一种载体桩的施工方法.pdf

本发明的目的在于提供一种载体桩的施工方法，针对桩端所处土层较硬的特性，采用动能直接对桩端土体进行夯实挤密，并通过成孔方式和成桩方式的改进，适应多种地质条件和设计要求变化的需求。为了实现上述目的，本发明的施工方法的步骤为：1）在桩位处通过动力将护筒或者外管沉入至设定深度；2）在护筒或者外管内，利用重锤或者内管的锤击动能，对桩孔底部的土体进行夯击，使桩端土体得到加固挤密；3）反复进行夯击操作，并测量重锤或者内管的数击的贯入度，当贯入度测量值满足设计值时，停止夯击，使桩端下一定深度和范围内的土体被加固密实，形成桩端载体，实现载体桩的等效计算面积Ae；4）进行桩身的施工。

1.  一种载体桩的施工方法，包括下述步骤：
1）在地基中的桩位处，通过动力将护筒或者外管沉入，直至设定深度；
2）在护筒或者外管内，利用重锤或者内管的锤击动能，对桩孔底部的土体进行夯击，使桩端土体得到加固挤密；
3）反复进行上述步骤2）的操作，并测量重锤或者内管的数击的贯入度，当贯入度测量值满足设计值时，停止夯击，使桩端下一定深度和范围内的土体被加固密实，形成桩端载体，实现载体桩的等效计算面积Ae，当贯入度测量值不满足设计值时，继续夯击直至贯入度测量值满足设计标准值；
4）进行桩身的施工。

2.  根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于上述步骤1）中，上述桩身成孔的施工包括下述多种方法之一或者组合：
①通过重锤或者内管在护筒或者外管内的自由落体运动，对地基土体进行冲切，形成桩孔后向下沉入护筒或者外管，直至设计深度；
②采用振动或者锤击的方式，将带有桩尖的护筒或者外管沉入至设定深度； 
③采用振动或者锤击的方式，将底端开口的护筒或者外管沉入成孔，并通过螺旋钻头或者取土器将护筒或者外管中的土体排出；
④采用螺旋钻头或者旋挖钻旋转成孔后将护筒或者外管沉入到桩孔中；
⑤采用柴油锤或者液压锤或者电动锤带动内管夯击外管，使内管和外管同步沉入到设计深度。

3.  根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于上述步骤2）中，上述利用重锤或者内管的锤击动能，对桩孔底部的土体进行夯击，是指采用重量为2吨～20吨的重锤或者内管，提升重锤或者内管一定高度后使重锤或者内管自由下落，利用冲击能量对桩孔底部的土体予以夯击，使桩孔底部的土体得到加固挤密。

4.  根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于上述步骤2）中，上述利用重锤或者内管的锤击动能对桩孔底部的土体进行夯击时，将护筒或者外管同时向下沉入。

5.  根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于上述步骤3）中，上述测量重锤或者内管的数击的贯入度，是指重锤或者内管以相同的高度自由下落冲击土体后，重锤或者内管的下沉数值，即为1击的贯入度，测量的计数标准为cm或者mm，测量的数量为3击～10击。

6.  根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于上述步骤3）中，上述贯入度测量值满足设计标准值，是指3击～10击的贯入度测量值的总值等于或者小于设计值，设计值的取值范围为1cm～100cm。

7.  根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于上述步骤3）中，上述使桩端下一定深度和范围内的土体被加固密实，是指桩端以下深度3～5米，直径2～3米范围内的土体被挤密，并保证施工地面不隆起，邻桩载体不破坏。

8.  根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于上述步骤3）中，上述实现载体桩的等效计算面积Ae，Ae值是根据三击贯入度和被加固土层的土性确定的。

9.  根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于上述步骤4）中，上述桩身的施工包括下述多种方法之一：
①插入钢筋笼，压灌或者浇注桩身混凝土并振捣密实；
②压灌或者浇注桩身混凝土，在混凝土中反插钢筋笼；
③沉入预制桩身，预制桩身与周围空隙用水泥拌合物或者固化剂填满。

