CN112523215B - 载体桩多设备高效施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种载体桩多设备高效施工方法，涉及载体桩施工技术领域，该载体桩包括混凝土桩身、抗拔钢筋、填充料、影响土体、挤密土体，该施工方法包括以下施工步骤：设备进场，在施工现场准备吊机、振动锤、液压夹具、多个钢护筒、多台实心柱锤打桩机和多台空心柱锤打桩机，并将振动锤安装于吊机的吊钩上，钢护筒上设置灌注口；测量放线且沉钢护筒；成孔；填充料夯击；测量三击贯入度；下放抗拔钢筋；空心柱锤夯击填充料；成型混凝土桩身；拔套筒。本申请具有设备投入成本低、设备利用率高、施工效率高的效果。

Description

载体桩多设备高效施工方法

技术领域

本申请涉及载体桩施工技术领域，尤其是涉及一种载体桩多设备高效施工方法。

背景技术

载体桩是一种不同于普通意义上的桩，载体桩主要由上部桩身和下部“复合载体”两部分组成，桩身一般为现浇混凝土结构或高强预应力预制桩，“复合载体”是位于桩身底部、经深层填充料夯实的复合体，利用重锤的自由落体运动对桩端深层土体进行反复地填充料夯实挤密操作，使桩端以下一定范围内的土体得到最为有效地加固挤密，形成“复合载体”，是该种桩型的技术核心，可以使桩端的应力逐层地进行扩散和降低，改变了传统的桩端与地基土体之间的作用关系，充分调动了桩端地基土体的承载力，使得桩的承载能力大大提高。

申请号为201610680290.8的中国发明专利公开了一种抗拔桩的施工方法，包括下述步骤：1）将护筒沉入至设定深度；2）填入水泥拌合物并进行锤击形成载体的底层；3）在护筒中沉入由竖向锚固杆和底部锚固盘构成的特制的锚固件；4）以竖向锚固杆为中芯在护筒中沉入穿心锤；5）在护筒中填入水泥拌合物；6）提升穿心锤夯击所填入的水泥拌合物；7）重复步骤5）和6）的操作在桩端逐渐形成载体，并将底部锚固盘包裹嵌固在载体之内；8）灌注水泥砂浆或者素混凝土形成抗拔锚杆桩，或者沉入钢筋笼、灌注混凝土形成抗拔抗压钢筋混凝土桩。

申请号为201510216486.7的中国发明过专利公开了一种载体桩专用施工设备，包括有底盘，支架，支撑杆，内管和外管，其特征在于：支架上安装有桩锤和振动锤，分别与支架滑动连接并可上下移动，桩锤连接内管，振动锤连接外管，内管在振动锤中孔中插入外管，桩锤通过钢丝绳连接卷扬机，实现内管在外管中的上下运动，振动锤通过反压装置连接另一卷扬机，实现对外管施加反力向下沉入，振动锤直接连接另一卷扬机，实现外管向上提出。

上述的载体桩施工设备是当前载体桩施工步骤中的核心设备，该设备可以完成以下操作：1.将护筒沉入桩孔内；2.对桩端深层土体进行反复地填充料夯实挤密操作；3.锤击锚固件的锚固盘，直至锚固盘包裹嵌固在桩端形成的载体之内。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：由于上述施工设备的内管，锤击锚固盘的前提是锚固件的锚固杆能穿设至内管的内部，但是前面内管来对桩端深层土体进行反复地填充料夯实挤密操作之后，内管的底部容易塞进比较多的水泥拌合物，一旦长时间不清理，水泥拌合物会在内管的底部固化，从而内管的底部被堵塞，导致锚固杆无法穿设至内管的内部，将内管的底部疏通也非常耗费时间，导致施工效率低下。

发明内容

为了降低施工设备成本投入、提升施工效率的问题，本申请提供一种载体桩多设备高效施工方法。

本申请提供一种载体桩多设备高效施工方法，采用如下的技术方案：

一种载体桩多设备高效施工方法，所述载体桩包括混凝土桩身、抗拔钢筋、填充料、影响土体、挤密土体，包括以下施工步骤：

S1：设备进场，在施工现场准备吊机、振动锤、液压夹具、多个钢护筒、多台实心柱锤打桩机和多台空心柱锤打桩机，并将振动锤安装于吊机的吊钩上，将液压夹具固定安装于振动锤的底部，钢护筒上设置灌注口；

S2：测量放线且沉钢护筒，准确设置桩孔标记，采用液压夹具夹紧钢护筒，将钢护筒起吊至桩孔标记处，且使钢护筒的底部插入桩孔标记处的土层内，然后启动振动锤将钢护筒下沉至设计标高和持力层，控制液压夹具松开钢护筒后，吊机、振动锤和液压夹具配合在下一个桩孔标记处沉放下一个钢护筒；

