯实；
所述填料选配与拌和具体为从取土场选取黄土作为拌和用土，黄土料使用过程中，提前将黄土用破碎机破碎，移动式过筛机过筛处理，水泥采用P.O.32.5级普通硅酸盐水泥，将水泥与黄土拌合均匀，其中水泥黄土体积配合比为水泥∶黄土＝1∶7；
所述机械夯实具体为成孔测孔检查合格后进行孔底夯实、夯平，夯实次数不小于8击，当孔壁土坍落孔底时，可增加夯击数，直至听到浑厚击实响声为止；水泥土分层回填夯实，逐层用铁锹定量向桩孔内下料，每层虚铺厚度控制在15cm以内，夯锤落距不小于2.5m，夯击次数不低于6击。
优选的，所述机械选择具体为根据边桩施工时机械操作半径受限，选择作业半径较小的长螺旋钻机。
优选的，所述钻杆设计具体为根据成孔过程中要对桩间土有挤密效果，在钻杆设计时选择对土体有挤压作用的钻杆，同时根据钻杆成孔所消耗的单位时间，经过施工模拟试验，综合比对各类钻杆的有利和不利因素，选择常规液压静压桩机钻杆端部加螺旋叶片的钻杆形式。
优选的，所述压土板设计：根据以往工程施工经验，钻杆在挤土成孔过程中，由于钻杆的挤压作用钻杆周边的土体会局部隆起，因此在进行深化设计时需考虑在机械端部增设压土板，防止土体隆起导致挤密效果不达标，经计算分析，钻杆成孔是钻头部分受压力约40t，因此在机械端部增设可承受50t压力不变形的压土板。
优选的，步骤四中所述孔测孔的方式为桩机行驶路线顺边坡方向行驶，采用隔行、隔列、间隔跳打的方法四遍成孔、成桩的方式。
优选的，步骤五中黄土的颗粒粒径≤10mm，有机质含量＜5％。
优选的，步骤五中水泥与黄土拌合时，保证拌合料色泽一致，无灰团、灰条、花面现象和大于10mm的土块；其中含水量达到的标准为：
当取土场内黄土天然含水量检测不小于14.5％、且不大于18.5％时，拌和时采取喷水方法微量调整混合料的含水量；
当取土场黄土的天然含水量检测明显低于最佳含水量时，先进行焖土处理，焖土提前7～10d进行，在存土场内分区存放黄土，根据土量及天然含水量，计算加水量，焖土后黄土的含水量较上述黄土天然含水量的最佳含水量高1％～2％。
优选的，所述喷水方法为根据每盘搅拌料的体积计算加水量，用搅拌机自动上水系统计量喷水。
优选的，步骤五中所述机械夯实所使用的每台压桩机配备3台卷扬机提升式夯实机。
优选的，还包括承载力检测，所述承载力检测包括桩间土处理效果的检测和复合地基承载力检测。
与现有技术相比，发明的有益效果是：
1、该静压沉管挤密桩边桩施工方法，采用此方法施工边桩，避免了边坡土方开挖量增大及后期回填土方量增大的问题，有效控制施工工期及施工成本，加快工期、控制成本。
2、该静压沉管挤密桩边桩施工方法，在旋压成孔的同时，对桩孔周边土体进行挤密，达到设计要求地基挤密效果，质量保证。
3、该静压沉管挤密桩边桩施工方法，一键成桩功能，通过电脑测算动力头电流来调整卷扬机的放绳速度，保证机械综合稳定，加装遥控操作装置，一名机手即可完成成孔工作，操作简便。
4、该静压沉管挤密桩边桩施工方法，液压静压桩机除了电费消耗外还有大量油耗，而改进后的机械除了每成孔1米耗2度电外，基本没有其他能耗。此外，简化了施工流程，减少了对土地资源的占用，充分体现了“绿色施工”的环保理念，绿色环保。
附图说明
图1为一种静压沉管挤密桩边桩施工方法的流程示意图；
图2为实施例中边桩成孔顺序示意图；
图3为实施例中桩间土挤密效果检验取样点示意图。
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。
如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种静压沉管挤密桩边桩施工方法，具体包括以下步骤：