一种载体桩的施工方法
技术领域
本发明涉及土木工程领域，尤其涉及桩的施工。
背景技术
在专利号ZL98101041.5专利文献中公开了一种新桩基技术，该桩型包括复合载体和混凝土桩身，该方法的特点是通过在护筒中填入建筑垃圾等填充料，采用重锤对填充料进行夯击，并通过三击贯入度控制标准在桩端形成复合载体，让上部荷载有效地通过桩和桩下面的复合载体，传递到较好持力层上，从而提高桩的承载力，具有单桩承载力高、造价经济等优点，因此，上述专利方法的复合载体是通常设置于埋深较浅的软弱土层中。但是随着城市建设的发展，高层建筑越来越多，对桩的承载力要求越来越高，同时桩长也一再增加，因此上述专利方法受桩长较短的限制，应用范围受到了一定制约。特别是由于桩身长度的不断增加，桩端所处土层的硬度也逐渐增高，比如卵石层、圆砾层、中风化强风化岩土层、砂层等土层，此时再采用上述专利方法进行填料夯击时，就会产生施工困难、工效降低的问题。同时由于上述专利方法的施工手段和机械装置的单一性，在桩身成孔和成桩方法受限较大，已不能满足地质条件和设计要求的变化的需求。
发明内容
本发明是为了解决上述的问题而提出的，目的在于提供一种载体桩的施工方法，针对桩端所处土层较硬的特性，采用动能直接对桩端土体进行夯实挤密，并通过成孔方式和成桩方式的改进，适应多种地质条件和设计要求的变化的需求，实现工效的提高和成本的节约。
为了实现上述目的，本发明的一种载体桩的施工方法，包括下述步骤：
1）在地基中的桩位处，通过动力将护筒或者外管沉入，直至设定深度；
2）在护筒或者外管内，利用重锤或者内管的锤击动能，对桩孔底部的土体进行夯击，使桩端土体得到加固挤密；
3）反复进行上述步骤2）的操作，并测量重锤或者内管的数击的贯入度，当贯入度测量值满足设计值时，停止夯击，使桩端下一定深度和范围内的土体被加固密实，形成桩端载体，实现载体桩的等效计算面积Ae，当贯入度测量值不满足设计值时，继续夯击直至贯入度测量值满足设计标准值；
4）进行桩身的施工。
在上述的载体桩的施工方法中的步骤1）中，上述桩身成孔的施工包括下述多种方法之一或者组合：
①通过重锤或者内管在护筒或者外管内的自由落体运动，对地基土体进行冲切，形成桩孔后向下沉入护筒或者外管，直至设计深度；
②采用振动或者锤击的方式，将带有桩尖的护筒或者外管沉入至设定深度；
③采用振动或者锤击的方式，将底端开口的护筒或者外管沉入成孔，并通过螺旋钻头或者取土器将护筒或者外管中的土体排出；
④采用螺旋钻头或者旋挖钻旋转成孔后将护筒或者外管沉入到桩孔中；
⑤采用柴油锤或者液压锤或者电动锤带动内管夯击外管，使内管和外管同步沉入到设计深度。
在上述的载体桩的施工方法中的步骤2）中，上述利用重锤或者内管的锤击动能，对桩孔底部的土体进行夯击，是指采用重量为2吨～20吨的重锤或者内管，提升重锤或者内管一定高度后使重锤或者内管自由下落，利用冲击能量对桩孔底部的土体予以夯击，使桩孔底部的土体得到加固挤密。
在上述的载体桩的施工方法中的步骤2）中，上述利用重锤或者内管的锤击动能对桩孔底部的土体进行夯击时，将护筒或者外管同时向下沉入。
在上述的载体桩的施工方法中的步骤3）中，上述测量重锤或者内管的数击的贯入度，是指重锤或者内管以相同的高度自由下落冲击土体后，重锤或者内管的下沉数值，即为1击的贯入度，测量的计数标准为cm或者mm，测量的数量为3击～10击。
