CN114438997A - 坚硬地层干钻挤土成孔后压浆灌注桩工法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种坚硬地层干钻挤土成孔后压浆灌注桩工法，包括步骤：1）、移机定位；2）、正向旋转挤土下钻：桩机正向旋转，钻头切割坚硬地层，切削下的渣土，通过螺杆钻杆向桩周挤压，少部分渣土向上返出地面；3）、钻至终孔标高；4）、孔底泵送浇筑桩芯砼1.5‑2.5m：满足终孔标准后，开始向桩底泵送混凝土作业，一边向桩底泵送混凝土，一边正向旋转并向上匀速提钻1.5‑2.5m高；5）、正向旋转向下复钻1.5‑2.5m至终孔标高；6）、正向旋转向上匀速提钻并泵送压浆浇筑桩芯砼；7）、辅助振动下钢筋笼；8）、成品保护并移机至下一桩位。本发明的灌注桩工法解决了坚硬地层成桩难的问题，而且本发明的灌注桩单桩竖向抗压静载力大，桩身完整的占有率高。
Description
技术领域
本发明涉及建筑桩工的技术领域，尤其是一种坚硬地层干钻挤土成孔后压浆灌注桩工法。
背景技术
坚硬地层的定义：1）中密、密实状态以上，重型圆锥动力触探击数大于10的砂卵石层、碎石层；2）标准贯入击数大于30击的坚硬状态的粘性土、全风化砂质粘性土，岩芯呈土状或碎块状；3）标准贯入击数大于50击的硬岩强风化地层，岩芯呈块状；4）单轴饱和抗压强度大于15MPa的中风化软质岩层。上述坚硬地层的桩侧和桩端承载力极高。
近年来，随着经济的不断发展，我国基础建设的大规模开展，对于大型建筑桩基、成桩的要求不断提高，为了满足不同地质的要求各种的成桩方法纷纷涌现。
传统工法：预应力管桩不论是锤击还是静压只能进入坚硬地层表部0.5～1m；若需要进入该地层一般需要引孔作业；长螺旋钻机限于自身动力和扭矩也只能进入坚硬地层表部0.5～1m；回转钻机、旋挖钻机及冲孔钻机，可以穿过坚硬地层，但是泥浆护壁的工法，桩壁泥膜会导致桩侧摩阻力的降低，桩端也由于水的软化或桩机施工扰动导致桩端承载力降低。而且一般若采用回转钻机、旋挖钻机及冲孔钻机进行施工，桩端会直接选用强度更高的中风化或微风化岩层，进入中风化或微风化岩层0.5～1D深度，且桩端下3D范围内不允许有破碎或软弱夹层，桩长普遍较长，基础总造价高。上述三种情况对都无法充分发挥坚硬地层单桩承载力的潜力。
目前市场上还有螺杆桩和螺纹桩两种工法，但均强调下钻时采用正向钻进，且钻进速度与下钻速度匹配，提钻时要求反向钻进，且提钻速度与反向旋转匹配从而形成桩侧螺纹。若是一般粘性土钻进速度与下钻速度匹配问题不大，但对于坚硬地层，很难做到下钻速度与回转速度匹配，也即无法做到桩侧螺纹。
发明内容
本发明的目的是提供一种适合坚硬地层成桩，而且单桩承载力好的坚硬地层干钻挤土成孔后压浆灌注桩工法。
为实现上述的目的，本发明的的一种技术方案为：一种坚硬地层干钻挤土成孔后压浆灌注桩工法，其特征在于，包括以下步骤：
1）、移机定位
采用专用螺杆桩机，桩机可以提供大于420kN.m扭矩，采用专用钻杆和特制硬合金钻头，移动桩机定桩位；
2）、正向旋转挤土下钻
成孔过程中，桩机正向旋转，桩机施加扭矩的同时，根据地层硬度通过链轮施加竖向压力，利用特制硬合金钻头切割块状风化地层，切削下的渣土，通过特制螺杆钻杆向桩周挤压，少部分渣土向上返出地面；回转速度与下钻速度可不匹配；
3）、钻至终孔标高
在设计持力层中重复上述步骤2作业，直至达到设计要求的终孔深度；
4）、孔底泵送浇筑桩芯砼1.5-2.5m
满足终孔标准后，开始向桩底泵送混凝土作业，一边向桩底泵送混凝土，一边正向旋转并向上匀速提钻1.5-2.5m高；
5）、正向旋转向下复钻1.5-2.5m至终孔标高
提升1.5-2.5m高后停止泵送混凝土，重新向下正向旋转钻至原桩底标高，将已浇筑的混凝土挤到桩周；
6）、正向旋转向上匀速提钻并泵送压浆浇筑桩芯砼
重复步骤3作业，桩机正向旋转向上匀速提钻；同时泵送混凝土直至到地面；
7）、辅助振动下钢筋笼
采用振动锤等辅助工具后插钢筋笼作业；
8）成品保护并移机至下一桩位
钢筋笼放置到设计标高后，成桩养护；桩机移至下一个孔位施工。
所述的坚硬地层干钻挤土成孔后压浆灌注桩工法，其中，所述的步骤4孔底泵送浇筑桩芯砼2 m，在向桩底泵送混凝土作业，一边向桩底泵送混凝土，一边正向旋转并向上匀速提钻2m高。
所述的坚硬地层干钻挤土成孔后压浆灌注桩工法，其中，所述的步骤5正向旋转向下复钻2m至终孔标高，提升2m高后停止泵送混凝土，重新向下正向旋转钻至原桩底标高，将已浇筑的混凝土挤到桩周。
本发明成桩工法技术优点：
1、螺杆挤土成孔，挤土效应明显，桩侧摩阻力明显提高，案例检测数据桩侧摩阻力提高约1.1～1.5倍。
2、成孔立即浇筑混凝土不会软化桩侧和桩端岩层。
3、桩底约2m范围内的复钻施工工艺确保桩端与持力层紧密接触，且有扩大桩端接触面积的效果，并确保桩底无虚土无沉渣。
4、充分发挥坚硬地层的桩侧和桩端承载力潜力，按设计单桩承载力要求桩端可以进入坚硬地层一定深度。
5、单桩承载力特征值计算仍沿用现有国家或地方规范规程，目前经计算并经试验检测：桩径500mm桩单桩承载力特征值大于2300kN，桩径600mm桩单桩承载力特征值大于2900kN；桩径700mm桩单桩承载力特征值大于4200kN。
