CN114991130A - 一种抗拔载体桩及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及载体桩施工技术，具体公开了一种抗拔载体桩及其施工方法，其施工方法包括以下步骤：S1.设备就位及桩孔标定；S2.护壁体准备，在护壁体底端穿设延长内管，并使延长内管限位设置在护壁体上；随后封堵延长内管底端；S3.沉放护壁体；S4.一阶填料夯击，在延长内管底端形成扩大头；S5.三击贯入度检测；S6.二阶填料夯击，向护壁体中投入填充料，并使每次夯击后重锤锤底不凸出延长内管底端；重复夯击动作若干次以在扩大头中形成夯击孔；S7.下钢筋笼，检测夯击孔孔深，若符合设计值，则在护壁体中下放抗拔钢筋笼至夯击孔孔底；S8.桩身成型，向护壁体内灌注混凝土或水泥砂浆成桩。本申请能在扩大头中形成高质量、稳定的夯击孔，以便在扩大头中插入钢筋笼。
Description
技术领域
本申请涉及载体桩技术领域，尤其是涉及一种抗拔载体桩及其施工方法。
背景技术
载体桩是由桩身、复合载体、影响土体三部分构成的可等效为扩展基础受力的一种桩型，因载体的受力面积较大，当抗压桩使用时具有明显的优势。其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”。而抗拔载体桩则是在此基础上，在复合载体和桩身之间设置抗拔钢筋笼，以使复合载体与桩身之间形成紧密的整体，从而实现载体桩的抗拔性能。
目前在进行抗拔载体桩的施工时，有的采用抗拔筋替代抗拔钢筋笼，再以空心锤夯击填料，将抗拔筋的外扩部夯实在复合载体中，以实现复合载体与桩身的连接，这样可以实现抗拔载体桩的抗拔效果，但是与载体桩施工规范中的桩型存在区别。
另外也有将抗拔钢筋笼直接下沉至复合载体中的方式，但是操作时，是需要先将钢护筒底端的填料夯击密实后形成载体，再在钢护筒内用重锤继续向下锤击以在载体内形成夯击孔，并且需要夯击孔刺穿载体一定深度后再将抗拔钢筋笼下放到夯击孔内。
这样操作后，虽然抗拔钢筋笼在经混凝土浇筑后能实现对载体和桩身的紧密、高强度连接，以使成型后的抗拔载体桩具有极高的抗拔性能；但是在实施施作过程中，由于需要在夯击密实的载体中形成用于安置抗拔钢筋笼的孔洞，采用上述锤击方式一方面难度过大、会加剧对周围土体及建筑物的扰动；二方面载体在已经夯击密实的情况下再行夯击会使载体上部的挤密填料形成对重锤的反包裹，不仅会加剧夯击后重锤提升时受到的摩擦力，而且提锤后夯击孔周侧挤密土体的内应力释放时会使已经成型的夯击孔存在塌孔的可能，将直接影响设定深度夯击孔的成型质量和成型效率。
而若采取钻孔方式，由于载体中填料已被夯击密实，并且常使用的填料多为水泥砂拌合物，使得载体的密度极高，常规的钻孔无法实现在载体中成孔的可能，并且钻孔后会直接影响载体的整体密实度，从而失去高承载性能。
发明内容
为了改善在挤密载体中成型用以安置抗拔钢筋笼的孔洞时难度大、效率低、施工质量不佳的问题，本申请提供一种抗拔载体桩及其施工方法。
本申请第一方面提供的一种抗拔载体桩施工方法采用如下的技术方案：
一种抗拔载体桩施工方法，包括以下步骤：
S1.设备就位及桩孔标定，在施工现场准备桩机、卷扬机、重锤、呈中空管状的护壁体、抗拔钢筋笼和延长内管；测量放线，并准确设置桩孔标记；
S2.护壁体准备，在所述护壁体底端穿设与之内壁紧贴的所述延长内管，并使所述延长内管限位设置在所述护壁体上，以防所述延长内管在所述护壁体中朝背离下管的方向滑动；随后封堵所述延长内管底端；
S3.沉放护壁体，通过所述桩机将设有所述延长内管的所述护壁体在所述桩孔标记处下沉至设计标高；
S4.一阶填料夯击，先在所述护壁体内提升所述重锤空夯若干次以在所述延长内管下方形成凹坑，向所述凹坑中投入填充料，填充料堆积后其上端面不得越过所述延长内管底面，再提升所述重锤夯击；重复填料-夯击动作若干次以在所述延长内管底端形成扩大头；
