CN113481974A - 一种淤泥质土载体桩施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种淤泥质土载体桩施工方法，涉及载体桩施工领域，其包括以下步骤，S1、载体桩桩机就位，调直护筒使护筒与桩位中心对齐；S2、先于地表上填入速凝水泥拌合物，等待速凝水泥拌合物达到一定强度后，再通过重锤向下锤击至一定距离，上提重锤至地表以上，然后于桩孔底壁填入速凝水泥拌合物，重复本步骤直至锤击至设计标高；S3、下放钢护筒至桩底；S4、提升重锤至地表以上，进行填料，并使重锤做自由落体，夯击填充料；S5、测量三击贯入度；S6、按照步骤S4的方式夯填干性混凝土；S7、下放钢筋笼，灌注混凝土后，拔出护筒。本申请具有使得冲孔过程中淤泥不易涌入桩体，保证了最终的成桩质量的效果。

Description

一种淤泥质土载体桩施工方法

技术领域

本发明涉及载体桩施工领域，尤其是涉及一种淤泥质土载体桩施工方法。

背景技术

载体桩就是由混凝土桩身和载体构成的桩，载体通常包括混凝土、夯实填充料、挤密土体三部分。

相关技术中，载体桩施工时，选择下部层位稳定、土性较好的土层作为被加固土层，载体桩的承载力主要来自载体，载体通过反复填入建筑垃圾再以3.5吨重锤提升6米进行自由落体夯实，通过三击贯入度等指标控制密实度，随后再夯填一定量的干硬性混凝土，从而由内向外形成干硬性混凝土、填充料和挤密土体形成的载体，使桩端土体得到最优的密实，将上部荷载有效传递给下面的持力土层，达到提高承载力的目的。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：实际施工过程中，载体桩穿越淤泥层时，由于在冲孔过程中淤泥不断涌入桩体，影响最终的成桩质量，存在一定的改进空间。

发明内容

为了使得冲孔过程中淤泥不易涌入桩体，本申请提供一种淤泥质土载体桩施工方法。

本申请提供的一种淤泥质土载体桩施工方法采用如下的技术方案：

一种淤泥质土载体桩施工方法，包括以下步骤：

S1、载体桩桩机就位，调直护筒使护筒与桩位中心对齐；

S2、先于地表上填入速凝水泥拌合物，等待速凝水泥拌合物达到一定强度后，再通过重锤向下锤击至一定距离，上提重锤至地表以上，然后于桩孔底壁填入速凝水泥拌合物，重复本步骤直至锤击至设计标高；

S3、下放钢护筒至桩底；

S4、提升重锤至地表以上，进行填料，并使重锤做自由落体，夯击填充料；

S5、测量三击贯入度；

S6、按照步骤S4的方式夯填干性混凝土；

S7、下放钢筋笼，灌注混凝土后，拔出护筒。

通过采用上述技术方案，实际施工过程中，由于在地表上预先填入了速凝水泥拌合物，速凝水泥拌合物的凝固时间较短，等待一段时间后，淤泥质土在速凝水泥拌合物的作用下强度得到了增强，待淤泥质土的强度增强后，再进行冲孔，使得冲孔过程中淤泥不易涌入桩体，保证了最终的成桩质量；另外，于表面上填入速凝水泥拌合物时，速凝水泥拌合物与淤泥质土体的混合深度有限，因此采用先填入速凝水泥拌合物，再通过重锤向下锤击一定距离，然后再于桩孔填入速凝水泥拌合物的方式，保证了桩身整体深度范围内的淤泥质土的强度，进一步保证了最终的成桩质量。