在上述的载体桩的施工方法中的步骤3）中，上述贯入度测量值满足设计值，是指3击～10击的贯入度测量值的总值等于或者小于设计值，设计值的取值范围为1cm～100cm。
在上述的载体桩的施工方法中的步骤3）中，上述使桩端下一定深度和范围内的土体被加固密实，是指桩端以下深度3～5米，直径2～3米范围内的土体被挤密，并保证施工地面不隆起，邻桩载体不破坏。
在上述的载体桩的施工方法中的步骤3）中，上述实现载体桩的等效计算面积Ae，Ae值是根据三击贯入度和被加固土层的土性确定的。
在上述的载体桩的施工方法中的步骤4）中，上述桩身的施工包括下述多种方法之一：
①插入钢筋笼，压灌或者浇注桩身混凝土并振捣密实；
②压灌或者浇注桩身混凝土，在混凝土中反插钢筋笼；
③沉入预制桩身，预制桩身与周围空隙用水泥拌合物或者固化剂填满。
上述载体桩的施工方法的特点和优势在于：
①当桩端土层处于如卵石层、圆砾层、中风化强风化岩土层、砂层等较硬土层时，不需进行填料后再夯击的操作施工，而是利用重锤或者内管的锤击动能直接对桩孔底部的土体进行夯击，使桩端土体得到加固挤密，显著提高工效和施工速度；②相比采用重锤冲孔的成孔方法，本发明可采用多种方法和多种机械装置进行桩身成孔的施工，通过多种选择提高施工工效；③根据选择的机械装置的不同，可选择三击、五击、十击贯入度等多种方法来检验桩端载体的密实度；④施工方法中根据施工条件和设计方案的要求，可选择多种方法来进行桩身的施工，包括现浇混凝土桩身、预制混凝土桩身等，扩大载体桩的应用类型。
附图说明
图1是本发明的载体桩的施工方法的一个实施例的示意图；
图2是是本发明的载体桩的施工方法的另一个实施例的示意图；
图1和图2中，1为外管或者护筒，2为内管或者重锤，3为桩端载体，4为钢筋笼，5为混凝土，6为预制钢筋混凝土桩身，7为水泥砂浆。
具体实施方式
图1是本发明的载体桩的施工方法的一个实施例的示意图，首先，如图1中a所示，在桩位处通过重锤2在护筒1内的自由落体运动，对地基土体进行冲切，形成桩孔后向下沉入护筒1；然后，如图1中b所示，将护筒1和重锤2沉入直至设定深度，并将护筒1击出重锤2底端一定距离；然后，如图1中c所示，在护筒1内，利用重锤2的锤击动能，对桩孔底部的土体进行夯击，使桩端土体得到加固挤密；然后，如图1中d所示，反复进行上述夯击操作，并测量重锤1的三击的贯入度，当三击贯入度测量值满足设计值时，停止夯击，使桩端下一定深度和范围内的土体被加固密实，形成桩端载体3，实现载体桩的等效计算面积Ae；然后，如图1中e所示，提出重锤1，在护筒2中沉入钢筋笼4；最后，如图1中f所示，在护筒1中浇注混凝土5，提出护筒1并对混凝土5振捣密实。
图2是本发明的载体桩的施工方法的另一个实施例的示意图，首先，如图2中a所示，在桩位处，采用柴油锤带动内管2击打外管1同步向下沉入；然后，如图2中b所示，将内管2和外管1沉入直至设定深度，并将内管2击出外管1底端一定距离；然后，如图2中c所示，在外管1内，利用内管2的锤击动能，对桩孔底部的土体进行夯击，使桩端土体得到加固挤密；然后，如图2中d所示，反复进行上述夯击操作，并测量内管1的十击的贯入度，当十击贯入度测量值满足设计值时，停止夯击，使桩端下一定深度和范围内的土体被加固密实，形成桩端载体3，实现载体桩的等效计算面积Ae；然后，如图2中e所示，提出内管1，向外管2内注入水泥砂浆7后，放入预制钢筋混凝土桩身6；最后，如图2中f所示，提出外管2后，预制钢筋混凝土桩身6与桩孔壁之间的空隙用水泥砂浆7填满。