CN101280562A - 在卵石层、砂层中施工的沉管灌注桩保证桩长的施工方法 - Google Patents

Abstract

在卵石层、圆砾层、角砾层、砂层或强风化泥岩中施工并能保证施工桩长符合设计要求的施工方法，第一：将底端开口的内管放在底端开口的外管内，并将重锤的底座放在内管上顶端的圆形钢板上；第二：启动重锤，锤击内管上顶端的圆形钢板，使内、外管同时沉入地层土中，当沉管困难、但施工桩长达不到设计要求时，抽出内管，将沉管时挤入内管内的填充料清除，再将内管重复***外管内，重新启动重锤，锤击内管顶端的圆形钢板，使内外管同时沉入地质土中，如此反复；第三：抽出内管，将钢筋笼放入外管内，向外管内灌入混凝土；第四：用清除填充料后的内管压住外管内混凝土表面，缓慢匀速拔出外管；第五：待外管全部拔出后，用振动棒对桩体进行振捣。利用反复清除沉管时挤入内管内的填充料，从而保证沉管深度符合设计桩长。

Description

在卵石层、砂层中施工的沉管灌注桩保证桩长的施工方法

技术领域

本发明涉及一种混凝土灌注桩施工方法，特别涉及一种在卵石层、圆砾层、角砾层或砂层中施工的并能保证施工桩长符合设计要求的施工方法。

技术背景

发明专利申请“在卵石层，砂层中施工沉管灌注桩保证桩长的施工方法”(专利申请号：2007101885943)公开了一种在卵石层、圆砾层、角砾层、砂层或强风化泥岩等地质中施工挤密沉管灌注桩的方法，但此类地质天然强度比较高，沉管困难大，往往会遇到沉管深度达不到设计要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术由于在卵石层、圆砾层、角砾层、砂层或强风化泥岩等地质土强度高，采用锤击双重套管施工很难保证桩长符合设计要求的缺点，因此提出了一种在卵石层、圆砾层、角砾层、砂层或强风化泥岩中施工的并能保证施工桩长符合设计要求的施工方法，施工中采用的内管底端是开口式，利用反复清除沉管时挤入内管内的填充料，从而保证沉管深度。

本发明的技术方案是这样实现的：在卵石层、砂层中施工沉管灌注桩保证桩长的施工方法，具体施工步骤是：第一：将底端开口的内管放在底端开口的外管内，并将重锤的底座放在内管上顶端的园形钢板上；第二：启动重锤，锤击内管上顶端的园形钢板，使内、外管同时沉入卵石层、园砾层、角砾层、砂层或强风化泥岩的地层土中，当沉管困难、但施工桩长达不到设计要求时，抽出内管，将沉管时挤入内管内的填充料清除，再将内管重复***外管内，重新启动重锤，锤击内管顶端的园形钢板，使内外管同时沉入地质土中，如此反复，使沉管深度达到设计桩长；而且保证最后锤击十次的内外管惯入度小于10cm。第三：抽出内管，向外管内灌入桩体混凝土，混凝土灌注高度为保证外管拔出土层后桩顶标高符合设计要求为准；第四：清除沉管时挤入内管内的填充料，并用内管压住外管内混凝土表面，缓慢匀速拔出外管；第五：待外管全部拔出后，用振动棒对桩体进行振捣。如果外管上安装一个电振动锤，可省去振捣桩体步骤。

清除沉管时挤入内管内的填充料的方法用人工配专用工具，如铁锤，铁钎或小型螺旋钻从内管底端进行清除，也可在内管内配置一个电动长螺旋钻，将挤入内管内的填充料向内管上端传递，从而可以减少清除次数，提高功效。其清除内管内的填充料和以上方法相同。

为了保证施工桩长，锤击沉管过程中反复利用清除挤入内管内的填充料，使沉管深度达到设计要求。如果最后一次挤入内管内的填充料为密实的石子或砂子。此时不必再清除挤入内管内的填充料，可视为内管底端是封闭的。则锤击沉管深度达到设计桩长要求后，并且保证最后锤击十次的内外管贯入度小于10cm。抽出内管，向外管内灌注桩身混凝土。

锤击沉管成孔时，若遇地层土中夹有厚度大于一米的卵石层，园砾层、角砑层或砂层，沉管过程中利用反复清除沉管时挤入内管内的填充料来实现穿透以上硬夹层，以保证沉管深度符合设计要求。