优选的，所述步骤S2中，重锤第一次向下锤击一定距离后，还包括以下步骤：

S2.1、提起重锤；

S2.2、下放喷涂装置至桩孔中，通过喷涂装置对该段桩孔的孔壁进行速凝水泥拌合物的涂抹；

S2.3、涂抹完成后，上提喷涂装置，等待速凝混凝土达到一定强度后，通过重锤向下锤击至一定距离；

重复步骤S2.1、S2.2和S2.3直至桩孔达到设计标高。

通过采用上述技术方案，通过对桩孔的孔壁涂抹速凝水泥拌合物，使桩孔的孔壁处的淤泥质土在速凝水泥拌合物的作用下强度得到了进一步提升。

优选的，所述步骤S2中，喷涂装置绕桩孔的轴线转动，对桩孔的孔壁进行喷涂。

通过采用上述技术方案，通过转动的方式对桩孔的孔壁进行喷涂，使得涂抹更加均匀，进而使得桩孔的孔壁处的淤泥质土的强度不易出现差异过大的情况。

优选的，所述喷涂装置包括用于与螺旋打桩机固定的架体，所述架体上竖向转动有纵管，所述纵管的底端封闭，所述架体上设置有用于驱动纵管转动的驱动组件；

所述纵管上设置有加料部，所述纵管的外壁上连通有支管，所述支管的出料口处设置有控制阀，所述纵管中灌注有速凝水泥拌合物，所述纵管中设置有用于挤压速凝水泥拌合物使速凝水泥拌合物自支管的出料口排出的挤压组件，所述纵管的外壁上还设置有用于涂抹速凝水泥拌合物的涂抹板，所述涂抹板与支管沿纵管的周向分布。

通过采用上述技术方案，使用喷涂装置时，先通过设备将喷涂装置下放至桩孔中，再使喷涂装置绕桩孔的轴线转动，通过挤压组件挤压纵管中的速凝水泥拌合物，使速凝水泥拌合物经过支管的出料口排出至桩孔的孔壁，涂抹板对桩孔的孔壁上的速凝水泥拌合物进行涂抹，使速凝水泥拌合物更好的贴合于桩孔的孔壁，使速凝水泥拌合物于桩孔的孔壁上的分布更加均匀；另外，通过涂抹板的设置，在喷涂装置转动的过程中，先对未粘附速凝水泥拌合物的孔壁进行抹平，提升了桩孔的孔壁的平整度，提升了速凝水泥拌合物粘附的均匀度。

优选的，所述支管自靠近纵管的一端向另一端倾斜向下设置。

通过采用上述技术方案，倾斜向下设置的支管便于速凝水泥拌合物的排出。

优选的，所述支管的出料口与桩孔的孔壁之间留有间隙。

通过采用上述技术方案，便于速凝水泥拌合物的挤出，使速凝水泥拌合物不易堵塞在支管的出料口处。

优选的，所述涂抹板设置为与桩孔的孔壁相适配的弧形板。

通过采用上述技术方案，增加了涂抹板与桩孔的孔壁的接触面积，进而增强了对速凝水泥拌合物的涂抹效果。

优选的，所述支管通过柔性管件连通于纵管，所述柔性管件上固设有振动马达。

通过采用上述技术方案，柔性管件在振动马达的作用下振动，便于柔性管件中的速凝水泥拌合物排出。

优选的，所述涂抹板沿纵管的径向滑移连接于纵管，所述纵管上固设有用于驱动涂抹板移动的动力件。

通过采用上述技术方案，涂抹装置下放前，先通过动力件驱动涂抹板沿纵管的径向向内移动，便于涂抹装置的下放，涂抹装置下放至指定位置后，再通过动力件驱动涂抹板沿纵管的径向向外移动，使涂抹板的外壁与桩孔的孔壁接触。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1. 淤泥质土在速凝水泥拌合物的作用下强度得到了增强，待淤泥质土的强度增强后，再进行冲孔，使得冲孔过程中淤泥不易涌入桩体，保证了最终的成桩质量；

2. 于表面上填入速凝水泥拌合物时，速凝水泥拌合物与淤泥质土体的混合深度有限，因此采用先填入速凝水泥拌合物，再通过重锤向下锤击一定距离，然后再于桩孔填入速凝水泥拌合物的方式，保证了桩身整体深度范围内的淤泥质土的强度，进一步保证了最终的成桩质量。