S3：成孔，在已经下沉完毕的钢护筒内采用旋挖或者长螺旋辅助引孔方式成孔；

S4：填充料夯击，驱使实心柱锤打桩机至桩孔附近，然后从灌注口处进行分次填入填充料，同时启动实心柱锤打桩机并采用实心柱锤多次夯击填充料；

S5：测量三击贯入度，填充料完成形成密实载体状态后，启动实心柱锤打桩机并提升实心柱锤底至孔底5-7米的高度，快速落放实心柱锤，使实心柱锤做自由落体运动，测量三击贯入度，若不满足设计要求，继续在桩孔内填充并锤击填充料，直至满足三击贯入度要求，拔出实心柱锤后，移动实心柱锤打桩机的位置夯击下一个载体桩的填充料；

S6：下放抗拔钢筋，定制抗拔钢筋，将抗拔钢筋下放至桩孔内；

S7：空心柱锤夯击填充料，驱使空心柱锤打桩机至桩孔附近，将空心柱锤沉放至桩孔内，使抗拔钢筋的杆部从空心柱锤的底部贯穿至空心柱锤内，继续从灌注口处进行分次填入填充料，启动空心柱锤打桩机并采用空心柱锤多次夯击抗拔钢筋的底部直至抗拔钢筋的底部进入载体内，拔出空心柱锤后，移动空心柱锤打桩机的位置夯击下一个载体桩的抗拔钢筋的底部；

S8：成型混凝土桩身，在钢护筒内制作出由钢筋、混凝土/水泥砂浆形成的混凝土桩身，混凝土桩身包裹抗拔钢筋的杆部；

S9：拔套筒，将钢护筒从桩孔内拔出，控制拔出速度，必要时采用停拔措施。

通过采用上述技术方案，具有以下几点非常明显的技术优势：

1.上述施工工艺中，通过吊机配合振动锤、液压夹具进行下沉钢护筒操作，下放抗拔钢筋前通过实心柱锤打桩机进行锤击填充料操作，且借助实心柱锤打桩机完成三击贯入度测量任务，下放抗拔钢筋后通过空心柱锤打桩机进行锤击填充料操作，之后再可以通过吊机配合振动锤、液压夹具进行拔起钢护筒操作，整个工艺通过多台设备来实现，而且实心柱锤打桩机和空心柱锤打桩机设置有多台，首先实心柱锤不会有填充料堵塞风险，其次即使空心柱锤被填充料堵塞，也有其他空心柱锤打桩机可以快速替换，不会影响载体桩的流水式高效作业，工作人员有更多的空余时间去疏通被堵塞的空心柱锤，不会存在专门停机去疏通空心柱锤的情况，大大提升了施工效率；

2.每一个工程项目的载体桩数量至少都是几百根，乃至上千根，如果想提升施工效率，只能多购买多台价格较为昂贵的载体桩专用施工设备，一般情况下相关技术中的载体桩专用施工设备的价格都在100万以上，所以设备投入成本十分昂贵，但是上述施工工艺中，没有昂贵的载体桩专用施工设备，而是采用吊机、振动锤、液压夹具、多个钢护筒、多台实心柱锤打桩机和多台空心柱锤打桩机，上述每一台设备的投入成本最多在10-20万左右，设备投入非常小，更重要的是：实心柱锤打桩机和空心柱锤打桩机的体型小，移动方便，吊机的起吊范围比较大，所以吊机基本上不需要大幅度移动位置，就可以向其周围所有的桩孔内下放或者拔出钢护筒，且每一台设备完成当前的操作任务后就可以进行下一根载体桩的施工操作，相互影响，进一步提升了施工效率；

3.虽然通过相关技术中的载体桩专用施工设备能够实现一台设备多种施工操作，但是载体桩施工的最终的步骤都是灌注水泥砂浆或者素混凝土，在灌注水泥砂浆或者素混凝土之前，该载体桩专用施工设备只能停留在正在施工的一根载体桩周围，无法转移，只有灌注水泥砂浆或者素混凝土之后，该载体桩专用施工设备才可以将外管（即护筒）拔起，目前工程项目中水泥砂浆或者素混凝土都是由供应商直接配送，其到达施工现场的时间无法控制，经常会存在该载体桩施工设备停机很久等待水泥砂浆或者素混凝土配送的情况，施工效率低下，但是上述施工工艺中，各个设备都可以再对应的操作施工完毕后，随时离开，无需专门等待水泥砂浆或者素混凝土配送，不会影响各个设备的使用率，进一步提升了施工效率；

4.先将钢护筒以振动的方式插入至比较软质的土层内，然后再在钢护筒内施工得到桩孔，钢护筒具有保护软质土层的效果，与“先成孔再放钢护筒”的施工方案相比，可以有效避免塌孔问题。