6、与需要引孔后再进行预应力管桩施工比，节约约5～15%。
7、与以中风化或微风化岩层为桩端持力层的回转钻机、旋挖钻机及冲孔钻机相比较，总造价节约30～50%。
附图说明
图1是本发明干钻挤土成孔后压浆灌注桩工法的流程图。
图2是本发明干钻挤土成孔后压浆灌注桩工法的第一步的示意图。
图3是本发明干钻挤土成孔后压浆灌注桩工法的第二步的示意图。
图4是本发明干钻挤土成孔后压浆灌注桩工法的第三步的示意图。
图5是本发明干钻挤土成孔后压浆灌注桩工法的第四步的示意图。
图6是本发明干钻挤土成孔后压浆灌注桩工法的第五步的示意图。
图7是本发明干钻挤土成孔后压浆灌注桩工法的第六步的示意图。
图8是本发明干钻挤土成孔后压浆灌注桩工法的第七步的示意图。
图9是本发明干钻挤土成孔后压浆灌注桩工法的第八步的示意图。
图10是本发明试验10-53＃桩单桩竖向抗压静载检测数据Q-s曲线图。
图11是本发明试验10-53＃桩单桩竖向抗压静载检测数据s-lgt曲线图。
图12是本发明试验10-130＃桩单桩竖向抗压静载检测数据Q-s曲线图。
图13是本发明试验10-130＃桩单桩竖向抗压静载检测数据s-lgt曲线图。
图14是本发明试验10-76＃桩单桩竖向抗压静载检测数据Q-s曲线图。
图15是本发明试验10-76＃桩单桩竖向抗压静载检测数据s-lgt曲线图。
图16是本发明试验10-118＃桩单桩竖向抗压静载检测数据Q-s曲线图。
图17是本发明试验10-118＃桩单桩竖向抗压静载检测数据s-lgt曲线图。
图中：1钻杆， 2钻头，3地层，4桩机动力头，5泵送砼导管，6终孔标高，7桩芯砼，8钢筋笼，9振动锤。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、完整，以便本领域技术人员再现本发明，以下参照附图并举实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，对具体实施例的描述仅用以解释本发明，并不用以限定本发明的范围。
如图1-9所示，本发明的坚硬地层干钻挤土成孔后压浆灌注桩工法，其特征在于，包括以下步骤：1）、移机定位：采用专用螺杆桩机，桩机可以提供大于420kN.m扭矩，采用专用钻杆1和特制硬合金钻头2，移动桩机定桩位。2）、正向旋转挤下钻：成孔过程中，桩机在桩机动力头4作用下正向旋转，桩机施加扭矩的同时，根据地层3硬度通过链轮施加竖向压力，利用特制硬合金钻头2切割坚硬地层，切削下的渣土，通过特制螺杆钻杆1向桩周挤压，少部分渣土向上返出地面；回转速度与下钻速度可不匹配。3）、钻至终孔标高6：在设计持力层中重复上述步骤2作业，直至达到设计要求的终孔深度；4）、孔底泵送浇筑桩芯砼约2m：满足终孔标准后，通过泵送砼导管5开始向桩底泵送混凝土作业，一边向桩底泵送混凝土，一边正向旋转并向上匀速提钻约2m高。5）、正向旋转向下复钻约2m至终孔标高：提升约2m高后停止泵送混凝土，重新向下正向旋转钻至原桩底标高，将已浇筑的混凝土挤到桩周。6）、正向旋转向上匀速提钻并泵送压浆浇筑桩芯砼7：重复步骤3作业，桩机正向旋转向上匀速提钻；同时泵送混凝土直至到地面。7）、辅助振动下钢筋笼8：采用振动锤9等辅助工具后插钢筋笼作业。8）、成品保护并移机至下一桩位：钢筋笼8放置到设计标高后，成桩养护；桩机移至下一个孔位施工。
为了检验本发明工法适合坚硬地表成桩的性能，做以下试验。
试验一：桩身完整性
首先在广东某坚硬地层采用本发明的工法干钻挤土成孔后压浆灌注桩27根，桩号分别为A1、A2、A3、A4、A6、A16、A20、A22、A23、A25、A28、A30、A32、A33、A34、A34、A37、B6、B8、B22、B24、B25、B26、B27、B28、B29、B30，申请人委托广州市市政工程试验检测有限公司进行检测灌注桩低应变法。
检测结果如下表
表一：检测初步结果
试验二：本次试验在广东某坚硬地层采用本发明的工法干钻挤土成孔后压浆灌注桩81根，桩径为600mm，桩号为：10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8、10-9、10-10、10-11、10-53、10-57、10-58、10-59、10-60、10-61、10-62、10-63、10-64、10-65、10-66、10-67、10-68、10-69、10-70、10-71、10-72、10-73、10-74、10-75、10-76、10-77、10-78、10-79、10-80、10-81、10-82、10-83、10-84、10-85、10-86、10-87、10-88、10-89、10-90、10-91、10-130、10-169、10-186、10-187、10-209、10-210、10-211、10-212、10-213、10-214、10-215、10-216、10-217、10-218、10-233、10-234、10-235、10-236、10-237、10-238、10-239、10-240、10-241、10-242、10-247、10-248、10-249、10-250、10-251、10-252、10-253、10-254、10-255、10-256。委托广东裕恒工程检测技术有限责任公司对着81根工程桩进行低应变检测，目的是普查桩身完整性检测。
