CN108978698A - 一种建筑桩基施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建筑桩基施工方法,包括如下步骤:S1、桩间土固化:对标注桩柱之间的桩间土部分开挖基槽,夯实基槽底部,分层回填土料并将每层土料与土壤固化剂拌匀、将土料回填至承台底部标高后进行碾压整形,对固化后的桩间土进行养护;S2、成孔;S3、间隔扩孔:将钻杆提升更换扩孔钻头后下放置底部通过扩孔钻头由底部开始向上扩孔,底部扩孔后停下扩孔钻头,将扩孔钻头提升一段距离再进行扩孔,重复上述扩孔步骤间隔扩孔;S4、钢筋笼吊放;S5、泵压混凝土;S6、安装承台。采用本发明生成的地基牢固可靠,即使是在软质土层中也能有效保证建筑的稳定可靠,很难发生晃动,更不易发生断裂问题,有效保障了人民生命财产的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工领域,具体涉及一种建筑桩基施工方法。
背景技术
中国经济的快速增长在促进高层建筑和大型工业建筑兴起和发展的同时,对地基的承载能力和抗变形能力的要求越来越高。然而,由于地震一类自然灾害以及不当施工造成建筑物地基渗水一类的人为破坏都会对建筑的地基造成损坏,严重时会引发建筑物开裂、倒塌并进而造成人员伤亡。很多时候这是由于地基因土质松软导致在地震或地基渗水是引发一侧土质结构变化甚至土质流失,这会导致侧向力不平衡,桩柱会因此承受很大的偏心弯矩,最终破坏桩基,引起整体倒覆。以地震为例,在地震时土体晃动,如果土质比较松软就容易形成液化流泥,该情况下桩柱与土体会产生分离,土对桩基存在着水平方向的一个作用力和反作用力,这个动载荷产生的水平力的大小,与振动量大小、土壤的流体性质都有直接的关系,当反作用力大于桩柱极限抗弯强度时,则桩柱破坏,桩基失效,房屋倒塌可能因此发生。
申请号为CN201711175207.2的发明专利公开了一种钢管压缩桩的施工工艺,通过打入钢管桩后对其中的土体向下推挤压缩,令土体+钢管桩下端开口逸出,与周围的土壤紧密结合,加固了钢管桩底部区域,另一方面留在钢管桩内的土壤间隙大大压缩,土质变实,强度变大,与钢管桩内壁之间的摩擦力大幅增加。但是该方法对推挤土体所需压力很大,需要大功率的打桩机反复捶打推挤,不仅耗能高,而且很难将其中的土体排净,影响后期桩柱成型。
申请号为CN 201710710238.7的发明专利公开了一种应用于松软土层中控制基坑支护结构成型方法,能很好的保证竖向支护结构的成型质量,控制充盈系数,节约施工成本,又能起到止水帷幕作用。但是该结构适用于支护结构,常规地基无法采用坑内三轴深搅桩,因此适用范围有限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种建筑桩基施工方法,以解决现有技术中在松软土质地区地基容易因土质结构变化而失去效用,承受较大侧向力,发生侧向摇晃导致桩柱断裂,引发建筑开裂倒塌的缺陷。
所述的建筑桩基施工方法,包括如下步骤:
S1、桩间土固化:对标注桩柱之间的桩间土部分开挖基槽,夯实基槽底部,分层回填土料并将每层土料与土壤固化剂拌匀、将土料回填至承台底部标高后进行碾压整形,对固化后的桩间土进行养护;
S2、成孔:采用钻机进行钻孔施工,先对钻机进行调直,用钻杆钻至设计标高后停下;
S3、间隔扩孔:将钻杆提升更换扩孔钻头后下放置底部通过扩孔钻头由底部开始向上扩孔,底部扩孔后停下扩孔钻头,将扩孔钻头提升一段距离再进行扩孔,重复上述扩孔步骤间隔扩孔;
S4、钢筋笼吊放:用钻机卷扬机迅速吊起捆扎成型的钢筋笼,对准桩孔孔口快速下放,使钢筋笼与桩孔同心,用大功率振动锤将钢筋笼振送到位,并将钢筋笼顶标高控制准确后固定;
S5、泵压混凝土:采用导管法对桩孔进行混凝土灌注,直至孔口,固化后形成桩柱;
S6、安装承台:凿去桩顶浮浆并清理干净,然后绑扎焊接形成锚固结构,并进行承台成型施工,承台通过锚固结构与桩柱的桩顶固定。
优选的,所述步骤S1中,桩间土固化形成的固化桩间土层在桩柱之间直线设置并且宽度大于承台,所述固化桩间土层形成由若干矩形网格形成的网络结构,所述矩形网格的对角线也布设有所述固化桩间土层。
优选的,所述固化桩间土层的厚度不小于所述桩柱埋设长度的四分之一。
优选的,所述步骤S3中,每个桩柱在扩孔时在所述固化桩间土层中开设有一个扩孔段,所述桩柱在所述固化桩间土层中的部分与所述固化桩间土层形成一个整体。
