本发明的内容
本发明是为了解决上述的问题而提出的，目的在于提供一种混凝土桩的施工
方法，其根本目的是通过填料夯扩的方式，并以理论填料量对总填充量进行约束，
以三击或三击以上贯入度对夯实程度进行控制，使桩端下一定深度、范围和体积
的土体得到最优的密实度，由此在桩端下形成扩展基础，获得桩端的最大扩散面
积Ae，起到力的传递作用，提高桩的承载能力。该方法可将简单快速的完成桩
的施工，提高桩的质量，确实保证桩的承载性能。同时针对施工中易出现的质量
问题，提出了简单可行的施工工艺，对施工参数进行调整。
为了实现上述目的，本发明的混凝土桩的施工方法包括下述步骤：
1)根据地质勘探报告和建筑物上部荷载，选择较好地基土作为桩端持力层；
2)在地基中的预定桩位处，按照设定桩长，利用夯锤在护筒内通过自由落
体运动，对护筒底端的地基土体进行冲切，形成孔洞后护筒跟进，达到规定深度，
并根据地质情况将锤击出护筒一定深度；
3)通过护筒，一边通过护筒向底端填入一定数量的散体填充料，一边通过
上述夯锤的自由落体运动，以一定锤重和落距对上述填入的填充料进行夯实，反
复进行上述填料和夯实操作，上述填充料的总填充量小于等于理论的总填料量的
20％～70％或更小，该理论的总填料是这样定义的，即V理＝V体-V粒，V理表示
理论的总填料量，V体表示桩端下被加固土体的体积，V粒表示被加固土体区域
内土颗粒的体积。
4)反复进行上述填料和夯实操作，对上述护筒底端，即桩端下方的一定深
度、范围和体积的地基土体进行密实加固，直至满足下述条件a)，形成所需要的
最优的密实土体，在桩端形成由夯实的散体填充料，挤密土体和影响土体构成的
复合载体，由此获得桩端的最大扩散面积Ae，起到力的扩散作用，提高桩的承
载能力；
条件a)是指上述填充料的最终填充夯实程度由三击或三击以上总贯入量控
制，即在不投料的情况下，以预定的锤重、落距，测试夯锤连续空打三击或三击
以上的贯入量，其中后一次的贯入量小于前一次的贯入量或持平，并且上述总贯
入量应小于设计值。该设计值按照实现最优的密实程度，且地基没有隆起，不对
相邻桩已形成挤密土体造成的影响确定的；
5)通过上述护筒，向护筒底端填充预定量的混凝土并进行夯实，收锤时要
求夯锤底端与护筒底端持平或不超出护筒1～3cm；
6)进行桩身的施工。
最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述步骤1)中较好地基土是指能
够满足上部荷载的强度和变形要求的土层。
最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述步骤2)中，上述护筒沉入方
式是通过锤击反压跟管成孔、螺旋引孔和振动沉管成孔的方式进行的。
最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述步骤3)中，上述散体填充料
料指碎砖烂瓦，混凝土块，干硬性混凝土，各种废弃骨料，卵石，钢渣等，或上
述成分的混合料。
最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述步骤3)中，上述填充料的总
填充量小于等于理论的总填料量的20％～70％或更小。
最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述步骤4)中上述最优密实土体
施工标准是通过三击或以上贯入度和地面不隆起、不对相邻桩已形成的承载体造
成影响来进行控制的。
最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述步骤5)中，填入的混凝土为
干硬性混凝土或低流态混凝土。
最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述步骤6)中，上述桩身的施工
是先灌注混凝土，后提出护筒进行振捣密实来完成的。
最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述步骤6)中，上述桩身是可以
预制的。
按照上述的本发明的混凝土桩的施工方法，桩的长度可以突破原4～28m的
限制，如地基4m以内有较好持力土层能够满足上部荷载要求，且能保证有一定
土体对被加固填料进行侧限约束，桩长可以缩短至4m以内；通过特制设备和加
粗桩径，桩长可超过原来28m的限制。
在对桩端土体填料夯实前，夯锤必须要击出护筒一定深度，但该深度不应为
定值，而应根据不同的地质条件进行调整，如性质稳定且含水量不高的土层，锤