表二：桩身完整性检测结果表
| 序号 | 桩号（#） | 桩径（mm） | 桩长（m） | 波速（m/s) | 桩身完整性描述 | 类别 | 成桩日期 |
| 1 | 10-1 | 600 | 29.04 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.11.02 |
| 2 | 10-2 | 600 | 28.78 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.24 |
| 3 | 10-3 | 600 | 29.13 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.23 |
| 4 | 10-4 | 600 | 28.26 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.24 |
| 5 | 10-5 | 600 | 26.59 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.11.1 |
| 6 | 10-6 | 600 | 28.66 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.24 |
| 7 | 10-7 | 600 | 28.85 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.30 |
| 8 | 10-8 | 600 | 29.00 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.11.1 |
| 9 | 10-9 | 600 | 29.26 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.30 |
| 10 | 10-10 | 600 | 28.95 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.25 |
| 11 | 10-11 | 600 | 28.13 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.27 |
| 12 | 10-53 | 600 | 24.96 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.7.16 |
| 13 | 10-57 | 600 | 27.00 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.11.1 |
| 14 | 10-58 | 600 | 27.92 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.31 |
| 15 | 10-59 | 600 | 28.25 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.26 |
| 16 | 10-60 | 600 | 28.24 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.22 |
| 17 | 10-61 | 600 | 28.05 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.11.24 |
| 18 | 10-62 | 600 | 28.67 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.11.04 |
| 19 | 10-63 | 600 | 26.40 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.19 |
| 20 | 10-64 | 600 | 27.18 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.11.24 |
| 21 | 10-65 | 600 | 26.37 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.11.02 |
| 22 | 10-66 | 600 | 24.77 | 3900 | 桩身2.6米左右有轻微缺陷 | Ⅱ | 2021.08.26 |
| 23 | 10-67 | 600 | 28.04 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.17 |
| 24 | 10-68 | 600 | 27.00 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.16 |