S5.三击贯入度检测；
S6.二阶填料夯击，若所述步骤S5中三击贯入度检测合格，则继续向所述护壁体中投入填充料，并使每次夯击后所述重锤锤底不凸出所述延长内管底端；重复夯击动作若干次以在所述扩大头中形成夯击孔；
S7.下钢筋笼，检测所述夯击孔孔深，若符合设计值，则在所述护壁体中下放所述抗拔钢筋笼至所述夯击孔孔底；
S8.桩身成型，向所述护壁体内灌注混凝土或水泥砂浆成桩。
通过采用上述技术方案，在沉放护壁体时，由于延长内管底端已被封堵，从而可以借助桩机下压下端封堵的护壁体在桩孔标记处直接成孔，无需额外增加成孔设备，可以显著降低施工设备周转成本。同时在一阶填料夯击过程中，由于预先在延长内管底端空夯有凹孔，并且在填料过程中始终保证填充料不越过延长内管底端，从而可以在延长内管下方形成挤密的扩大头，在此过程中延长内管位置不变。
当扩大头的三击贯入度检测合格后，表明此时扩大头已符合设计承载性能要求。再继续向延长内管中填入填充料并夯击后，填充料被压紧在延长内管的下半部形成挤密填充料层，挤密填充料层与延长内管形成近似结合的状态，从而在重锤夯击该挤密填充料层时，在挤密填充料层与延长内管之间摩擦力的带动下，该挤密填充料层会带动延长内管在扩大头中同步下移。
并且随着后续夯击时继续向延长内管内补充填料且保证夯击后重锤锤底不越过延长内管底端，使得延长内管在每次重锤夯击后均能保持与前述挤密填充料层的同步下移。重复夯击动作后，可以在扩大头中形成由延长内管进行护壁、支撑的夯击孔，使得在后续步骤中能够便捷地在夯击孔中安置抗拔钢筋笼。在此过程中，延长内管始终在扩大头中跟随挤密填充料层下移，可以对升降的重锤起到良好的防护、隔离效果，并且也不会存在夯击孔塌孔的可能，有效解决了常规工艺在扩大头中成孔的诸多弊端，提高了在扩大头中成孔的效率和质量，降低了施工难度。
可选的，所述步骤S6中首批填充料不得没过所述延长内管高度的一半，且以轻夯使首批填充料挤密在所述延长内管底端内部形成挤密填充料层，所述挤密填充料层厚度不小于10cm。
通过采用上述技术方案，扩大头形成后，在延长内管中填入一定量的填充料再轻夯，填充料被夯击密实在延长内管底端内形成挤密填充料层，并且控制形成的挤密填充料层的厚度不小于10cm，则而后每次重锤夯击挤密填充料层时，由于扩大头符合三击贯入度标准后已经具备较高的密实度，在重锤的夯击下，挤密填充料层中的填充料很难被再次挤入密实的扩大头中。但是在重锤的大能量冲击下，挤密填充料层可以随重锤一同下移以深入扩大头中，而由于挤密填充料层也被夯击密实在延长内管底端，且通常重锤外径小于延长内管外径；这样，挤密填充料层被重锤夯击后，一方面会在扩大头中下移，另一方面夯击能量在挤密填充料层中沿延长内管径向外扩使得挤密填充料层与延长内管之间的摩擦力急剧增大，从而使得延长内管能够跟随挤密填充料层在扩大头中一同下移，并最终在扩大头中形成足够深度的夯击孔。
可选的，所述步骤S2中所述护壁体为钢护筒，则所述步骤S8中将混凝土或水泥砂浆灌注至桩顶标高以上，且边灌注边拔所述钢护筒；
或，所述步骤S2中所述护壁体为预应力空心桩，则所述步骤S8中直接向所述预应力空心桩的中心孔中灌注混凝土或水泥砂浆至桩顶标高以上。
通过采用上述技术方案，在施作载体桩时可以依实际施工需要采取桩身现浇或者桩身预制的工艺，以满足不同的施工需求。
可选的，所述步骤S2中安装所述延长内管时，将所述延长内管一端凸出于所述护壁体外，且在该凸出部周壁固接多个抵接在所述护壁体底端端面的限位件；
所述限位件靠近所述护壁体一侧端面距所述延长内管远离所述护壁体一侧端面之间的间距不小于10cm。