优选的，在步骤S8中，包括以下步骤：

S81：安装钢筋笼，现场预制钢筋笼，将钢筋笼吊起并放入钢护筒内，并将抗拔钢筋的杆部穿入钢筋笼内，测量钢筋笼标高并调整钢筋笼标高在允许误差范围内；

S82：浇注水泥砂浆或混凝土，在钢护筒内浇筑水泥砂浆或混凝土，测量并控制浇筑混凝土桩身的标高。

通过采用上述技术方案，混凝土桩身通过上述现浇工艺制成，适用于运输不方便的施工现场，钢筋笼可以在施工现场直接捆扎，浇注水泥砂浆或混凝土更是操作简单方便。

优选的，钢筋笼内设置有多个上下间隔布置的定位环，定位环用于供抗拔钢筋的杆部穿设。

通过采用上述技术方案，在下放钢筋笼的过程中，可以使抗拔钢筋的杆部穿入定位环中，从而可以有效防止抗拔钢筋的杆部在钢筋笼内晃动，尽量确保抗拔钢筋的杆部位于载体桩的中心轴线位置。

优选的，在步骤S8中，包括以下步骤：

S83：安装预制桩，将多个钢筋笼和混凝土预制形成预制桩，将预制桩吊起并放入钢护筒内，预制桩中心形成用于容纳抗拔钢筋的杆部的管桩孔，并将抗拔钢筋的杆部穿入预制桩的管桩孔内，测量预制桩标高并调整预制桩在允许误差范围内；

S84：浇筑水泥砂浆或混凝土，在预制桩内浇筑水泥砂浆或混凝土，测量并控制浇筑水泥砂浆的标高。

通过采用上述技术方案，预制形成结构稳定的预制桩，受力较为稳定，具有较好的支承力和抗剪力，适应能力强，使用预制的预制桩，施工方式简单，与现浇工艺相比，无需等待混凝土固化，提高了施工效率，降低了施工成本。

优选的，混凝土桩身的顶端设置有承台和筏板，抗拔钢筋的杆部顶端向上延伸至承台和筏板内，或者抗拔钢筋的杆部顶端不延伸至承台和筏板内。

通过采用上述技术方案，承台和筏板进一步加强了载体桩整体结构强度，载重能力、抗压能力更强。

优选的，抗拉钢筋包括至少三根固定成一束的抗拉纵筋，多根抗拉纵筋通过中间的帮焊钢筋双面焊接实现连接固定，抗拉纵筋的底端均为85-95度弯曲状设置，多根抗拉纵筋的底端沿桩孔的内径方向间隔均匀排布。

通过采用上述技术方案，帮焊钢筋具有相邻抗拉纵筋的作用，同时起到减少抗拉纵筋变形的作用，分散施加至抗拉纵筋上的载荷，整体结构承载能力和抗剪能力更强；上述结构设计的抗拉钢筋，结构简单、制作成本低，而且抗拉纵筋的底端作为被空心柱锤反复锤击的部位非常容易断裂，而直接将抗拉纵筋的底端弯曲85-95度，抗拉纵筋与桩孔底端的填充料相互的牵引力和约束力更大，使得载体桩整体稳定性更强，而且这种一体式结构，相较于焊接工艺，结构强度更高。

优选的，抗拉钢筋的顶部焊接有导向钢筋，导向钢筋的的长度在1-3米之间，在上述步骤S7中，导向钢筋的顶部从钢护筒的顶部伸出。

通过采用上述技术方案，在施工过程中，钢护筒一般都还有一米左右的长度伸出地面，以方便工作人员从灌注口加入填充料，但是抗拉钢筋的顶部受制于载体桩的长度，一般情况下抗拉钢筋的最顶部也是刚刚延伸至地面水平线，所以将抗拉钢筋放入钢护筒内后，抗拉钢筋的最顶部不会伸出钢护筒，在需要将抗拉钢筋的杆部穿入空心柱锤内时，抗拉钢筋的杆部难以对准空心柱锤底部的孔洞，所以增加设计的导向钢筋，可以直接伸出钢护筒内，方便对准空心柱锤底部的孔洞，具有良好的导向作用，方便抗拉钢筋的杆部快速穿入空心柱锤内，施工效率更高。

优选的，空心柱锤包括钢内筒、第一中间钢筒、第二中间钢筒和钢外筒，钢内筒插入第一中间钢筒的内部且焊接固定，第一中间钢筒插入第二中间钢筒的内部且焊接固定，第二中间钢筒插入钢外筒的内部且焊接固定，钢内筒、第一中间钢筒、第二中间钢筒和钢外筒的长度逐渐递减且四者的底表面相齐平，钢外筒的底表面焊接固定有圆环盘，钢内筒的顶部固定设置有用于起吊的吊件。