步骤一：进行深化设计，所述深化设计包括机械选择、钻杆设计和压土板设计；
步骤二：进行加工改进：首先将静压机钻杆改造成设计样式，用改造后的钻杆更换长螺旋钻杆，更换动力头电机，在端部增设可承受50t压力不变形的压土板，加工完成后现场进行试运行调试；
步骤三：进行现场培训：设备改进加工完成后，对现场施工人员进行培训交底，正式施工前安排所有施工人员进行考核，考核通过后方可上岗作业；
步骤四：进行定位放线和成孔测孔：
所述定位放线：采用华测x900RTK测量仪器确定桩位控制点，其误差不大于1cm，经复核无误后，采用钢尺，用量距法，根据桩位平面图定出每个桩点位，并进行编组、排号，点位误差不大于2cm；确定好桩点位后用φ＝20mm钢钎打孔30～40cm深，向孔内灌入白灰粉，做好桩位标记，并做好放线记录，并经监理验收合格；
所述成孔测孔的具体包括以下步骤：
(1)桩机就位：桩机安装调试后，行至桩位处，使桩管中心与地面上标识的桩位对准，调平桩机，再次校核钻杆中心无误后，指挥员指挥司机将桩尖降到离地面9～11cm，调节压桩机使桩尖对准桩位，将桩管压入土中0.5～1.0m，暂停下压，再次从桩的两个正交侧面校正桩身垂直度，当偏差＜1.5％时进行正式压桩；
(2)旋压成孔：下钻速度控制在0.5～1m/min，遇到卡钻、钻机摇晃、偏移，停钻查明原因，采取纠正措施后再继续钻进，在钻杆上提前做好控制标尺，达到控制深度后停钻；
(3)提钻：在提钻前停顿9～11后进行提钻，提钻成孔后，对桩孔的深度、直径以及边口有无坍塌进行记录检查；
步骤五：水泥土回填夯实处理：包括填料选配与拌和、机械夯实；
所述填料选配与拌和具体为从取土场选取黄土作为拌和用土，黄土料使用过程中，提前将黄土用破碎机破碎，移动式过筛机过筛处理，水泥采用P.O.32.5级普通硅酸盐水泥，将水泥与黄土拌合均匀，其中水泥黄土体积配合比为水泥∶黄土＝1∶7；
所述机械夯实具体为成孔测孔检查合格后进行孔底夯实、夯平，夯实次数不小于8击，当孔壁土坍落孔底时，可增加夯击数，直至听到浑厚击实响声为止；水泥土分层回填夯实，逐层用铁锹定量向桩孔内下料，每层虚铺厚度控制在15cm以内，夯锤落距不小于2.5m，夯击次数不低于6击。
本实施例中，所述机械选择具体为根据边桩施工时机械操作半径受限，选择作业半径较小的长螺旋钻机。
本实施例中，所述钻杆设计具体为根据成孔过程中要对桩间土有挤密效果，在钻杆设计时选择对土体有挤压作用的钻杆，同时根据钻杆成孔所消耗的单位时间，经过施工模拟试验，综合比对各类钻杆的有利和不利因素，选择常规液压静压桩机钻杆端部加螺旋叶片的钻杆形式。
本实施例中，所述压土板设计：根据以往工程施工经验，钻杆在挤土成孔过程中，由于钻杆的挤压作用钻杆周边的土体会局部隆起，因此在进行深化设计时需考虑在机械端部增设压土板，防止土体隆起导致挤密效果不达标，经计算分析，钻杆成孔是钻头部分受压力约40t，因此在机械端部增设可承受50t压力不变形的压土板。
本实施例中，步骤四中所述孔测孔的方式为桩机行驶路线顺边坡11方向行驶，采用隔行、隔列、间隔跳打的方法四遍成孔、成桩的方式，如图2所示，○为第一遍成孔、成桩，⊙为第二遍成孔、成桩，◎为第三遍成孔、成桩，●为第四遍成孔、成桩。
本实施例中，步骤五中黄土的颗粒粒径≤10mm，有机质含量＜5％。
本实施例中，步骤五中水泥与黄土拌合时，保证拌合料色泽一致，无灰团、灰条、花面现象和大于10mm的土块；其中含水量达到的标准为：
当取土场内黄土天然含水量检测不小于14.5％、且不大于18.5％时，拌和时采取喷水方法微量调整混合料的含水量；
当取土场黄土的天然含水量检测明显低于最佳含水量时，先进行焖土处理，焖土提前7～10d进行，在存土场内分区存放黄土，根据土量及天然含水量，计算加水量，焖土后黄土的含水量较上述黄土天然含水量的最佳含水量高1％～2％。