| 25 | 10-69 | 600 | 24.12 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.04 |
| 26 | 10-70 | 600 | 22.74 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.04 |
| 27 | 10-71 | 600 | 23.77 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.08.28 |
| 28 | 10-72 | 600 | 23.56 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.03 |
| 29 | 10-73 | 600 | 27.05 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.08.28 |
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| 38 | 10-82 | 600 | 26.77 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.11 |
| 39 | 10-83 | 600 | 25.61 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.12 |
| 40 | 10-84 | 600 | 23.89 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.11 |
| 41 | 10-85 | 600 | 26.30 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.12 |
| 42 | 10-86 | 600 | 28.10 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.11 |
| 43 | 10-87 | 600 | 27.76 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.06 |
| 44 | 10-88 | 600 | 28.30 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.10 |
| 45 | 10-89 | 600 | 28.62 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.06 |
| 46 | 10-90 | 600 | 27.25 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.10 |
| 47 | 10-91 | 600 | 27.80 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.10.06 |
| 48 | 10-130 | 600 | 24.84 | 3900 | 桩身6.3米左右有轻微缺陷 | Ⅱ | 2021.07.14 |
| 49 | 10-169 | 600 | 26.86 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.26 |
| 50 | 10-186 | 600 | 26.19 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.23 |
| 51 | 10-187 | 600 | 28.25 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.19 |
| 52 | 10-209 | 600 | 26.50 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.25 |
| 53 | 10-210 | 600 | 26.36 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.28 |
| 54 | 10-211 | 600 | 27.62 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.25 |
| 55 | 10-212 | 600 | 26.27 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.23 |
| 56 | 10-213 | 600 | 26.39 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.20 |
| 57 | 10-214 | 600 | 28.62 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.08 |