通过采用上述技术方案，空心柱锤主要构成部件为多个内径不同的筒体，而且内径不同的筒体的长度也不一样，从而可以制作出顶部较轻、底部较重的空心柱锤，可以有效防止空心柱锤在升降过程中发生摆动，而且上述结构设计的空心柱锤，结构简单且牢固，制作成本低；圆环盘直接与抗拔钢筋的底部或者填充料接触，在反复锤击的过程中，可以保护该空心柱锤的底部受损伤，在施工不同桩径的载体桩时，还可以焊接尺寸不同的圆环盘，方便实用，锤击效果更好；吊件的设计，可以方便空心柱锤被吊起或者放下以完成操作锤击动作。

优选的，抗拔钢筋的底部被锤入载体内的长度在40-100厘米之间。

通过采用上述技术方案，如果要将抗拔钢筋的底部被锤入载体内的长度大于100厘米，那么锤击的次数会比较多，施工的时间也比较长，而且容易将抗拔钢筋的底部锤烂；当抗拔钢筋的底部被锤入载体内的长度小于40厘米时，抗拔钢筋和载体之间的连接强度会受影响，不利于优化该载体桩的结构强度，所以上述长度优选为40-100厘米。

优选的，所述填充料为水泥砂拌合物或干硬性混凝土。

通过采用上述技术方案，水泥砂拌合物制作方便，而且固化后具有较佳的结构强度，而干硬性混凝土不易产生离析及泌水现象，硬化较快，强度较高，因此采用水泥砂拌合物或干硬性混凝土作为填充料，方便施工。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.首先实心柱锤不会有填充料堵塞风险，其次即使空心柱锤被填充料堵塞，也有其他空心柱锤打桩机可以快速替换，不会影响载体桩的流水式高效作业，工作人员有更多的空余时间去疏通被堵塞的空心柱锤，不会存在专门停机去疏通空心柱锤的情况，大大提升了施工效率；

2.无需采用昂贵的载体桩专用施工设备，而用成本更低的吊机、振动锤、液压夹具、多个钢护筒、多台实心柱锤打桩机和多台空心柱锤打桩机，大大降低施工设备成本投入；

3.上述施工工艺中，各个设备都可以再对应的操作施工完毕后，随时离开，无需专门等待水泥砂浆或者素混凝土配送，不会影响各个设备的使用率，进一步提升了施工效率。

附图说明

图1是本申请实施例一中载体桩、承台和筏板的结构示意图。

图2是本申请实施例一的载体桩多设备高效施工方法的流程示意图。

图3是本申请实施例一的成型混凝土桩身的流程示意图。

图4是本申请实施例一中钢护筒的结构示意图。

图5是本申请实施例一中抗拔钢筋的结构示意图。

图6是本申请实施例一中空心柱锤的结构示意图。

图7是本申请实施例一中实心柱锤的结构示意图。

图8是本申请实施例二的成型混凝土桩身的流程示意图。

图9是本申请实施例二中载体桩、承台和筏板的结构示意图。

图10是本申请实施例三中载体桩、承台和筏板的结构示意图。

附图标记说明：101、混凝土桩身；11、钢筋笼；111、定位环；12、预制桩；102、抗拔钢筋；21、抗拉纵筋；22、帮焊钢筋；24、导向钢筋；103、填充料；104、影响土体；105、挤密土体；106、钢护筒；61、灌注口；107、空心柱锤；71、钢内筒；72、第一中间钢筒；73、第二中间钢筒；74、钢外筒；75、圆环盘；76、吊件；108、实心柱锤；109、承台；110、筏板。

具体实施方式

以下结合附图1-10对本申请作进一步详细说明。

实施例一

本申请实施例一公开一种载体桩多设备高效施工方法。参照图1和图2，该载体桩包括混凝土桩身101、抗拔钢筋102、填充料103、影响土体104、挤密土体105、承台109和筏板110，承台109和筏板110设于混凝土桩身101的桩顶端，抗拔钢筋102的杆部顶端向上延伸至承台109和筏板110内，填充料103为水泥砂拌合物，在其他实施例中填充料103还可以为干硬性混凝土，挤密土体105采用水泥砂拌合物和原状土混合挤密而成,影响土体104为桩孔底部受到夯击的原状土体。抗拔钢筋102的底部被锤入载体内的长度为80厘米，在其他实施例中该长度还可以为40厘米、50厘米、60厘米、70厘米、90厘米或者100厘米。

该载体桩多设备高效施工方法包括以下步骤：设备进场S1、测量放线且沉钢护筒S2；成孔S3；填充料夯击S4；测量三击贯入度S5；下放抗拔钢筋S6；空心柱锤夯击填充料S7；成型混凝土桩身S8；拔套筒S9。

参照图2，设备进场S1：在施工现场准备吊机、振动锤、液压夹具、多个钢护筒106（详见图4）、多台实心柱锤打桩机、多台空心柱锤打桩机、长螺旋钻孔机，实心柱锤打桩机是指在普通的打桩机上安装有实心柱锤108（详见图7），空心柱锤打桩机是指在普通的打桩机上安装有空心柱锤107（详见图6），并将振动锤安装于吊机的吊钩上，将液压夹具固定安装于振动锤的底部，钢护筒106上设置灌注口61（详见图4），钢护筒106的直径略大于桩孔的直径，钢护筒106的筒壁厚度在1-2厘米之间。