通过采用上述技术方案，在通过桩机下压护壁体成孔时，限位件抵紧在护壁体底端，可以避免延长内管与护壁体发生相对滑动，从而确保在进行二阶夯击时，尤其是限位件上顶与延长内管底端之间间距不小于10cm后，挤密填充料层被压实在延长内管凸出于护壁体底端的凸出部，这样可以规避延长内管下半部被挤密填充料层抵紧后发生轻微形变与护壁体内壁过接触的现象，确保重锤在夯击延长内管中的挤密填充料层时能确实带动延长内管下移而不会受到护壁体的摩擦力干涉。
可选的，所述限位件的厚度沿靠近所述护壁体的一端至远离所述护壁体的一端的方向呈逐渐减小趋势。
通过采用上述技术方案，可使限位件在跟随延长内管及护壁体下移时受到来自土层的阻力更小。
可选的，所述步骤S2中采用桩尖封堵所述延长内管底端，所述桩尖包括一体成型的卡嵌部和锥部，所述卡嵌部与所述延长内管底端插接适配，所述锥部尖端背离所述延长内管且所述锥部锥底外轮廓与所述护壁体外轮廓适配。
通过采用上述技术方案，卡嵌部嵌于延长内管中后，提高了护壁体及延长内管底端的防水性能，能有效改善护壁体在下管过程中遇承压水侵蚀导致下管困难或者桩位报废的情况；锥部的设置使得护壁体在下管过程中阻力更小，下管更加顺畅。并且，桩尖在进行填料夯击的过程中还可以被夯碎，并作为填料使用，可以减少填料使用量。
可选的，所述步骤S7中检测所述夯击孔孔深的方法为：
在所述步骤S4中填料前平稳下放所述重锤并触底，标记此时所述重锤底端为初始零点位；
检测时以所述初始零点位标高与所述重锤触底时所述重锤底端标高作差即为所述夯击孔孔深。
通过采用上述技术方案，以未填料前下放至护壁体底部的重锤视为零点位标记，则在后续的夯击过程中重锤相较于该零点位下沉的深度即可表征为夯击孔的深度，将位于地层深处不可见的夯击孔以重锤标高进行标定，使得夯击孔的孔深测算更加简便、直观。
可选的，所述步骤S4和所述步骤S6中输送填充料时以自动输料设备实现，所述夯击孔孔深通过自动测量设备检测用于起吊所述重锤的吊绳的行走量来测算；
所述自动输料设备和所述自动测量设备共同连接有微型电脑，用于收放卷所述吊绳的所述卷扬机也与所述微型电脑电连接。
通过采用上述技术方案，在填料夯击的过程中，填料过程、填料量、提锤和放锤都可以通过微型电脑控制实现，实现了抗拔载体桩填料-夯击过程的自动化施工；并且以自动测量设备对吊绳的行走量进行测算和监控，可以实现重锤夯击过程中的精准控制以及零点位、重锤标高和夯击孔孔深的实时监控，可使在进行多桩位施工中多桩施工质量一致且可控，实现了抗拔载体桩施工过程中的标准化和自动化，对现行的施工工艺具有极大的发展促进作用。
可选的，若沉放所述护壁体至设计标高难度较大时，在进行所述步骤S2前先以长螺旋或旋挖在所述桩孔标记处预引孔。
通过采用上述技术方案，在以桩机下压护壁体时，遇设计持力层以上土体地质出现较硬的土层时，会严重影响护壁体的下管效率，此时通过长螺旋进行预引孔，可以显著缩短下管时长，以确保施工效率。
本申请第二方面提供的一种抗拔载体桩采用如下的技术方案：
一种抗拔载体桩，由上述抗拔载体桩施工方法施工而成，包括桩身和位于所述桩身底端的扩大头，所述扩大头由填充料夯击密实形成；
所述扩大头顶部后夯嵌设有中空的延长内管，且所述延长内管下部内腔中设有随所述延长内管后夯密实的挤密填充料层，所述延长内管顶端延伸至所述桩身下部，所述延长内管内于所述挤密填充料层上安置有顶端延伸至所述桩身上部的抗拔钢筋笼；
若所述桩身为后浇形成，则所述延长内管内腔中浇筑有与所述桩身一体浇筑成型的混凝土层；
若所述桩身为预应力空心桩，则所述延长内管顶端延伸至所述桩身中心孔内，且所述延长内管内与所述桩身中心孔内一体浇筑有混凝土层。