| 58 | 10-215 | 600 | 27.33 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.11 |
| 59 | 10-216 | 600 | 26.12 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.11.23 |
| 60 | 10-217 | 600 | 26.35 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.12.06 |
| 61 | 10-218 | 600 | 26.28 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.11.23 |
| 62 | 10-233 | 600 | 26.94 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.11.21 |
| 63 | 10-234 | 600 | 27.70 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.11.21 |
| 64 | 10-235 | 600 | 27.15 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.11 |
| 65 | 10-236 | 600 | 26.63 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.08 |
| 66 | 10-237 | 600 | 27.50 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.14 |
| 67 | 10-238 | 600 | 27.33 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.18 |
| 68 | 10-239 | 600 | 26.14 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.20 |
| 69 | 10-240 | 600 | 26.25 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.11.25 |
| 70 | 10-241 | 600 | 29.14 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.23 |
| 71 | 10-242 | 600 | 26.07 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.28 |
| 72 | 10-247 | 600 | 27.10 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.12.04 |
| 73 | 10-248 | 600 | 26.60 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.12.06 |
| 74 | 10-249 | 600 | 24.91 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.12 |
| 75 | 10-250 | 600 | 26.69 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.07 |
| 76 | 10-251 | 600 | 27.35 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.15 |
| 77 | 10-252 | 600 | 26.47 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.19 |
| 78 | 10-253 | 600 | 27.40 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.22 |
| 79 | 10-254 | 600 | 26.09 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.19 |
| 80 | 10-255 | 600 | 25.58 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.24 |
| 81 | 10-256 | 600 | 26.44 | 3900 | 桩身完整 | Ⅰ | 2021.09.27 |
注：以上桩长由委托方提供，浅部缺陷是指桩顶以下2.0米范围内。
本次试验共检测81根工程桩，其中：
Ⅰ类桩79根，占所测桩数的97.53%；