参照图2，测量放线且沉钢护筒S2：依据规划定点将建筑物的总平图上的主控点测放完毕，经监理验线合格后，再进行桩位点的测放，误差控制在2厘米之内，准确设置桩孔标记，采用液压夹具夹紧钢护筒106，将钢护筒106起吊至桩孔标记处，工作人员用手校准钢护筒106底部的位置，且使钢护筒106的底部插入桩孔标记处的土层内，然后启动振动锤将钢护筒106下沉至设计标高和持力层，控制液压夹具松开钢护筒106后，吊机调整角度，振动锤和液压夹具配合在下一个桩孔标记处沉放下一个钢护筒106。

参照图2，成孔S3：在已经下沉完毕的钢护筒106内采用长螺旋钻孔机成孔，即将长螺旋钻孔机的钻杆沿着钢护筒的顶部开口向下钻软质的土层，在其他实施例中还可以采用旋挖等其他辅助引孔方式成孔。

参照图1和图2，填充料夯击S4：驱使实心柱锤打桩机至桩孔附近，然后从灌注口61（详见图4）处进行分次填入填充料103，每次填料量为0.015-0.045立方米，必要时为了防水和清泥可以使用少量的砖渣和石块，同时启动实心柱锤打桩机并采用实心柱锤108（详见图7）多次夯击填充料103。

参照图1和图7，测量三击贯入度S5：填充料103完成形成密实载体状态后，启动实心柱锤打桩机并提升实心柱锤108底至孔底5-7米的高度，快速落放实心柱锤108，使实心柱锤108做自由落体运动，测量三击贯入度，若不满足设计要求，继续在桩孔内填充并锤击填充料103，直至满足三击贯入度要求，拔出实心柱锤108后，移动实心柱锤打桩机的位置夯击下一个载体桩的填充料103。

参照图2和图3，下放抗拔钢筋S6：定制抗拔钢筋102，人工将抗拔钢筋102下放至桩孔内；

参照图1和图6，空心柱锤夯击填充料S7：驱使空心柱锤打桩机至桩孔附近，将空心柱锤107沉放至桩孔内，使抗拔钢筋102（详见图3）的杆部从空心柱锤107的底部贯穿至空心柱锤107内，继续从灌注口61（详见图4）处进行分次填入填充料103，启动空心柱锤打桩机并采用空心柱锤107多次夯击抗拔钢筋102的底部直至抗拔钢筋102的底部进入载体内，拔出空心柱锤107后，移动空心柱锤打桩机的位置夯击下一个载体桩的抗拔钢筋102的底部；

参照图1和图4，成型混凝土桩身S8：在钢护筒106内制作出由钢筋、混凝土/水泥砂浆形成的混凝土桩身101，混凝土桩身101包裹抗拔钢筋102的杆部；

参照图2和图4，拔套筒S9：将钢护筒106从桩孔内拔出，采用液压夹具夹紧钢护筒106，然后启动振动锤的同是用吊机起吊振动锤，控制拔出速度，必要时采用停拔措施，钢护筒106全部拔出后控制液压夹具松开钢护筒106，之后人工用振捣棒振捣，振捣基本采用一插到底，快插慢拔的原则，如有少量桩振捣不下的，将振捣棒放在钢筋笼11上适当振捣，用来保证桩身混凝土密实度和达到设计强度。

参照图3和图4，在步骤S8中，包括以下步骤：

安装钢筋笼S81：现场预制钢筋笼11，将钢筋笼11吊起并放入钢护筒106内，并将抗拔钢筋102的杆部穿入钢筋笼11内，测量钢筋笼11标高并调整钢筋笼11标高在允许误差范围内。起吊钢筋笼11的方式可以采用以下两种：1.将钢筋笼11悬挂在吊机的挂钩上，用吊机下放钢筋笼11；2.将空心柱锤打桩机的空心柱锤107（详见图6）取下，用钢筋笼11悬替换空心柱锤107，通过打桩机的卷扬机带动钢筋笼11升降，实现下放钢筋笼11的目的。

浇注水泥砂浆或混凝土S82：在钢护筒106内浇筑水泥砂浆或混凝土，测量并控制浇筑混凝土桩身101的标高，控制每根桩实测混凝土/水泥砂浆塌落度180-220mm，灌注好的桩身混凝土/水泥砂浆充盈系数大于1.1，按规范超灌0.8米以上。