通过采用上述技术方案，挤密填充料层随延长内管的后夯作业成型在延长内管的下部内腔中，从而在挤密填充料层被夯击形成的过程中，压实在延长内管下部的挤密填充料层也会带动延长内管逐步内嵌至扩大头中，并最终在延长内管的内腔中形成用于安置抗拔钢筋笼的腔体，从而浇筑混凝土层后，扩大头能通过抗拔钢筋笼及混凝土层与桩身形成紧密连接，实现抗拔载体桩的抗压、抗拔双重性能。并且由于延长内管的设置可以有效避免用于安置抗拔钢筋笼的腔体成型过程中的塌孔现象，也不会导致扩大头的密实度下降，确保了抗拔载体桩的施工效率和质量。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.扩大头成型后，向延长内管中填入填充料并夯击，可在延长内管的下半部形成挤密填充料层，并且随着后续继续向延长内管内补充填充料并夯击，挤密填充料层与延长内管形成近似结合的状态，并在重锤的冲击下，该挤密填充料层带动延长内管在扩大头中同步下移，可以在扩大头中形成由延长内管进行护壁、支撑的夯击孔，使得在后续步骤中能够便捷地在夯击孔中安置抗拔钢筋笼；在此过程中，延长内管始终在扩大头中跟随挤密填充料层下移，可以对升降的夯锤起到良好的防护、隔离效果，并且也不会存在夯击孔塌孔的可能，有效解决了常规工艺在扩大头中成孔的诸多弊端，提高了再扩大头中成孔的效率和质量，降低了施工难度；
2.通过控制在延长内管底端内部形成的挤密填充料层的厚度不小于10cm料，当挤密填充料层被重锤夯击后，一方面挤密填充料层会在扩大头中下移，另一方面夯击能量在挤密填充料层中沿延长内管径向外扩使得挤密填充料层与延长内管之间的摩擦力急剧增大，从而使得延长内管能够跟随挤密填充料层在扩大头中一同下移，并最终在扩大头中形成足够深度的夯击孔；
3.在延长内管突出护壁体的凸出部固接多个限位件，可以避免延长内管与护壁体发生相对滑动，并且确保在进行二阶夯击时，尤其是挤密填充料层被压实在延长内管凸出于护壁体底端的凸出部，这样可以规避延长内管下半部被挤密填充料层抵紧后发生轻微形变与护壁体内壁过接触的现象，确保重锤在夯击延长内管中的挤密填充料层时能确实带动延长内管下移而不会受到护壁体的摩擦力干涉。
附图说明
图1是本申请实施例的施工方法的流程示意图。
图2是本申请实施例的施工方法的施工过程图
图3是本申请实施例的施工方法中护壁体选为钢护筒时施作出的抗拔载体桩的剖视结构示意图。
图4是本申请实施例的施工方法中护壁体选为预应力空心桩时施作出的抗拔载体桩的剖视结构示意图。
图5是本申请实施例主要用于展示延长内管、限位件和挤密填充料层的剖视结构示意图。
图6是本申请实施例主要用于展示护壁体、延长内管、限位件和桩尖的结构示意图。
附图标记：1、重锤；
2、护壁体；
3、抗拔钢筋笼；
4、延长内管；41、挤密填充料层；42、限位件；
5、扩大头；51、夯击孔；
6、桩尖；61、卡嵌部；62、锥部；
7、混凝土层；
8、挤密土体层；
9、影响土体层。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种抗拔载体桩施工方法。参照图1和图2，抗拔载体桩施工方法包括以下步骤：
S1.设备就位及桩孔标定，在施工现场准备桩机、卷扬机、重锤1、护壁体2、抗拔钢筋笼3和延长内管4，将重锤1钩挂在卷扬机的吊绳上备用；随后在待施工地区测量放线，并准确设置桩孔标记。
S2.护壁体2准备，在护壁体2底端穿设与之内壁紧贴的延长内管4，并使延长内管4限位设置在护壁体2上，以防延长内管4在护壁体2中朝背离下管的方向滑动；随后封堵延长内管4底端。
S3.沉放护壁体2，通过桩机将设有延长内管4的护壁体2在桩孔标记处下沉至设计标高。此处使用的桩机可以是载体桩桩机、也可以是静压桩机、锤击桩机，还可以是振动锤桩机或液压锤桩机。可参照图2-a。
S4.一阶填料夯击，先在护壁体2内提升重锤1空夯若干次以在延长内管4下方形成凹坑，向凹坑中投入填充料，填充料堆积后其上端面不得越过延长内管4底面，再提升重锤1夯击；重复填料-夯击动作若干次以在延长内管4底端形成扩大头5。可参照图2-b。
S5.三击贯入度检测。