Ⅱ类桩2根，占所测桩数的2.47%；
Ⅲ类桩0根，占所测桩数的0.00%；
Ⅳ类桩0根，占所测桩数的0.00%。
备注：1.桩身完整性检测结果见表一。
从试验一和试验二中可以看出本发明成桩工法的桩身完整性非常好。
试验三：单桩竖向抗压静载试验
本次试验在广东某坚硬地层采用本发明的工法干钻挤土成孔后压浆灌注桩4根，桩径为600mm，桩号为：10-53、10-130、10-76、10-118，委托广州荣骏建设工程检测股份有限公司单桩竖向抗压静载进行检测，目的是检测单桩竖向抗压承载力。
1、仪器设备与试验加载装置
本次试验采用压重平台反力装置。压重平台反力装置为荷载反力，将最大试验荷载1.2倍的荷重在试验开始前一次性加上平台，试验时用油压千斤顶分级加载，用测试仪器检测。
2、试验加载方法和沉降观测
（1）试验加、卸载方法：采用快速维持荷载法加载，分级荷载为最大试验荷载的1/10，加载时第一、二级荷载取分级荷载的2倍；以后的每级荷载取为分级荷载。受检查=桩沉降相对收敛标准：加载时每级荷载维持时间不应小于一小时，最后15min时间间隔的桩顶沉降增量小于相邻15min时间间隔的桩顶沉降增量；挡桩顶沉降速率达到相对收敛标准时，在施加下一级荷载。卸载应分级进行，逐级等量卸载，每级荷载取分级荷载的2倍。
（2）沉降观测：在桩顶两边装设4个位移传感器，位移传感器精度为0.01mm；每级荷载施加厚按第5、15、30min测读桩顶沉降量；以后每隔15min测读一次；卸载时，每级荷载维持15min，按第5、15min测读桩顶沉降量；卸载至零后，应测读桩顶残余沉降量，测读时间为第5、15、30min，以后每隔15min测读一次；当达到沉降相对收敛标准时，可终止试验。
3、检测标注
《建筑地基基础检测规范》（DBJ/T 15-60-3019）
各检测桩的单桩竖向抗压承载力特征值和有关成桩参数见表三
表三、检测桩的成桩参数
| 序号 | 桩号 | 桩径 | 入土桩长 | 单桩竖向抗压承载力特征值 | 桩身砼设计强度等级 | 桩端持力层 | 成桩日期 | 要求最大试验载荷 |
| ＃ | ＃ | mm | m | KN | -- | -- | -- | KN |
| 1 | 10-53 | 600 | 24.96 | 2900 | C40 | 全风化花岗岩 | 2021.07.16 | 6700 |
| 2 | 10-130 | 600 | 24.84 | 2900 | C40 | 强风化花岗岩 | 2021.07.16 | 6700 |
| 3 | 10-76 | 600 | 27.50 | 2900 | C40 | 全风化花岗岩 | 2021.10.16 | 6700 |
| 4 | 10-118 | 600 | 21.98 | 2900 | C40 | 全风化花岗岩 | 2021.08.28 | 6700 |
试验桩号：10-53＃ 测试时间:2021.08.06
桩长：27.50m 桩径：600mm
试验数据如下：
表四、 10-53＃桩单向竖向抗压静载试验汇总表
做Q-s曲线和s-lgt曲线图，如图10-11所示。
试验桩号：10-130＃ 测试时间:2021.08.11-2021.08.12
桩长：24.84m 桩径：600mm
试验数据如下：
表五、 10-130＃桩单向竖向抗压静载试验汇总表
做Q-s曲线和s-lgt曲线图，如图12-13所示。
试验桩号：10-76＃ 测试时间:2021.12.03
桩长：27.50m 桩径：600mm
试验数据如下：
表六、 10-76＃桩单向竖向抗压静载试验汇总表
做Q-s曲线和s-lgt曲线图，如图14-15所示。
试验桩号：10-118＃ 测试时间:2021.12.01
桩长：21.98m 桩径：600mm
试验数据如下：
表七、 10-118＃桩单向竖向抗压静载试验汇总表
做Q-s曲线和s-lgt曲线图，如图16-17所示。
4根桩的检测进行汇总，得到表八的检测结构汇总如下：
表八、检测结果汇总表
| 序号 | 桩号 | 设计单桩竖向抗压承载力特征值 | 最大试验荷载 | 试验单桩竖向抗压极限承载力 | 试验最大荷载总沉降量 | 残余沉降量 | 设计抗压承载力特征值对应沉降量 |
| ＃ | ＃ | KN | KN | KN | mm | mm | mm |
| 1 | 10-53 | 2900 | 6700 | 6700 | 14.18 | 2.08 | 4.82 |
| 2 | 10-130 | 2900 | 6700 | 6700 | 19.58 | 8.20 | 5.33 |
| 3 | 10-76 | 2900 | 6700 | 6700 | 10.03 | 2.13 | 3.06 |
| 4 | 10-118 | 2900 | 6700 | 6700 | 13.48 | 3.37 | 3.69 |
从检测结果分析：
10-53＃、10-130＃、10-76＃、10-118＃桩在试验过程中，随着试验荷载的逐渐增加，桩顶沉降量逐渐增大，在各级荷载作用下均能达到相对收敛标准，分别加载至最大试验荷载6700KN时，桩顶总沉降量分别为14.18mm、19.58mm、10.03mm和13.48mm。