参照图1和图3，抗拉钢筋包括三根固定成一束的抗拉纵筋21（在其他实施例中抗拉纵筋21的数量还可以为四根、五根或者更多），三个抗拉纵筋21相互夹角成120度排列，多根抗拉纵筋21通过中间的帮焊钢筋22双面焊接实现连接固定，抗拉纵筋21的底端均为90度弯曲状设置，在其他实施例中上述弯曲角度还可以为85度、86度、87度、88度、89度、91度、92度、93度、94度或者95度，多根抗拉纵筋21的底端沿桩孔的内径方向间隔均匀排布（间隔角度为120度），抗拉钢筋的顶部焊接有导向钢筋24，导向钢筋24的的长度为1.5米，在其他实施例中该长度还可以1米、2米、2.5米或者3米，在上述步骤S7中，导向钢筋24的顶部从钢护筒106（详见图4）的顶部伸出。抗拉纵筋21、帮焊钢筋22和导向钢筋24采用的是HRB400级的螺纹钢，抗拉纵筋21在空心柱锤107带动下，其底部90度弯曲部分嵌入填充料103中，其杆部嵌入混凝土桩身101中，使混凝土桩身101与填充料103牢固连接。

参考图1和图5，钢筋笼11内设置有多个上下间隔布置的定位环111，上下两个定位环111之间的间隔距离为1米左右，定位环111用于供抗拔钢筋102的杆部穿设，定位环111具体由钢筋弯制成，且定位环111的内直径大于抗拔钢筋102的杆部的外直径，定位环111和钢筋笼11之间通过四根钢筋焊接固定。

参照图6，空心柱锤107包括钢内筒71、第一中间钢筒72、第二中间钢筒73和钢外筒74，钢内筒71插入第一中间钢筒72的内部且焊接固定，第一中间钢筒72插入第二中间钢筒73的内部且焊接固定，第二中间钢筒73插入钢外筒74的内部且焊接固定，钢内筒71、第一中间钢筒72、第二中间钢筒73和钢外筒74的长度逐渐递减且四者的底表面相齐平，钢外筒74的底表面焊接固定有圆环盘75，钢内筒71的顶部一体成型有用于起吊的吊件76，吊件76上设有圆孔。

本申请实施例一的载体桩多设备高效施工方法具有以下几点非常明显的技术优势：

1.上述施工工艺中，通过吊机配合振动锤、液压夹具进行下沉钢护筒106操作，下放抗拔钢筋前通过实心柱锤打桩机进行锤击填充料103操作，且借助实心柱锤打桩机完成三击贯入度测量任务，下放抗拔钢筋后通过空心柱锤打桩机进行锤击填充料103操作，之后再可以通过吊机配合振动锤、液压夹具进行拔起钢护筒106操作，整个工艺通过多台设备来实现，而且实心柱锤打桩机和空心柱锤打桩机设置有多台，首先实心柱锤108不会有填充料103堵塞风险，其次即使空心柱锤107被填充料103堵塞，也有其他空心柱锤打桩机可以快速替换，不会影响载体桩的流水式高效作业，工作人员有更多的空余时间去疏通被堵塞的空心柱锤107，不会存在专门停机去疏通空心柱锤107的情况，大大提升了施工效率；

2.每一个工程项目的载体桩数量至少都是几百根，乃至上千根，如果想提升施工效率，只能多购买多台价格较为昂贵的载体桩专用施工设备，一般情况下相关技术中的载体桩专用施工设备的价格都在100万以上，所以设备投入成本十分昂贵，但是上述施工工艺中，没有昂贵的载体桩专用施工设备，而是采用吊机、振动锤、液压夹具、多个钢护筒106、多台实心柱锤打桩机和多台空心柱锤打桩机，上述每一台设备的投入成本最多在10-20万左右，设备投入非常小，更重要的是：实心柱锤打桩机和空心柱锤打桩机的体型小，移动方便，吊机的起吊范围比较大，所以吊机基本上不需要大幅度移动位置，就可以向其周围所有的桩孔内下放或者拔出钢护筒106，且每一台设备完成当前的操作任务后就可以进行下一根载体桩的施工操作，相互影响，进一步提升了施工效率；

3.虽然通过相关技术中的载体桩专用施工设备能够实现一台设备多种施工操作，但是载体桩施工的最终的步骤都是灌注水泥砂浆或者素混凝土，在灌注水泥砂浆或者素混凝土之前，该载体桩专用施工设备只能停留在正在施工的一根载体桩周围，无法转移，只有灌注水泥砂浆或者素混凝土之后，该载体桩专用施工设备才可以将外管（即护筒）拔起，目前工程项目中水泥砂浆或者素混凝土都是由供应商直接配送，其到达施工现场的时间无法控制，经常会存在该载体桩施工设备停机很久等待水泥砂浆或者素混凝土配送的情况，施工效率低下，但是上述施工工艺中，各个设备都可以再对应的操作施工完毕后，随时离开，无需专门等待水泥砂浆或者素混凝土配送，不会影响各个设备的使用率，进一步提升了施工效率；