优选的,所述步骤S3中,每个桩柱在扩孔时在所述固化桩间土层中开设有至少两个扩孔段,所述桩柱在所述固化桩间土层中的部分与所述固化桩间土层形成一个整体。
优选的,所述固化桩间土层中的扩孔段的直径大于其他部分扩孔段。
优选的,所述桩柱底部扩孔段的直径大于所述固化桩间土层中的扩孔段,所述固化桩间土层中的扩孔段的直径大于除所述桩柱底部扩孔段以外的其他部分扩孔段。
优选的,在所述步骤S5与所述步骤S6之间还具有下列步骤:
S5.1、在所述标注桩柱周围周向等间隔设置有辅助加固桩,所述辅助加固桩的施工方法包括用钻机对辅助加固桩标定位置钻孔,钻孔深度不小于所述固化桩间土层底部;
S5.2、朝所述辅助加固桩的桩孔中泵压混凝土直至孔口,固化后形成辅助加固桩;
所述步骤S6中,所述辅助加固桩的桩顶也通过锚固结构与相邻桩柱上的承台固定相连。
优选的,所述辅助加固桩的数量不少于4个,所述辅助加固桩与所述桩柱之间的距离大于两者间的扩孔段的最大直径。
优选的,所述步骤S4中,对桩孔底部打入一段底部加强钢管,所述底部加强钢管的下部侧壁均匀布设有若干通孔,所述底部加强钢管上段设有锥状漏斗结构,然后对底部加强钢管的土体进行捶打夯实,然后再对所述底部加强钢管内打入半笼式钢筋笼。
本发明的优点在于:灌注桩在扩孔段能与土层形成更加紧密的连接关系,并且在发生晃动时阻碍桩柱晃动,减小桩柱晃动幅度,从而有利于在侧向力受力不均的情况下减少晃动。而且本发明生成了固化桩间土层,结构强度较大,土壤孔隙被膨胀填充,达到足够的压密度,形成了整体结构。多个桩柱被网络状的固化桩间土层结合为一个整体,即使部分桩柱的地基土层结构变化,发生土质流失与桩柱分离,作为整体的地基结构仍能保证桩柱的稳定性,并且很难发生晃动,晃动的幅度更进一步减小,克服了现有技术中,因土层侧向力不均匀而导致桩柱侧向晃动,影响桩柱结构的问题。该方法生成的地基牢固可靠,即使是在软质土层中也能有效保证建筑的稳定可靠,很难发生晃动,更不易发生断裂问题,有效保障了人民生命财产的安全性。而且土壤固化以及填充扩孔段混凝土所需的成本也低于常用的采用钢管或其他强化结构的成本。
附图说明
图1为本发明制造形成的地基结构的结构示意图;
图2为图1所示结构中一个网格的结构示意图;
图3为本发明实施例3-5制造的承台的结构示意图;
图4为本发明实施例1产生的桩柱的结构示意图;
图5为本发明实施例2产生的桩柱的结构示意图;
图6为本发明实施例3产生的桩柱的结构示意图;
图7为本发明实施例4产生的桩柱的结构示意图;
图8为本发明实施例5产生的桩柱的结构示意图;
图9为本发明实施例1-5中产生的桩柱底部的局部结构示意图。
在上述附图中:1、桩柱;11、扩孔段;12、半笼式钢筋笼;13、底部加强钢管;2、固化桩间土层;3、承台;4、辅助加固桩;5、松软土层;51、压实土层。
具体实施方式
下面对照附图,通过对实施例的描述,对本发明具体实施方式作进一步详细的说明,以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1-图9所示,本发明提供了一种建筑桩基施工方法,包括如下步骤:
S1、桩间土固化:对标注桩柱1之间的桩间土部分开挖基槽,夯实基槽底部,分层回填土料并将每层土料与土壤固化剂拌匀、将土料回填至承台3底部标高后进行碾压整形,对固化后的桩间土进行养护。
桩间土固化形成的固化桩间土层2在桩柱1之间直线设置并且宽度大于承台3,所述固化桩间土层2形成由若干矩形网格形成的网络结构,所述矩形网格的对角线也布设有所述固化桩间土层2。这样固化桩间土层2各网格强度很高,受到桩柱1或土层的侧向力也很难破坏网格的结构。固化桩间土层2的厚度不小于所述桩柱1埋设长度的四分之一,以保证对桩柱1的稳定效果,厚度过小则稳定效果减弱,也容易被破坏。
S2、成孔:采用钻机进行钻孔施工,先对钻机进行调直,用钻杆钻至设计标高后停下。
S3、间隔扩孔:将钻杆提升更换扩孔钻头后下放置底部通过扩孔钻头由底部开始向上扩孔,底部扩孔后停下扩孔钻头,将扩孔钻头提升一段距离再进行扩孔,重复上述扩孔步骤间隔扩孔。注意扩孔的位置应当避开地下水层。