S6.二阶填料夯击，若步骤S5中三击贯入度检测合格，则继续向护壁体2中投入填充料，首批填充料不得没过延长内管4高度的一半，且以轻夯使首批填充料挤密在延长内管4底端内部形成挤密填充料层41，挤密填充料层41厚度不小于10cm，并使每次夯击后重锤1锤底不凸出延长内管4底端；重复夯击动作若干次以在扩大头5中形成夯击孔51。可参照图2-c和图2-d。
S7.下钢筋笼，检测夯击孔51孔深，若符合设计值，则在护壁体2中下放抗拔钢筋笼3至夯击孔51孔底。可参照图2-e。
S8.桩身成型，向护壁体2内灌注混凝土或水泥砂浆成桩。可参照图2-f。
其中，在步骤S4和步骤S6中所使用的填充料为干硬性混凝土、三合土、水泥砂拌合物和灰土中的任意一种或几种组成；且如图3所示，步骤S4中在地层中形成了位于扩大头5外侧的挤密土体层8和影响土体层9。
在采取上述工艺进行抗拔载体桩的施工后，由于下管过程是通过桩机将底端封堵的护壁体2在桩孔标记处下压至持力层，相较于常规工艺，省去了成孔步骤，自然无需额外增加成孔设备，可以显著降低施工设备周转成本。并且在一阶填料夯击过程中，由于预先在延长内管4底端空夯有凹孔，且在填料过程中始终保证填充料不越过延长内管4底端，从而可以在延长内管4下方形成挤密的扩大头5，在此过程中延长内管4不会与护壁体2发生相对滑动。
而当扩大头5形成后，在延长内管4中填入一定量的填充料再轻夯，填充料被夯击密实在延长内管4底端内形成挤密填充料层41，并且控制形成的挤密填充料层41的厚度不小于10cm，则而后每次重锤1夯击挤密填充料层41时，由于扩大头5符合三击贯入度标准后已经具备较高的密实度，在重锤1的夯击下，挤密填充料层41中的填充料很难被再次挤入密实的扩大头5中。但是在重锤1的大能量冲击下，挤密填充料层41可以随重锤1一同下移以深入扩大头5中，并且由于挤密填充料层41也被夯击密实在延长内管4底端，且通常重锤1外径小于延长内管4外径；这样，挤密填充料层41被重锤1夯击后，一方面会在扩大头5中下移，另一方面夯击能量在挤密填充料层41中沿延长内管4径向外扩使得挤密填充料层41与延长内管4之间的摩擦力急剧增大，从而使得延长内管4能够跟随挤密填充料层41在扩大头5中一同下移，并最终在扩大头5中形成足够深度的夯击孔51，使得在后续步骤中能够便捷地在夯击孔51中安置抗拔钢筋笼3。
在此过程中，延长内管4始终在扩大头5中跟随挤密填充料层41下移，可以对升降的重锤1起到良好的防护、隔离效果，并且也不会存在夯击孔51塌孔的可能，有效解决了常规工艺在扩大头5中成孔的诸多弊端，提高了在扩大头5中成孔的效率和质量，降低了施工难度。
考虑到在具体施工过程中，根据工艺需要会选择设置不同的桩身，比如现浇混凝土桩身和预制桩身，故而，为满足不同的施工需求：
当选用浇混凝土桩身时，步骤S2中护壁体2为钢护筒，且步骤S8中将混凝土或水泥砂浆灌注至桩顶标高以上，且边灌注边拔钢护筒。可参照图3。
当选用预制桩身时，步骤S2中护壁体2为预应力空心桩，且步骤S8中直接向预应力空心桩的中心孔中灌注混凝土或水泥砂浆至桩顶标高以上。可参照图4。
同时，为了实现在下管过程中延长内管4与护壁体2保持相对静止，参照图5和图6，步骤S2中安装延长内管4时，将延长内管4一端凸出于护壁体2外，且在该凸出部周壁固接多个抵接在护壁体2底端端面的限位件42。具体设置时，限位件42为焊接固定在延长内管4外周壁上的肋板或钢筋或金属环，肋板可以为任意形状比如块状或三角形但需使限位件42与护壁体2接触部具有较大的接触面积，钢筋则需要沿延长内管4轴向设置，金属环只需与延长内管4保持共轴线即可。且考虑到限位件42在土层中下沉的便捷性，限位件42的厚度沿靠近护壁体2的一端至远离护壁体2的一端的方向呈逐渐减小趋势。本实施例中将限位件42选用为直角三角形的肋板，且肋板斜边背离护壁体2设置。
