CN101666088A - 一种基于pcc桩的大直径扩底桩施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于PCC桩的大直径扩底桩施工方法，主要步骤包括先进行PCC桩施工和养护，再采用高压水冲将桩芯土取出，并取出部分桩底土，在PCC桩桩底形成扩底，然后下放钢筋笼、浇注混凝土，形成大直径扩底桩。本发明方法将PCC桩与大直径扩底桩结合形成新桩型，技术成熟，比普通的大直径扩底桩具有更大的承载力，且本发明方法施工效率高、安全性好。

Description

一种基于PCC桩的大直径扩底桩施工方法

技术领域

本发明涉及一种桩基的施工方法，特别涉及一种基于PCC桩的大直径扩底桩施工方法。

背景技术

我国地域辽阔，软土分布很广，沿海地区、特别是长江三角洲地区存在着许多复杂的软土地基。在软土地基上修建高层建筑、桥梁等结构物时，一般都要采用桩基础。桩基础一般都要穿过较软弱的土层，以土质较好的土层作为桩端持力层。大直径扩底桩能充分利用桩侧摩阻力和桩端阻力，因而具有较高的承载力，在各种建筑物基础中应用广泛。大直径扩底桩大都采用人工挖孔的施工方式。在软弱土层中人工挖孔时，施工中往往容易出现塌孔、渗水等情况，因此需要提前预制混凝土护筒，边开挖边埋入护筒，并且随时用水泵抽出渗入桩孔中的地下水。人工挖孔时工人需要长时间呆在桩孔中，极不安全，因此在很多地区已禁止使用。仅由于安全问题而非技术问题而限制这种优越的桩型在工程中的广泛应用，是一个很大的遗憾。

现浇混凝土大直径管桩(简称PCC桩，专利号02112538.4和01273182.X)，采用振动方式将钢质内外双层套管空腔结构在闭合的活瓣桩靴保护下，沉入地基设计深度，通过混凝土分流器向该结构空腔均匀注入混凝土，然后振动拨出该空腔结构，活瓣桩靴在该空腔结构拨出时自动分开，其中的混凝土注入空腔结构拨出后形成的环形槽内，形成PCC桩。PCC桩外直径一般为1.0～1.5米，壁厚为10～15厘米，沉桩深度20～30米。PCC桩以较少的混凝土用量得到较大的承载力，因此是一种经济合理、性价比优越的桩型。该技术施工快捷、造价低廉，已经成功应用于高速公路、高速铁路等大面积软基处理工程中。PCC桩在严格意义上属于半刚性半柔性的桩型，一般作为群桩复合地基使用。PCC桩是一种大直径薄壁管桩，本身的截面积较小，单根桩的桩身能承受的荷载有限，不能作为高层建筑、桥梁等独立的桩基础使用，因此其应用范围受到了限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于PCC桩的大直径扩底桩施工方法，克服大直径扩底桩施工方法的缺陷，充分利用PCC桩施工快捷的特点以及大直径扩底桩承载力高的优点，开发一种基于PCC桩的大直径扩底桩施工方法。

本发明采用的技术方案是：

一种基于PCC桩的大直径扩底桩施工方法，包括以下步骤：

1)PCC桩施工与养护；

2)采用高压水冲方法取出PCC桩的桩芯土；

3)采用高压水冲方法取出PCC桩的桩底土，直至在桩底形成孔径扩大的底孔；

4)下放钢筋笼、浇注混凝土，形成大直径扩底桩。

本发明方法基于PCC桩技术，可形成PCC桩与大直径扩底桩结合而成的新桩型。

所述的PCC桩施工与养护，在现有技术中已较为成熟。如上文所述，PCC桩施工可按现有技术中的方法进行。一般养护15天以上，PCC桩的桩身混凝土达到一定强度。

PCC桩的桩芯土采用高压水冲方法取出，即用高压水反复冲洗桩芯土，使之形成泥浆，用泥浆泵将泥浆抽出。

PCC桩桩底成孔同样可采用高压水冲的方法，桩芯土完全抽出后，再用高压水冲洗PCC桩桩底土，形成泥浆后将桩底土抽出，直至在桩底形成孔径较PCC桩外径大大扩展的底孔，底孔直径根据设计要求确定。所述的底孔可进行修整并清除桩底渣土。

浇注混凝土后，混凝土填满直径扩大的底孔和PCC桩桩芯，与已经浇注好的PCC桩形成整体。

所述的PCC桩穿透软弱土层，扩底桩的头部位于符合设计要求的土质较好的桩端持力层。

本发明的基于PCC桩的大直径扩底桩施工方法，将PCC桩与大直径扩底桩结合形成新桩型，比普通的大直径扩底桩具有更大的承载力，且本发明方法施工效率高、安全性好。本发明的优点和技术效果具体在于：