出护筒深度可以加大，使被加固密实土体的体积和范围加大，以获取更大的扩散
面积；反之，当土层含水量较多时，应适量减小锤出护筒深度，避免土体液化。
根据地质情况计算出理论填料量，并通过理论填料量对总填料量进行控制，
可有效解决因填料量过大造成的浪费材料、降低工效等问题，同时可避免对相邻
桩已形成的挤密土体造成影响。在这里，理论填料量为V理＝V体-V粒，V理表
示理论的总填料量，V体表示桩端下被加固土体的体积，V粒表示被加固土体区
域内土颗粒的体积，也就是说，理论填料量等于被加固土体区域内的水和空气的
体积。但是被加固土体区域内的水和空气是不能全部被夯扩挤出的，因此，在进
行填料夯实时的总填料量，应当为理论填料量的20％～70％或者更小，具体比例
应根据地质条件和上部荷载及变形要求来进行调整。
根据理论填料量计算出的总填料量，并不能完全检验出被加固土体是否达到
了最优的密实程度，还需要有具体的执行标准，这就是以贯入度来控制填料夯实
的程度。贯入度是指在不填料的情况下，以预定的锤重和落距，夯锤以自由落体
运动对被加固土体夯击后下沉的数值。ZL98101041.5发明专利文献中采用的是
三击贯入量，即连续测试空打三击，前一次的贯入量大于后一次的贯入量，三次
总贯入量小于设计值。在现场施工中发现，当满足上述三击贯入量时，再测试第
四击、第五击，第四击第五击的贯入量可能依然小于前一次的贯入量或持平。因
此，在本发明的混凝土桩的施工方法中，所采取的检测被加固土体的密实程度的
标准为三击或三击以上的贯入量，即在不投料的情况下，以预定的锤重、落距，
测试夯锤连续空打三击或三击以上的贯入量，其中后一次的贯入量小于前一次的
贯入量或持平，并且上述总贯入量应小于设计值。该设计值按照实现最优的密实
程度，且地基没有隆起，不对相邻桩已形成挤密土体造成的影响确定的。
本发明的混凝土桩的施工方法中，当填充夯扩完混凝土后，要求锤底与护筒
底部持平或不超过1～3cm，这样可以封住土体或水分进入到护筒，避免浇注混
凝土时桩身与承载体结合部的质量问题。
当遇到较硬土层，如砂土层，本发明的另一混凝土桩的施工方法包括下述步
骤：
1)根据地质勘探报告和建筑物上部荷载，选择较好地基土作为桩端持力层；
2)在地基中的预定桩位处，按照设定桩长，利用夯锤在护筒内通过自由落
体运动，对护筒底端的地基土体进行冲切，形成孔洞后护筒跟进，达到规定深度，
并根据地质情况将锤击出护筒一定深度；
3)只填入少量干硬性混凝土，或不填料，直接利用孔内土体在桩端进行夯
实，当满足下述条件a)时，形成所需要的最优的密实土体，收锤时要求夯锤底端
与护筒底端持平或不超出护筒1～3cm；
条件a)是指上述最终夯实程度由三击或三击以上总贯入量控制，即在不投料
的情况下，以预定的锤重、落距，测试夯锤连续空打三击或三击以上的贯入量，
其中后一次的贯入量小于前一次的贯入量或持平，并且上述总贯入量应小于设计
值。该设计值按照实现最优的密实程度，且地基没有隆起，不对相邻桩已形成挤
密土体造成的影响确定的；
4)进行桩身的施工。
最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述步骤1)中，上述较好地基土
是指能够满足上部荷载的强度和变形要求的土层。
最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述步骤2)中，上述护筒沉入方
式是通过锤击反压跟管成孔、螺旋引孔和振动沉管成孔的方式进行的。
最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述步骤3)中上述最优密实土体
施工标准是通过三击或以上贯入度来进行控制的。
最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述步骤4)中，上述桩身的施工
是先灌注混凝土，后提出护筒进行振捣密实来完成的。
最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述步骤4)中，上述桩身是可以
预制的。
按照上述的本发明的混凝土桩的施工方法，当遇到桩端下土体较硬，理论填
料量较少时，如再填入大量填料进行夯扩，就易造成夯填时间过长，功效降低，
同时传出较强震感，影响周围居民和建筑。此时可采用填入少量干硬混凝土进行
夯扩，或者根本不填料，直接利用孔内土体在桩端进行夯扩，当满足上述三击或
三击以上贯入度的控制标准时，同样可在桩端形成最优的密实土体，起到力的扩
散作用，以提高桩的承载能力，同时实现材料的节约，施工的简化。