如果最后一次挤入内管内的填充料密实度保证不了沉管的惯入度小于10cm，则要清除挤入内管内的填充料，然后在内管底端安装一个园形封头钢板，使内管底端成为封闭式，并保证内管的长度比外管短5-25cm，内管低端封口的圆形钢板直径比外管内径小0.5-3cm。向外管内加入一定量的干硬性混凝土，再将内管***外管内，将外管内的干硬性混凝土夯出外管底端，从而在桩底端形成一个混凝土扩大头，以便提高单桩承载力。

所说的外管直径范围是φ250-φ550mm，外管的长度为4-20m。

由于本发明采用了锤击底端均为开口的双重钢套管，因而能够采用反复清除沉管时挤入内管内的填充料的方法，减少沉管阻力，具有在卵石层，砂层等坚硬的土层中保证沉管深度符合设计桩长的特点。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的工作原理作进一步详细说明。

实施例一：

本实施例概况为：某工程地面上12层，地下一层，基础埋深6.0m，天然地基方案不成立。建筑面积28000m²，设计基础形式为墙下布桩，条型基础，桩型设计为挤密沉管扩夯钢筋混凝土大头桩，设计桩的参数为：桩径Φ450，桩长6.5m，桩端进入③层砂大于1.5m，桩底端扩大头0.5m³，混凝土强度为C35，主筋设置为6Φ14，单桩极限承载力标准值为2600KN。地层概况为：基础下①层砂承载力特征值为140kpa，厚度1.8-2.5m，标惯击数9-11击，②层砂承载力特征值为180kpa，②层砂厚度为3.5-4m，标惯击数11-17击。③层砂承载力特征值为250kpa，厚度大于10m，标惯击数25-30击。采用本发明方法进行施工，施工后经检测单桩竖向极限承载力标准值为2600KN，桩沉降量为10-18mm。

本实施例的具体步骤是：第一：将长度为7.35m的底端为开口的内管放入长度为7.5m的底端开口的外管内，并将4吨重的柴油锤底座放在内管上顶端的园形钢板上。第二：启动柴油锤，锤击内管上顶端的园形钢板，使内、外管同时沉入砂层中。第三：当内、外管沉入砂层4.5m时，由于砂层挤密，内、外管沉入砂层中困难很大，最后锤击十次内外管惯入度小于5cm。此时关闭柴油锤，抽出内管，采用人工配铁锤，铁钎或小型螺旋钻从内管底端进行清除挤入内管内的砂子。第四：再将内管放入外管内，启动柴油锤沉管，如此反复两次使6.5m的管子沉入砂层中，而且也保证锤击最后十击内外管惯入度小于3厘米。第五：抽出内管，向外管内倒入0.2m³干硬性混凝土，再将未清除砂子的内管放入外管内，并将外管内的0.2m³的混凝土夯出外管底端，从而保证在外管底端形成一个混凝土扩大头。第六：抽出内管将钢筋笼放入外管内，再向外管内灌注塌落度为16-20cm的混凝土，混凝土强度为C35。第七：清除挤入内管内的砂子，将内管压向外管内的混凝土表面，缓慢均匀拔出外管。第八：待外管全部拔出后，用振动棒对桩体上端4m进行振捣。

实施例二：

本实施例概况为：某工程地面上26层，地下一层，框剪结构，基础埋深7.0m，天然地基方案不成立。原地质概况为基础下第②层卵石层，天然承载力特征值为200kpa，该层厚度为1.5-5.5m，标惯击数11-27击。地层分布不均匀，第③层为粉质粘土，承载力特征值为180kpa，该层厚度为3.5-5.0m，第④层为卵石层，承载力特征值为280kpa，标惯击数21-32击，该层厚度为8.3-9.5m，本工程设计桩端持力层为进入④层卵石层1m，设计桩长9.5m，桩径Φ350，素砼挤土沉管灌主桩。混凝土强度为C25，复合地基承载力为520kpa。