附图说明

图1是实施例一中显示喷涂装置以及喷涂装置与桩孔之间的位置关系的结构示意图。

图2是图1中A部分的局部放大示意图。

图3是实施例一中显示喷涂装置结构的结构示意图。

图4是图3中B部分的局部放大示意图。

图5是实施例一中显示挤压组件结构的剖面示意图。

图6是图3中C部分的局部放大示意图。

图7是实施例二中显示搅拌轴和搅拌杆结构的剖面示意图。

附图标记说明：

1、架体；2、纵管；21、加料部；211、加料口；212、阀体；3、驱动组件；31、电机；32、主动齿轮；33、从动齿轮；4、输出管；41、连接管；42、波纹管；43、支管；431、出料口；432、连接杆；5、振动马达；6、挤压组件；61、挤压板；62、电缸；7、涂抹板；71、翻边；72、伸缩杆；721、套管；722、滑杆；73、电动推杆；8、搅拌轴；81、搅拌杆。

具体实施方式

以下结合附图1-7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淤泥质土载体桩施工方法，结合图1至图6，包括以下步骤：

S1、确定桩位中心，载体桩桩机就位，调直护筒使护筒与桩位中心对齐。

S2、锤击成孔：

先于地表上填入速凝水泥拌合物，使速凝水泥拌合物与淤泥质土体混合，等待速凝水泥拌合物达到一定强度后，再通过载体桩桩机中的重锤向下锤击至一定距离；

S2.1、上提重锤至地表以上并使载体桩桩机移位，于桩孔底壁填入速凝水泥拌合物；

S2.2、螺旋打桩机就位，将喷涂装置固定于螺旋打桩机的输出端，使喷涂装置中的纵管2与桩孔同轴，通过螺旋打桩机匀速下放喷涂装置至桩孔中，通过喷涂装置对该段桩孔的孔壁进行速凝水泥拌合物的涂抹；

S2.3、涂抹完成后，上提喷涂装置并使螺旋打桩机移位，使载体桩桩机就位，待速凝水泥拌合物达到一定强度后，通过载体桩桩机中的重锤向下锤击至一定距离；

重复步骤S2.1、S2.2和S2.3直至桩孔深度达到设计标高，通过加入速凝水泥拌合物，使淤泥质土的强度得到增强，使得冲孔过程中淤泥不易涌入桩体，保证了最后的成桩质量。

S3、下放钢护筒至桩底，下放过程中，保持护筒竖直。

S4、提升重锤至地表以上，进行填料，并使重锤做自由落体，将填充料夯实。

S5、测量三击贯入度，若测量结果不满足要求，则重复S4步骤，直至满足三击贯入度要求。

S6、按照步骤S4的方式夯填干性混凝土。

S7、在护筒内下放钢筋笼，测量钢筋笼顶标高，使钢筋笼沉至涉及标高，灌注混凝土后，拔出护筒，对混凝土进行振捣、养护。

参照图1，喷涂装置包括用于与螺旋打桩机的输出端固定的架体1，架体1底端转动连接有纵管2，纵管2为竖向设置的圆管且顶端开口底端封闭。纵管2上设置有加料部21，加料部21包括开设于纵管2顶端侧壁的加料口211，加料口211处设置有用于控制其开闭的阀体212，阀体212开启时，施工人员于加料口211处向纵管2中加入速凝水泥拌合物，本申请中的速凝水泥拌合物具有一定的流动性，包括高标速凝水泥和水。

结合图1和图2，架体1上设置有用于驱动纵管2转动的驱动组件3，纵管2仅能在驱动组件3的作用下相对应架体1转动，驱动组件3包括竖向固定于架体1的电机31，电机31的输出轴上同轴固定有主动齿轮32，纵管2的外壁上同轴固定有从动齿轮33，从动齿轮33与主动齿轮32相啮合。