本实施例中，所述喷水方法为根据每盘搅拌料的体积计算加水量，用搅拌机自动上水系统计量喷水。
本实施例中，步骤五中所述机械夯实所使用的每台压桩机配备3台卷扬机提升式夯实机。
本实施例中，还包括承载力检测，所述承载力检测包括桩间土处理效果的检测和复合地基承载力检测。
检测一：桩间土处理效果的检测：平均挤密系数、最小挤密系数是检测桩间土挤密效果的两个重要指标。平均挤密系数是在成孔挤密深度内，通过取样测定桩间土的平均干密度与其最大干密度的比值而获得。
取样自桩顶向下2.0m起，每2.0m不少于2点(一组)，即在桩孔外100mm处1点，桩孔之间的中心距(1/2处)1点；最小挤密系数是在成孔挤密深度内，通过A、B、C三个孔之间形心点部位取土样测定桩间土的最小干密度与其最大干密度的比值而获得。桩间土挤密效果检验取样点12，如图3所示，
检测二：复合地基承载力检测：采用现场载荷试验检测复合地基承载力，载荷试验堆载量依据预估极限荷载及置换率、承压板面积综合计算，分8级加载和4级卸载。承压板采用1.02m*1.02m方板，板底铺设50～150mm中粗砂找平层，试验坑底开挖至检测桩顶标高。采用手动油压千斤顶加载，工字钢搭设堆载平台，砂袋堆积提供反力。荷载值通过油压表测量，再由千斤顶的标定曲线换算给出。沉降则通过承压板两边对称架设的机械式百分表测量，所有百分表均用磁性表座固定于由脚手架钢管构成的基准梁上，基准梁在独立的基准桩上安装。
并且，水泥土挤密桩的桩位、垂直度、有效直径的允许偏差符合下表的规定：
发明的有益效果是：该静压沉管挤密桩边桩施工方法，采用此方法施工边桩，避免了边坡土方开挖量增大及后期回填土方量增大的问题，有效控制施工工期及施工成本，加快工期、控制成本。该静压沉管挤密桩边桩施工方法，在旋压成孔的同时，对桩孔周边土体进行挤密，达到设计要求地基挤密效果，质量保证。该静压沉管挤密桩边桩施工方法，一键成桩功能，通过电脑测算动力头电流来调整卷扬机的放绳速度，保证机械综合稳定，加装遥控操作装置，一名机手即可完成成孔工作，操作简便。该静压沉管挤密桩边桩施工方法，液压静压桩机除了电费消耗外还有大量油耗，而改进后的机械除了每成孔1米耗2度电外，基本没有其他能耗。此外，简化了施工流程，减少了对土地资源的占用，充分体现了“绿色施工”的环保理念，绿色环保。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种静压沉管挤密桩边桩施工方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤一：进行深化设计，所述深化设计包括机械选择、钻杆设计和压土板设计；
步骤二：进行加工改进：首先将静压机钻杆改造成设计样式，用改造后的钻杆更换长螺旋钻杆，更换动力头电机，在端部增设可承受50t压力不变形的压土板，加工完成后现场进行试运行调试；
步骤三：进行现场培训：设备改进加工完成后，对现场施工人员进行培训交底，正式施工前安排所有施工人员进行考核，考核通过后方可上岗作业；
步骤四：进行定位放线和成孔测孔：
所述定位放线：采用华测x900RTK测量仪器确定桩位控制点，其误差不大于1cm，经复核无误后，采用钢尺，用量距法，根据桩位平面图定出每个桩点位，并进行编组、排号，点位误差不大于2cm；确定好桩点位后用φ＝20mm钢钎打孔30～40cm深，向孔内灌入白灰粉，做好桩位标记，并做好放线记录，并经监理验收合格；
所述成孔测孔的具体包括以下步骤：