先将钢护筒106以振动的方式插入至比较软质的土层内，然后再在钢护筒106内施工得到桩孔，钢护筒106具有保护软质土层的效果，与“先成孔再放钢护筒”的施工方案相比，可以有效避免塌孔问题。

实施例二

本申请实施例二公开一种载体桩多设备高效施工方法，结合图2和图8，与实施例一的不同之处在于，在步骤S8中，包括以下步骤：

安装预制桩S83：将多个钢筋笼11和混凝土预制形成预制桩12（详见图9），将预制桩12吊起并放入钢护筒106内，预制桩12中心形成用于容纳抗拔钢筋102的杆部的管桩孔，并将抗拔钢筋102的杆部穿入预制桩12的管桩孔内，测量预制桩12标高并调整预制桩12在允许误差范围内；

浇筑水泥砂浆或混凝土S84：在预制桩12内浇筑水泥砂浆或混凝土，测量并控制浇筑水泥砂浆的标高。

通过采用上述技术方案，预制形成结构稳定的预制桩12，受力较为稳定，具有较好的支承力和抗剪力，适应能力强，使用预制的预制桩12，施工方式简单，与现浇工艺相比，无需等待混凝土固化，提高了施工效率，降低了施工成本。

实施例三

本申请实施例三公开一种载体桩多设备高效施工方法，结合图2和图10，与实施例一的不同之处在于，抗拔钢筋102的杆部顶端不延伸至承台109和筏板110内，且抗拔钢筋102的杆部的长度大致为载体桩长度的一半。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种载体桩多设备高效施工方法，制得的载体桩包括混凝土桩身(101)、位于所述混凝土桩身(101)中心的抗拔钢筋(102)、位于所述混凝土桩身(101)底部的填充料(103)、位于所述填充料(103)外围的影响土体(104)、位于所述影响土体(104)外围的挤密土体(105)，所述抗拔钢筋(102)底部弯曲的抗拉纵筋(21)被锤入密实载体状态后所述填充料(103)内，其特征在于，所述载体桩多设备高效施工方法包括以下施工步骤：

S1：设备进场，在施工现场准备吊机、振动锤、液压夹具、多个钢护筒(106)、多台实心柱锤打桩机和多台空心柱锤打桩机，并将振动锤安装于吊机的吊钩上，将液压夹具固定安装于振动锤的底部，所述钢护筒(106)上设置灌注口(61)；

S2：测量放线且沉钢护筒，准确设置桩孔标记，采用液压夹具夹紧钢护筒(106)，将所述钢护筒(106)起吊至桩孔标记处，且使钢护筒(106)的底部插入桩孔标记处的土层内，然后启动振动锤将所述钢护筒(106)下沉至设计标高和持力层，控制液压夹具松开所述钢护筒(106)后，吊机、振动锤和液压夹具配合在下一个桩孔标记处沉放下一个钢护筒(106)；

S3：成孔，在已经下沉完毕的钢护筒(106)内采用旋挖或者长螺旋辅助引孔方式形成桩孔；

S4：填充料夯击，驱使实心柱锤打桩机至所述桩孔附近，然后从所述灌注口(61)处进行分次填入填充料(103)，同时启动实心柱锤打桩机并采用实心柱锤(108)多次夯击填充料(103)；

S5：测量三击贯入度，填充料(103)完成形成密实载体状态后，启动实心柱锤打桩机并提升实心柱锤(108)底至孔底5-7米的高度，快速落放实心柱锤(108)，使实心柱锤(108)做自由落体运动，测量三击贯入度，若不满足设计要求，继续在所述桩孔内填充并锤击填充料(103)，直至满足三击贯入度要求，拔出实心柱锤(108)后，移动实心柱锤打桩机的位置夯击下一个载体桩的填充料(103)；

S6：下放抗拔钢筋，定制所述抗拔钢筋(102)，将所述抗拔钢筋(102)下放至所述桩孔内；

S7：空心柱锤夯击填充料，驱使所述空心柱锤打桩机至所述桩孔附近，将空心柱锤(107)沉放至所述桩孔内，使所述抗拔钢筋(102)的杆部从所述空心柱锤(107)的底部贯穿至所述空心柱锤(107)内，继续从所述灌注口(61)处进行分次填入填充料(103)，启动所述空心柱锤打桩机并采用所述空心柱锤(107)多次夯击所述抗拔钢筋(102)的底部直至所述抗拔钢筋(102)的底部进入所述填充料(103)内，拔出所述空心柱锤(107)后，移动所述空心柱锤打桩机的位置夯击下一个载体桩的抗拔钢筋(102)的底部；