(1)PCC桩和大直径扩底桩技术都很成熟，将两者结合起来形成新的桩型，不存在施工技术上的困难；

(2)PCC桩施工时存在挤土效应，能使桩周土挤密，增大桩侧摩阻力，因此基于PCC桩的大直径扩底桩比普通的大直径扩底桩具有更大的侧摩阻力，因此具有更大的承载力；

(3)PCC桩桩芯土开挖时采用高压水冲，使桩芯土形成泥浆后再用泥浆泵抽出，避免了人工开挖的危险，并且施工效率高；

(4)先施工好的PCC桩穿透软弱土层，在桩芯土取出后起到支护作用，有效防止了塌孔。不再需要预制护筒，PCC桩施工速度快，节省了时间；

(5)PCC桩桩身直径大，承载能力高，成孔检查时可以直接通过吊绳将工人下放到孔底，在孔底检查扩大头部分的成孔质量，桩底清孔除渣彻底、干净，易保证砼浇筑质量。

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。本发明的保护范围并不以具体实施方式为限，而是由权利要求加以限定。

附图说明

图1PCC桩结构示意图；

图2PCC桩桩芯土高压水冲方法取土示意图；

图3本发明方法形成的基于PCC桩的大直径扩底桩；

图4大直径扩底桩俯视图。

具体实施方式

如图1～图4所示，一种基于PCC桩的大直径扩底桩施工方法，其主要技术步骤如下：

(1)PCC桩1的施工与养护

PCC桩1的施工技术已较为成熟，其主要步骤包括，采用振动方式将钢质内外双层套管空腔结构在闭合的活瓣桩靴保护下，沉入地基设计深度，通过混凝土分流器向该结构空腔均匀注入混凝土，然后振动拨出该空腔结构，活瓣桩靴在该空腔结构拨出时自动分开，其中的混凝土注入空腔结构拨出后形成的环形槽内，形成PCC桩。由于该桩型中PCC桩1主要起到支护作用，因此其质量控制标准可适当放宽，以加快施工效率、降低造价。

PCC桩一般养护15天以上，待PCC桩1的桩身混凝土达到一定强度后，即可开挖桩芯土3。

(2)取出桩芯土3

采用高压水反复冲洗桩芯土3，使之形成泥浆9，用泥浆泵8将泥浆9抽出。

(3)取出桩底土4，并形成大直径底孔

桩芯土3完全抽出后，再用高压水冲洗部分桩底土4，形成泥浆后将桩底土4抽出。桩底土4抽出后底部形状不一定规则，这时可采用吊绳将一工人下放到桩底，对桩底土进行适当修整，使之形成图3所示的扩大头部分5的形状，并清除桩底渣土。

(4)下放钢筋笼，浇注混凝土

成孔后立即下放事先绑扎好的钢筋笼。钢筋笼下放后，即刻浇注混凝土，混凝土浇注应在成孔后尽快进行，以防桩底扩大头部分5的底孔在土压力和渗水压力作用下变形。混凝土填满扩大头部分5和桩身部分6后，与已经浇注好的PCC桩1形成整体，此时基于PCC桩的大直径扩底桩施工完成。

PCC桩1位于软弱土层2中，其外壁与土层接触，提供侧摩阻力，扩大头部分5位于土质较好的桩端持力层7，提供较大的桩端阻力。这种基于PCC桩的大直径扩底桩承载力由侧摩阻力和桩端阻力组成，共同承担上部荷载。由于PCC桩1的挤土效应和较大的外表面积，大直径扩底桩侧摩阻力能得到充分发挥，又由于扩大头部分5具有较大的底面积，因此大直径扩底桩桩端阻力也能得到充分发挥，因此，基于PCC桩的大直径扩底桩是一种能充分发挥侧摩阻力和桩端阻力的优越桩型。

Claims (6)

1、一种基于PCC桩的大直径扩底桩施工方法，包括以下步骤：

1)PCC桩施工与养护；

2)采用高压水冲方法取出PCC桩的桩芯土；

3)采用高压水冲方法取出PCC桩的桩底土，直至在桩底形成孔径扩大的底孔；

4)下放钢筋笼、浇注混凝土，形成大直径扩底桩。

2、根据权利要求1所述的大直径扩底桩施工方法，其特征在于：所述的高压水冲方法是采用高压水反复冲洗桩芯土或者桩底土，使之形成泥浆，用泥浆泵将泥浆抽出。

3、根据权利要求1所述的大直径扩底桩施工方法，其特征在于：所述底孔的孔径大于PCC桩的外径。

4、根据权利要求1所述的大直径扩底桩施工方法，其特征在于：步骤3)包括对所述底孔进行修整并清除渣土。

5、根据权利要求1所述的大直径扩底桩施工方法，其特征在于：步骤4)浇注的混凝土填满底孔和PCC桩桩芯，与PCC桩形成整体。

6、根据权利要求1所述的大直径扩底桩施工方法，其特征在于：所述的PCC桩穿透软弱土层，扩底桩的头部位于桩端持力层。

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