(1)桩机就位：桩机安装调试后，行至桩位处，使桩管中心与地面上标识的桩位对准，调平桩机，再次校核钻杆中心无误后，指挥员指挥司机将桩尖降到离地面9～11cm，调节压桩机使桩尖对准桩位，将桩管压入土中0.5～1.0m，暂停下压，再次从桩的两个正交侧面校正桩身垂直度，当偏差＜1.5％时进行正式压桩；
(2)旋压成孔：下钻速度控制在0.5～1m/min，遇到卡钻、钻机摇晃、偏移，停钻查明原因，采取纠正措施后再继续钻进，在钻杆上提前做好控制标尺，达到控制深度后停钻；
(3)提钻：在提钻前停顿9～11后进行提钻，提钻成孔后，对桩孔的深度、直径以及边口有无坍塌进行记录检查；
步骤五：水泥土回填夯实处理：包括填料选配与拌和、机械夯实；
所述填料选配与拌和具体为从取土场选取黄土作为拌和用土，黄土料使用过程中，提前将黄土用破碎机破碎，移动式过筛机过筛处理，水泥采用P.O.32.5级普通硅酸盐水泥，将水泥与黄土拌合均匀，其中水泥黄土体积配合比为水泥∶黄土＝1∶7；
所述机械夯实具体为成孔测孔检查合格后进行孔底夯实、夯平，夯实次数不小于8击，当孔壁土坍落孔底时，可增加夯击数，直至听到浑厚击实响声为止；水泥土分层回填夯实，逐层用铁锹定量向桩孔内下料，每层虚铺厚度控制在15cm以内，夯锤落距不小于2.5m，夯击次数不低于6击。
2.如权利要求1所述的一种静压沉管挤密桩边桩施工方法，其特征在于：所述机械选择具体为根据边桩施工时机械操作半径受限，选择作业半径较小的长螺旋钻机。
3.如权利要求1所述的一种静压沉管挤密桩边桩施工方法，其特征在于：所述钻杆设计具体为根据成孔过程中要对桩间土有挤密效果，在钻杆设计时选择对土体有挤压作用的钻杆，同时根据钻杆成孔所消耗的单位时间，经过施工模拟试验，综合比对各类钻杆的有利和不利因素，选择常规液压静压桩机钻杆端部加螺旋叶片的钻杆形式。
4.如权利要求1所述的一种静压沉管挤密桩边桩施工方法，其特征在于：所述压土板设计：根据以往工程施工经验，钻杆在挤土成孔过程中，由于钻杆的挤压作用钻杆周边的土体会局部隆起，因此在进行深化设计时需考虑在机械端部增设压土板，防止土体隆起导致挤密效果不达标，经计算分析，钻杆成孔是钻头部分受压力约40t，因此在机械端部增设可承受50t压力不变形的压土板。
5.如权利要求1所述的一种静压沉管挤密桩边桩施工方法，其特征在于：步骤四中所述孔测孔的方式为桩机行驶路线顺边坡方向行驶，采用隔行、隔列、间隔跳打的方法四遍成孔、成桩的方式。
6.如权利要求1所述的一种静压沉管挤密桩边桩施工方法，其特征在于：步骤五中黄土的颗粒粒径≤10mm，有机质含量＜5％。
7.如权利要求1所述的一种静压沉管挤密桩边桩施工方法，其特征在于：步骤五中水泥与黄土拌合时，保证拌合料色泽一致，无灰团、灰条、花面现象和大于10mm的土块；其中含水量达到的标准为：
当取土场内黄土天然含水量检测不小于14.5％、且不大于18.5％时，拌和时采取喷水方法微量调整混合料的含水量；
当取土场黄土的天然含水量检测明显低于最佳含水量时，先进行焖土处理，焖土提前7～10d进行，在存土场内分区存放黄土，根据土量及天然含水量，计算加水量，焖土后黄土的含水量较上述黄土天然含水量的最佳含水量高1％～2％。
8.如权利要求7所述的一种静压沉管挤密桩边桩施工方法，其特征在于：所述喷水方法为根据每盘搅拌料的体积计算加水量，用搅拌机自动上水系统计量喷水。
9.如权利要求1所述的一种静压沉管挤密桩边桩施工方法，其特征在于：步骤五中所述机械夯实所使用的每台压桩机配备3台卷扬机提升式夯实机。
10.如权利要求1所述的一种静压沉管挤密桩边桩施工方法，其特征在于：还包括承载力检测，所述承载力检测包括桩间土处理效果的检测和复合地基承载力检测。
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