结合图3和图4，纵管2底端的外壁上固定有输出管4，输出管4的内腔与纵管2的内腔连通，输出管4远离纵管2的管口为出料口431，出料口431处设置有用于控制其开闭的控制阀，控制阀于附图中未示出，为便于速凝水泥拌合物经由输出管4排出，输出管4自靠近纵管2的一端向另一端倾斜向下设置。输出管4沿竖向间隔设置有多个，多个竖向设置的输出管4为一组，输出管4沿纵管2的轴向间隔设置有多组。

输出管4包括固定于纵管2外壁的连接管41、固定于连接管41远离输出管4的一端的柔性管件、固定于柔性管件远离连接管41的一端的支管43。为便于速凝水泥拌合物进入于输出管4中，连接管41的管径自靠近纵管2的一端向另一端逐渐减小。柔性管件设置为波纹管42，波纹管42外侧固定有用于使其振动的振动马达5，波纹管42在振动马达5的作用下振动，便于波纹管42中的速凝水泥拌合物排出。支管43通过连接杆432固定于纵管2的外壁，连接杆432的两端分别固定于纵管2的外壁和支管43的外壁。

出料口431即为支管43远离波纹管42的管口，出料口431的端面竖向设置，且出料口431的端面为弧形面，弧形面所在的圆环面的轴线与桩孔的轴线重合。为便于速凝水泥拌合物的挤出，使速凝水泥拌合物不易堵塞在支管43的出料口431处，支管43的出料口431与桩孔的孔壁之间留有间隙。

参照图5，纵管2中设置有用于挤压速凝水泥拌合物，使速凝水泥拌合物自输出管4的出料口431排出的挤压组件6，挤压组件6包括竖向滑移连接于纵管2中的挤压板61，挤压板61的外周面与纵管2的内壁之间设置有用于将二者密封的动密封圈，挤压组件6还包括竖向固定于架体1的电缸62，电缸62的杆端固定于挤压板61的上表面，驱动挤压板61竖向移动，对纵管2中的速凝水泥拌合物进行挤压。

结合图3和图4，纵管2的外壁于任意相邻两个输出管4之间均设置有涂抹板7，涂抹板7与输出管4沿纵管2的周向分布，涂抹板7用于涂抹桩孔孔壁上的速凝水泥拌合物。涂抹板7设置为弧形板，喷涂装置使用的过程中，涂抹板7的外壁与桩孔的孔壁接触。

涂抹板7沿其周向的一侧向内延伸有翻边71，翻边71与涂抹板7之间圆滑过渡，涂抹板7工作的过程中，翻边71位于纵管2转动方向的前侧，减少了涂抹板7工作过程中，对桩孔孔壁产生的损伤。

结合图3和图6，涂抹板7的内壁与纵管2的外壁之间设置有伸缩杆72，伸缩杆72沿纵管2的径向设置，伸缩杆72包括固定于纵管2的外壁的套管721和滑移连接于套管721的滑杆722，滑杆722远离套管721的一端固定于涂抹板7的内壁，实现了涂抹板7与纵管2之间的滑移连接。纵管2的外壁上固定有用于驱动涂抹板7移动的动力件，动力件设置为电动推杆73，电动推杆73沿伸缩杆72的延伸方向设置，电动推杆73的杆端固定于涂抹板7的内壁。

步骤S2.2中，先通过焊接或螺栓连接的方式将架体1固定于螺旋打桩机的输出端，使纵管2的轴线与桩孔的轴线重合，匀速下放喷涂装置至桩孔中，启动电机31，纵管2在电机31、主动齿轮32和从动齿轮33的作用下转动，纵管2转动的过程中，通过电动推杆73驱动挤压板61挤压纵管2中的速凝水泥拌合物，使速凝水泥拌合物经由输出管4排出至桩孔的孔壁，纵管2转动的过程中，涂抹板7对排出至桩孔的孔壁上的速凝水泥拌合物进行涂抹，使速凝水泥拌合物更好的贴合于桩孔的孔壁以及分布更加均匀，还增加了速凝水泥拌合物与桩孔的孔壁处的淤泥质土体的混合程度。