并且还需要进一步限定的是，限位件42靠近护壁体2一侧端面距延长内管4远离护壁体2一侧端面之间的间距不小于10cm。
如此设置后，在通过桩机下压护壁体2成孔时，限位件42抵紧在护壁体2底端，可以避免延长内管4与护壁体2发生相对滑动，从而确保在进行二阶夯击时，尤其是限位件42上顶与延长内管4底端之间间距不小于10cm后，挤密填充料层41被压实在延长内管4凸出于护壁体2底端的凸出部，这样可以规避延长内管4下半部被挤密填充料层41抵紧后发生轻微形变与护壁体2内壁过接触的现象，确保重锤1在夯击延长内管4中的挤密填充料层41时能确实带动延长内管4下移而不会受到护壁体2的摩擦力干涉。
另外，在前述的步骤S2中提及，在下管前需要先封堵延长内管4底端；其主要考虑的是由于在某些地层中含有丰富的承压水，若在下管中这些承压水渗入至护壁体2的内腔中，还会携带一定的泥沙，不仅会影响后续填料夯实后的密实度，且在重锤1夯击过程中还会极大削弱重锤1的夯击能量，影响填料夯击的施工进程。
有鉴于此，参照图6，可以使用桩尖6对延长内管4底端进行封堵，桩尖6包括相固接的锥部62和用于嵌入延长内管4内的卡嵌部61，锥部62的锥底外径与护壁体2的外径相等；其中桩尖6可以由具有一定硬度的钢铁、工程塑料或者预制混凝土块制成，考虑到成本及便捷性因素，桩尖6由混凝土预制而成。
这样，卡嵌部61嵌于延长内管4中后，提高了延长内管4底端的防水性能，能有效改善延长内管4在跟随护壁体2下管过程中遇承压水侵蚀导致下管困难或在夯击过程中削弱重锤1夯击能量的情况；锥部62的设置使得护壁体2在下管过程中阻力更小，下管更加顺畅。并且，混凝土材质的桩尖6在进行填料夯击的过程中还可以被夯碎，并作为填料使用，可以减少填料使用量。
在另一可行的实施例中，考虑到延长内管4与护壁体2之间的防水性能，还可以在延长内管4与护壁体2之间涂抹密封脂。
而针对步骤S7中夯击孔51孔深的检测方法，可以在步骤S4中填料前平稳下放重锤1并触底，标记此时重锤1底端为初始零点位；
检测时以重锤1位于初始零点位时的底端标高与重锤1触底时重锤1底端标高作差即为夯击孔51孔深。
同时，为了更加规范施工过程，保障多桩位施工质量一致性，消除在传统施工过程中主要依赖人力或人为控制时的主观误差，步骤S4和步骤S6中输送填充料时以自动输料设备实现，夯击孔51孔深通过自动测量设备检测用于起吊重锤1的吊绳的行走量来测算；
自动输料设备和自动测量设备共同连接有微型电脑，用于收放卷吊绳的卷扬机也与微型电脑电连接。
上述所称的自动输料设备一般指皮带输料机，通过微型电脑控制皮带输料机的输料时长来控制输料量。
上述所称的自动测量设备一般指设在用于收放吊绳的卷扬机上的角度传感器或者计米器，若选为计米器，则将计米器的计米轮抵紧在吊绳上即可；若为角度传感器，则将角度传感器安装在卷扬机的辊轴处。
在填料夯击的过程中，填料过程、填料量、提锤和放锤都可以通过微型电脑控制实现，实现了抗拔载体桩填料-夯击过程的自动化施工；并且以自动测量设备对吊绳的行走量进行测算和监控，可以实现重锤1夯击过程中的精准控制以及零点位、重锤1标高和夯击孔51孔深的实时监控，可使在进行多桩位施工中多桩施工质量一致且可控，实现了抗拔载体桩施工过程中的标准化和自动化，对现行的施工工艺具有极大的发展促进作用。
但是，还需要注意的是，上述施工方法，尤其是步骤S2中以桩机将护壁体2下压至持力层的过程中，主要基于的还是软质的土层，如果在地质勘察中探测到由地面至持力层的土层中存在硬度较大的土层，会导致沉放护壁体2至设计标高难度较大，此时可以在进行步骤S2前先以长螺旋或旋挖在桩孔标记处预引孔，以显著缩短下管时长，确保施工效率。