S8：成型混凝土桩身，在钢护筒(106)内制作出由钢筋、混凝土/水泥砂浆形成的混凝土桩身(101)，所述混凝土桩身(101)包裹所述抗拔钢筋(102)的杆部；

S9：拔套筒，将所述钢护筒(106)从所述桩孔内拔出，控制拔出速度，必要时采用停拔措施；

其中，所述抗拔钢筋(102)包括至少三根固定成一束的抗拉纵筋(21)，多根抗拉纵筋(21)通过中间的帮焊钢筋(22)双面焊接实现连接固定，所述抗拉纵筋(21)的底端均为85-95度弯曲状设置，多根抗拉纵筋(21)的底端沿所述桩孔的内径方向间隔均匀排布；

所述抗拔钢筋(102)的顶部焊接有导向钢筋(24)，所述导向钢筋(24)的长度在1-3米之间，在步骤S7中，所述导向钢筋(24)的顶部从所述钢护筒(106)的顶部伸出；

在施工过程中，所述钢护筒(106)有伸出地面的长度，以从所述灌注口(61)加入填充料(103)，所述抗拔钢筋(102)放入所述钢护筒(106)后，所述抗拔钢筋(102)的最顶部不会伸出所述钢护筒(106)，在将所述抗拔钢筋(102)的杆部穿入所述空心柱锤(107)内时，利用所述导向钢筋(24)直接伸出所述钢护筒(106)，所述抗拔钢筋(102)的杆部对准所述空心柱锤(107)底部的孔洞，提供导向作用，方便所述抗拔钢筋(102)的杆部穿入所述空心柱锤(107)内；

S7中所述空心柱锤(107)包括钢内筒(71)、第一中间钢筒(72)、第二中间钢筒(73)和钢外筒(74)，所述钢内筒(71)的一部分插入所述第一中间钢筒(72)的内部且焊接固定，所述第一中间钢筒(72)的一部分插入所述第二中间钢筒(73)的内部且焊接固定，所述第二中间钢筒(73)的一部分插入所述钢外筒(74)的内部且焊接固定，所述钢内筒(71)、所述第一中间钢筒(72)、所述第二中间钢筒(73)和所述钢外筒(74)的长度逐渐递减且四者的底表面相齐平，所述钢外筒(74)的底表面焊接固定有圆环盘(75)，所述钢内筒(71)的顶部固定设置有用于起吊的吊件(76);

所述空心柱锤(107)主要构成部件为多个内径不同的筒体，而且内径不同的筒体的长度也不一样，从而制作出顶部较轻、底部较重的空心柱锤，以有效防止空心柱锤(107)在升降过程中发生摆动；所述圆环盘(75)直接与所述抗拔钢筋(102)的底部或者填充料接触，在反复锤击的过程中，保护该空心柱锤(107)的底部，在施工不同桩径的载体桩时，焊接尺寸不同的圆环盘(75)。

2.根据权利要求1所述的载体桩多设备高效施工方法，其特征在于：在步骤S8中，包括以下步骤：

S81：安装钢筋笼，现场预制钢筋笼(11)，将钢筋笼(11)吊起并放入钢护筒(106)内，并将所述抗拔钢筋(102)的杆部穿入所述钢筋笼(11)内，测量所述钢筋笼(11)标高并调整所述钢筋笼(11)标高在允许误差范围内；

S82：浇注水泥砂浆或混凝土，在所述钢护筒(106)内浇筑水泥砂浆或混凝土，测量并控制浇筑所述混凝土桩身(101)的标高。

3.根据权利要求2所述的载体桩多设备高效施工方法，其特征在于：所述钢筋笼(11)内设置有多个上下间隔布置的定位环(111)，所述定位环(111)用于供所述抗拔钢筋(102)的杆部穿设。

4.根据权利要求1所述的载体桩多设备高效施工方法，其特征在于：在步骤S8中，包括以下步骤：

S83：安装预制桩，将多个钢筋笼(11)和混凝土预制形成预制桩(12)，将所述预制桩(12)吊起并放入所述钢护筒(106)内，所述预制桩(12)中心形成用于容纳抗拔钢筋(102)的杆部的管桩孔，并将所述抗拔钢筋(102)的杆部穿入所述预制桩(12)的所述管桩孔内，测量所述预制桩(12)标高并调整预制桩(12)在允许误差范围内；

S84：浇筑水泥砂浆或混凝土，在所述预制桩(12)内浇筑水泥砂浆或混凝土，测量并控制浇筑水泥砂浆的标高。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的载体桩多设备高效施工方法，其特征在于：所述混凝土桩身(101)的顶端设置有承台(109)和筏板(110)，所述抗拔钢筋(102)的杆部顶端向上延伸至所述承台(109)和所述筏板(110)内。

6.根据权利要求1所述的载体桩多设备高效施工方法，其特征在于：所述抗拔钢筋(102)的底部被锤入所述填充料(103)内的长度在40-100厘米之间。

7.根据权利要求1所述的载体桩多设备高效施工方法，其特征在于：所述填充料(103)为水泥砂拌合物或干硬性混凝土。

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