实施例二

参照图7，一种淤泥质土载体桩施工方法，与实施例一不同之处在于， 挤压板61的下表面固定有搅拌轴8，搅拌轴8与纵管2同轴设置，搅拌轴8底端与纵管2的内腔底壁之间留有供挤压板61移动的距离。搅拌轴8的外壁上沿其周向间隔固定有若干搅拌杆81，搅拌杆81沿搅拌轴8的径向延伸。

纵管2在驱动组件3的作用下转动时，搅拌轴8和搅拌杆81对纵管2中的速凝水泥拌合物起到了一定的搅拌作用，减缓了速凝水泥拌合物于纵管2中的凝固。

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 (9)

1.一种淤泥质土载体桩施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、载体桩桩机就位，调直护筒使护筒与桩位中心对齐；

S2、先于地表上填入速凝水泥拌合物，等待速凝水泥拌合物达到一定强度后，再通过重锤向下锤击至一定距离，上提重锤至地表以上，然后于桩孔底壁填入速凝水泥拌合物，重复本步骤直至锤击至设计标高；

S3、下放钢护筒至桩底；

S4、提升重锤至地表以上，进行填料，并使重锤做自由落体，夯击填充料；

S5、测量三击贯入度；

S6、按照步骤S4的方式夯填干性混凝土；

S7、下放钢筋笼，灌注混凝土后，拔出护筒。

2.根据权利要求1所述的一种淤泥质土载体桩施工方法，其特征在于：所述步骤S2中，重锤第一次向下锤击一定距离后，还包括以下步骤：

S2.1、提起重锤；

S2.2、下放喷涂装置至桩孔中，通过喷涂装置对该段桩孔的孔壁进行速凝水泥拌合物的涂抹；

S2.3、涂抹完成后，上提喷涂装置，等待速凝混凝土达到一定强度后，通过重锤向下锤击至一定距离；

重复步骤S2.1、S2.2和S2.3直至桩孔达到设计标高。

3.根据权利要求2所述的一种淤泥质土载体桩施工方法，其特征在于：所述步骤S2中，喷涂装置绕桩孔的轴线转动，对桩孔的孔壁进行喷涂。

4.根据权利要求3所述的一种淤泥质土载体桩施工方法，其特征在于：所述喷涂装置包括用于与螺旋打桩机固定的架体(1)，所述架体(1)上竖向转动有纵管(2)，所述纵管(2)的底端封闭，所述架体(1)上设置有用于驱动纵管(2)转动的驱动组件(3)；

所述纵管(2)上设置有加料部(21)，所述纵管(2)的外壁上连通有支管(43)，所述支管(43)的出料口(431)处设置有控制阀，所述纵管(2)中灌注有速凝水泥拌合物，所述纵管(2)中设置有用于挤压速凝水泥拌合物使速凝水泥拌合物自支管(43)的出料口(431)排出的挤压组件(6)，所述纵管(2)的外壁上还设置有用于涂抹速凝水泥拌合物的涂抹板(7)，所述涂抹板(7)与支管(43)沿纵管(2)的周向分布。

5.根据权利要求4所述的一种淤泥质土载体桩施工方法，其特征在于：所述支管(43)自靠近纵管(2)的一端向另一端倾斜向下设置。

6.根据权利要求4所述的一种淤泥质土载体桩施工方法，其特征在于：所述支管(43)的出料口(431)与桩孔的孔壁之间留有间隙。

7.根据权利要求4所述的一种淤泥质土载体桩施工方法，其特征在于：所述涂抹板(7)设置为与桩孔的孔壁相适配的弧形板。

8.根据权利要求4所述的一种淤泥质土载体桩施工方法，其特征在于：所述支管(43)通过柔性管件连通于纵管(2)，所述柔性管件上固设有振动马达(5)。

9.根据权利要求4所述的一种淤泥质土载体桩施工方法，其特征在于：所述涂抹板(7)沿纵管(2)的径向滑移连接于纵管(2)，所述纵管(2)上固设有用于驱动涂抹板(7)移动的动力件。

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