该4根桩的总承载量均未超过S=40mm，且Q-s曲线均没有出现明显的直线陡降段，s-lgt曲线均呈平缓规则排列，曲线尾部均未出现向下弯曲的曲线。
根据规范判定，10-53＃、10-130＃、10-76＃、10-118＃桩的单桩竖向抗压极限承载均为6700kN,均满足设计要求。
由试验可知，本发明工法的单桩的竖向抗压承载力大。
本发明的工法形成一种光面桩，解决了现有成桩工法无法在坚硬地层成桩的问题。而且总造价成本更低。
若场地坚硬地层较厚且埋藏较浅，或基坑开挖后坚硬地层埋藏较浅，均适合选用本发明工法。
以上是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，不付出创造性劳动对本发明技术方案的修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的保护范围落。
Claims (3)
1.一种坚硬地层干钻挤土成孔后压浆灌注桩工法，其特征在于，包括以下步骤：
1）、移机定位
采用专用螺杆桩机，桩机可以提供大于420kN.m扭矩，采用专用钻杆（1）和特制硬合金钻头（2），移动桩机定桩位；
2）、正向旋转挤土下钻
成孔过程中，桩机正向旋转，桩机施加扭矩的同时，根据地层（3）硬度通过链轮施加竖向压力，利用特制硬合金钻头（2）切割坚硬地层，切削下的渣土，通过特制螺杆钻杆（1）向桩周挤压，少部分渣土向上返出地面；回转速度与下钻速度可不匹配；
3）、钻至终孔标高（6）
在设计持力层中重复上述步骤2作业，直至达到设计要求的终孔深度；
4）、孔底泵送浇筑桩芯砼1.5-2.5m
满足终孔标准后，开始向桩底泵送混凝土作业，一边向桩底泵送混凝土，一边正向旋转并向上匀速提钻1.5-2.5m高；
5）、正向旋转向下复钻1.5-2.5m至终孔标高（6）
提升1.5-2.5m高后停止泵送混凝土，重新向下正向旋转钻至原桩底标高，将已浇筑的混凝土挤到桩周；
6）、正向旋转向上匀速提钻并泵送压浆浇筑桩芯砼（7）
重复步骤3作业，桩机正向旋转向上匀速提钻；同时泵送混凝土直至到地面；
7）、辅助振动下钢筋笼（8）
采用振动锤（9）等辅助工具后插钢筋笼（8）作业；
8）、成品保护并移机至下一桩位
将钢筋笼（8）放置到设计标高后，成桩养护；桩机移至下一个孔位施工。
2.根据权利要求1所述的坚硬地层干钻挤土成孔后压浆灌注桩工法，其特征在于，所述的步骤4孔底泵送浇筑桩芯砼2m，在向桩底泵送混凝土作业，一边向桩底泵送混凝土，一边正向旋转并向上匀速提钻2m高。
3.根据权利要求1所述的坚硬地层干钻挤土成孔后压浆灌注桩工法，其特征在于，所述的步骤5正向旋转向下复钻2m至终孔标高（6），提升2m高后停止泵送混凝土，重新向下正向旋转钻至原桩底标高，将已浇筑的混凝土挤到桩周。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1995553A (zh) * | 2006-12-21 | 2007-07-11 | 万军 | 挤土成孔灌注桩的成桩方法及其钻杆 |
| CN101148874A (zh) * | 2007-10-11 | 2008-03-26 | 李树源 | 一种提高干螺旋钻孔灌注桩承载力的施工方法 |
| CN104652423A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-05-27 | 安徽同济建设集团有限责任公司 | 双向螺旋挤土灌注桩施工方法 |
| CN107100164A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-08-29 | 中冶建工集团有限公司 | 一种长螺旋钻孔压灌桩施工方法 |
-
2022
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1995553A (zh) * | 2006-12-21 | 2007-07-11 | 万军 | 挤土成孔灌注桩的成桩方法及其钻杆 |
| CN101148874A (zh) * | 2007-10-11 | 2008-03-26 | 李树源 | 一种提高干螺旋钻孔灌注桩承载力的施工方法 |
| CN104652423A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-05-27 | 安徽同济建设集团有限责任公司 | 双向螺旋挤土灌注桩施工方法 |
| CN107100164A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-08-29 | 中冶建工集团有限公司 | 一种长螺旋钻孔压灌桩施工方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 燕练武;袁烽;樊军让;: "螺杆旋转挤压灌注桩在复杂土层中的应用研究", 水利与建筑工程学报, no. 06, pages 2 * |
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