本实施例的具体步骤是：第一：将长度为10.35m的底端为开口的内管放入长度为10.50m的底端开口的外管内，并将4吨重的柴油锤底座放在内管上顶端的园形钢板上。第二：启动柴油锤，锤击内管上顶端的园形钢板，使内、外管同时沉入地基土中。第三：当沉管难以穿透第②层卵石层时，即锤击最后十次惯入度小于5cm时，抽入内管用人工配铁锤，铁钎和内管内配置一个电动长螺旋钻，将挤入内管内的土和卵石进行清除。第四：再将内管放入外管内，继续锤击沉管，如此反复两次，直到穿透第②层卵石层、第③层为粉质粘土，内外管进入第④层卵石层1m。第五：抽出内管，用以上方法清除挤入内管内的填充料，同时在内管底端安装一个园形钢板封头，使内管底端封闭。第六：向外管内填入0.25m²干硬性混凝土，将内管放入外管内，将填入外管底端的干硬性混凝土夯出外管底端，从而形成一个小扩大头。第七：抽出内管，向外管内灌注塌落度为16-18cm，强度为C25的混凝土。第八：取掉内管底端的圆形钢板封头，将内管放入外管内混凝土表面，启动安装在外管上的电振动锤，缓慢匀速拔出外管。单桩施工完毕。

Claims (7)

1、在卵石层、砂层中施工沉管灌注桩保证桩长的施工方法，其特征在于，第一：将底端开口的内管放在底端开口的外管内，并将重锤的底座放在内管上顶端的园形钢板上；第二：启动重锤，锤击内管上顶端的园形钢板，使内、外管同时沉入卵石层、园砾层、角砾层、砂层或强风化泥岩的地层土中，当沉管困难、但施工桩长达不到设计要求时，抽出内管，将沉管时挤入内管内的填充料清除，再将内管重复***外管内，重新启动重锤，锤击内管顶端的园形钢板，使内外管同时沉入地质土中，如此反复多次，使沉管深度达到设计桩长，而且还要保证最后锤击十次的内外管惯入度小于10cm；第三：抽出内管，向外管内灌入混凝土，混凝土灌注高度为保证外管拔出土层后桩顶标高符合设计要求为准；第四：将沉管时挤入内管内的填充料清除，并用内管压住外管内混凝土表面，缓慢匀速拔出外管；第五：待外管全部拔出后，用振动棒对桩体进行振捣。如果外管上安装一个电振动锤，拔外管时开启电振动锤，待外管拔出后可对桩体不再进行振捣。

2、根据权利要求1所说的施工方法，其特征在于清除沉管时挤入内管内的填充料，其方法是将内管抽出并放在外管外，用人工配铁锤，铁钎或小型螺旋钻从内管底端进行清除，也可在内管内配置一个电动长螺旋钻，将挤入内管内的填充料向内管上端传递，从而可以减少清除次数。

3、根据权利要求1所说的施工方法，其特征在于，如果最后一次挤入内管内的填充料为密实的石子或砂子。此时不必再清除挤入内管内的填充料，可视为内管底端是封闭的。则锤击沉管深度达到设计桩长要求后，并且保证最后锤击十次的内外管贯入度小于10cm。抽出内管，向外管内倒入一定量的干硬性混凝土，再将未清除填充料的内管放在外管内，将外管内的干硬性混凝土夯出外管底端，从而在外管底端形成一个混凝土扩大头，再将内管抽出，向外管内灌注桩身混凝土。再将清除填充料后的内管放在外管内的混凝土表面，缓慢均匀拔出外管。

4、根据权利要求1所说的施工方法，其特征在于，锤击沉管成孔时，若遇地层中夹有厚度大于一米的卵石层，园砾层、角砑层或砂层，沉管过程中利用反复清除沉管时挤入内管内的填充料来实现穿透以上硬夹层，以保证沉管深度符合设计要求。

5、根据权利要求1所说的施工方法，其特征在于，如果最后一次挤入内管内的填充料密实度保证不了沉管的惯入度小于10cm，则要清除挤入内管内的填充料，然后在内管底端安装一个园形封头钢板，使内管底端成为封闭式，并保证内管的长度比外管短5-25cm，内管低端封口的圆形钢板直径比外管内径小0.5-3cm，向外管内加入一定量的干硬性混凝土，再将内管***外管内，将外管内的干硬性混凝土夯出外管底端，在外管底端形成一个混凝土扩大头。

6.根据权利要求1所说的施工方法，其特征在于，当设计为钢筋混凝土灌注桩时，则在抽出内管后，先将钢筋笼放入外管内，再向外管内灌注桩体混凝土。

7.根据权利要求1所说的施工方法，其特征在于，所说的外管直径范围是φ250-φ550mm，外管的长度为4-20m。