本申请实施例抗拔载体桩施工方法的实施原理为：在进行抗拔载体桩施工时，当扩大头5形成后，在延长内管4中填入填充料再轻夯，在延长内管4底端内形成挤密填充料层41，而后每次重锤1夯击挤密填充料层41时，首先挤密填充料层41中的填充料很难被再次挤入密实的扩大头5中，但是在重锤1的大能量冲击下，挤密填充料层41可以随重锤1一同下移以深入扩大头5中。
这样，挤密填充料层41被重锤1夯击后，一方面会在扩大头5中下移，另一方面夯击能量在挤密填充料层41中沿延长内管4径向外扩使得挤密填充料层41与延长内管4之间的摩擦力急剧增大，使得延长内管4能够跟随挤密填充料层41在扩大头5中一同下移，并最终在扩大头5中形成足够深度的夯击孔51，使得在后续步骤中能够便捷地在夯击孔51中安置抗拔钢筋笼3。
在此过程中，延长内管4始终在扩大头5中跟随挤密填充料层41下移，可以对升降的重锤1起到良好的防护、隔离效果，并且也不会存在夯击孔51塌孔的可能，有效解决了常规工艺在扩大头5中成孔的诸多弊端，提高了在扩大头5中成孔的效率和质量，降低了施工难度。
本申请实施例还公开一种抗拔载体桩，由上述抗拔载体桩施工方法施工而成。参照图4和图5，抗拔载体桩包括桩身和位于桩身底端的扩大头5，扩大头5由填充料夯击密实形成；
扩大头5顶部后夯嵌设有中空的延长内管4，且延长内管4下部内腔中设有随延长内管4后夯密实的挤密填充料层41，延长内管4顶端延伸至桩身下部，延长内管4内于挤密填充料层41上安置有顶端延伸至桩身上部的抗拔钢筋笼3。其中延长内管4为壁厚不小于1cm的钢管。
若桩身为后浇形成，则延长内管4内腔中浇筑有与桩身一体浇筑成型的混凝土层7。如图3所示。
若桩身为预应力空心桩，则延长内管4顶端延伸至桩身中心孔内，且延长内管4内与桩身中心孔内一体浇筑有混凝土层7。如图4所示。
这样，挤密填充料层41随延长内管4的后夯作业成型在延长内管4的下部内腔中，从而在挤密填充料层41被夯击形成的过程中，压实在延长内管4下部的挤密填充料层41也会带动延长内管4逐步内嵌至扩大头5中，并最终在延长内管4的内腔中形成用于安置抗拔钢筋笼3的腔体也即前述所称的夯击孔51。从而浇筑混凝土层7后，扩大头5能通过抗拔钢筋笼3及混凝土层7与桩身形成紧密连接，实现抗拔载体桩的抗压、抗拔双重性能。并且由于延长内管4的设置可以有效避免用于安置抗拔钢筋笼3的腔体成型过程中的塌孔现象，也不会导致扩大头5的密实度下降，确保了抗拔载体桩的施工效率和质量。
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 (10)
1.一种抗拔载体桩施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.设备就位及桩孔标定，在施工现场准备桩机、卷扬机、重锤（1）、呈中空管状的护壁体（2）、抗拔钢筋笼（3）和延长内管（4）；测量放线，并准确设置桩孔标记；
S2.护壁体（2）准备，在所述护壁体（2）底端穿设与之内壁紧贴的所述延长内管（4），并使所述延长内管（4）限位设置在所述护壁体（2）上，以防所述延长内管（4）在所述护壁体（2）中朝背离下管的方向滑动；随后封堵所述延长内管（4）底端；
S3.沉放护壁体（2），通过所述桩机将设有所述延长内管（4）的所述护壁体（2）在所述桩孔标记处下沉至设计标高；
S4.一阶填料夯击，先在所述护壁体（2）内提升所述重锤（1）空夯若干次以在所述延长内管（4）下方形成凹坑，向所述凹坑中投入填充料，填充料堆积后其上端面不得越过所述延长内管（4）底面，再提升所述重锤（1）夯击；重复填料-夯击动作若干次以在所述延长内管（4）底端形成扩大头（5）；
S5.三击贯入度检测；
S6.二阶填料夯击，若所述步骤S5中三击贯入度检测合格，则继续向所述护壁体（2）中投入填充料，并使每次夯击后所述重锤（1）锤底不凸出所述延长内管（4）底端；重复夯击动作若干次以在所述扩大头（5）中形成夯击孔（51）；
S7.下钢筋笼，检测所述夯击孔（51）孔深，若符合设计值，则在所述护壁体（2）中下放所述抗拔钢筋笼（3）至所述夯击孔（51）孔底；
S8.桩身成型，向所述护壁体（2）内灌注混凝土或水泥砂浆成桩。
2.根据权利要求1所述的一种抗拔载体桩施工方法，其特征在于：所述步骤S6中首批填充料不得没过所述延长内管（4）高度的一半，且以轻夯使首批填充料挤密在所述延长内管（4）底端内部形成挤密填充料层（41），所述挤密填充料层（41）厚度不小于10cm。
3.根据权利要求1所述的一种抗拔载体桩施工方法，其特征在于：所述步骤S2中所述护壁体（2）为钢护筒，则所述步骤S8中将混凝土或水泥砂浆灌注至桩顶标高以上，且边灌注边拔所述钢护筒；
或，所述步骤S2中所述护壁体（2）为预应力空心桩，则所述步骤S8中直接向所述预应力空心桩的中心孔中灌注混凝土或水泥砂浆至桩顶标高以上。
4.根据权利要求1所述的一种抗拔载体桩施工方法，其特征在于：所述步骤S2中安装所述延长内管（4）时，将所述延长内管（4）一端凸出于所述护壁体（2）外，且在该凸出部周壁固接多个抵接在所述护壁体（2）底端端面的限位件（42）；
所述限位件（42）靠近所述护壁体（2）一侧端面距所述延长内管（4）远离所述护壁体（2）一侧端面之间的间距不小于10cm。
5.根据权利要求4所述的一种抗拔载体桩施工方法，其特征在于：所述限位件（42）的厚度沿靠近所述护壁体（2）的一端至远离所述护壁体（2）的一端的方向呈逐渐减小趋势。
6.根据权利要求1所述的一种抗拔载体桩施工方法，其特征在于：所述步骤S2中采用桩尖（6）封堵所述延长内管（4）底端，所述桩尖（6）包括一体成型的卡嵌部（61）和锥部（62），所述卡嵌部（61）与所述延长内管（4）底端插接适配，所述锥部（62）尖端背离所述延长内管（4）且所述锥部（62）锥底外轮廓与所述护壁体（2）外轮廓适配。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种抗拔载体桩施工方法，其特征在于：所述步骤S7中检测所述夯击孔（51）孔深的方法为：
在所述步骤S4中填料前平稳下放所述重锤（1）并触底，标记此时所述重锤（1）底端为初始零点位；
检测时以所述初始零点位标高与所述重锤（1）触底时所述重锤（1）底端标高作差即为所述夯击孔（51）孔深。
8.根据权利要求7所述的一种抗拔载体桩施工方法，其特征在于：所述步骤S4和所述步骤S6中输送填充料时以自动输料设备实现，所述夯击孔（51）孔深通过自动测量设备检测用于起吊所述重锤（1）的吊绳的行走量来测算；
所述自动输料设备和所述自动测量设备共同连接有微型电脑，用于收放卷所述吊绳的卷扬机也与所述微型电脑电连接。
9.根据权利要求1所述的一种抗拔载体桩施工方法，其特征在于：若沉放所述护壁体（2）至设计标高难度较大时，在进行所述步骤S2前先以长螺旋或旋挖在所述桩孔标记处预引孔。
10.一种抗拔载体桩，由如权利要求1-9任一项所述的一种抗拔载体桩施工方法施工而成，其特征在于：包括桩身和位于所述桩身底端的扩大头（5），所述扩大头（5）由填充料夯击密实形成；
所述扩大头（5）顶部后夯嵌设有中空的延长内管（4），且所述延长内管（4）下部内腔中设有随所述延长内管（4）后夯密实的挤密填充料层（41），所述延长内管（4）顶端延伸至所述桩身下部，所述延长内管（4）内于所述挤密填充料层（41）上安置有顶端延伸至所述桩身上部的抗拔钢筋笼（3）；
若所述桩身为后浇形成，则所述延长内管（4）内浇筑有与所述桩身一体浇筑成型的混凝土层（7）；
若所述桩身为预应力空心桩，则所述延长内管（4）顶端延伸至所述桩身中心孔内，且所述延长内管（4）内与所述桩身中心孔内一体浇筑有混凝土层（7）。
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