S4、钢筋笼吊放:在吊放钢筋笼之前,对桩孔底部打入一段底部加强钢管13,所述底部加强钢管13的下部侧壁均匀布设有若干通孔,所述底部加强钢管13上段设有锥状漏斗结构。然后对底部加强钢管13的土体进行捶打夯实,然后再对所述底部加强钢管13内打入半笼式钢筋笼12。桩柱1底部的松软土层5在捶打夯实过程中从底部和侧面的通孔排出与周围土层挤压变得紧实,强度提高,形成了能有效对桩柱1进行支撑的压实土层51。这样能有效加强桩柱1底部受到的支承固定效果,防止桩柱1摇晃歪斜。
然后再用钻机卷扬机迅速吊起捆扎成型的钢筋笼,对准桩孔孔口快速下放,使钢筋笼与桩孔同心,用大功率振动锤将钢筋笼振送到位,并将钢筋笼顶标高控制准确后固定。
S5、泵压混凝土:采用导管法对桩孔进行混凝土灌注,直至孔口,固化后形成桩柱1。
S6、安装承台3:凿去桩顶浮浆并清理干净,然后绑扎焊接形成锚固结构,并进行承台3成型施工,承台3通过锚固结构与桩柱1的桩顶固定。
在上述施工方法的基础上,根据扩孔段11设置结构的区别以及是否设置辅助加固桩4,具体可具有下列实施例:
实施例1
本实施例中,每个桩柱1的各扩孔段11之间的间隔在3-3.5米之间,各扩孔段11的直径相等。在固化桩间土层2中开设有一个扩孔段11,所述桩柱1在所述固化桩间土层2中的部分与所述固化桩间土层2形成一个整体。
实施例2
本实施例中,每个桩柱1的各扩孔段11之间的间隔在2-2.5米之间,各扩孔段11的直径相等。在固化桩间土层2中开设有两个扩孔段11,所述桩柱1在所述固化桩间土层2中的部分与所述固化桩间土层2形成一个整体。由于强度稳定性较高的固化桩间土层2中的扩孔段11较多,因此该实施例生成的桩柱1稳定性和抗震性也强于实施例1,相对施工时间和成本也有所增加。
实施例3
本实施例中,每个桩柱1的各扩孔段11之间的间隔在2-2.5米之间,各扩孔段11的直径相等。在固化桩间土层2中开设有两个扩孔段11,所述桩柱1在所述固化桩间土层2中的部分与所述固化桩间土层2形成一个整体。
在此基础上,在所述步骤S5与所述步骤S6之间还具有下列步骤:
S5.1、在所述标注桩柱1周围周向等间隔设置有辅助加固桩4,所述辅助加固桩4的施工方法包括用钻机对辅助加固桩4标定位置钻孔,钻孔深度不小于所述固化桩间土层2底部。
S5.2、朝所述辅助加固桩4的桩孔中泵压混凝土直至孔口,固化后形成辅助加固桩4。辅助加固桩4的数量为4个,所述辅助加固桩4与所述桩柱1之间的距离大于两者间的扩孔段11的最大直径。
在所述步骤S6中,所述辅助加固桩4的桩顶也通过锚固结构与相邻桩柱1上的承台3固定相连。
显然该实施例生成的地基结构由于有连接承台3和固化桩间土层2的辅助加固桩4,因而能每个桩柱1与承台3及固化桩间土层2之间的连接强度,让桩柱1的抗震能力更强。整个地基的稳定性也大大增强,即使是在松软土层5上也很难产生晃动。如果要进一步提高地基结构强度,每个桩柱1对应的辅助加固桩4的数量还可以进一步提升。
实施例4
与实施例3相比,本实施例的区别在于每个桩柱1的扩孔段11的结构。所述桩柱1底部扩孔段11的直径大于所述固化桩间土层2中的扩孔段11,所述固化桩间土层2中的扩孔段11的直径大于除所述桩柱1底部扩孔段11以外的其他部分扩孔段11。桩柱1底部作为桩柱1的根基,该处的扩孔段11直径最大,因此也最稳定。而固化桩间土层2由于与各桩柱1相连,并且本身强度高,能防止水渗入,因此在此处的扩孔段11直径大于除所述桩柱1底部扩孔段11以外的其他部分扩孔段11,能有效提升桩柱1的稳定性和强度。
实施例5
与实施例4相比,本实施例的区别在于每个桩柱1的扩孔段11的结构。除了固化桩间土层2中的扩孔段11和桩柱1底部扩孔段11以外,其他部分的扩孔段11由下至上直径逐渐减小。这种结构桩柱1在固化桩间土层2以下的部分稳定性由下而上不断增强,也符合桩柱1由下至上侧向压力不断减小的变化趋势,因此相比直径相同的扩孔段11结构,能以较少的混凝土产生较强的桩柱1结构,稳定性有所增加。
综上所述,本发明各种实施例都能有效解决现有技术中,松软土质地区地基容易因土质结构变化而失去效用,易发生侧向摇晃导致桩柱1断裂,引发建筑开裂倒塌的问题。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种建筑桩基施工方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1、桩间土固化:对标注桩柱(1)之间的桩间土部分开挖基槽,夯实基槽底部,分层回填土料并将每层土料与土壤固化剂拌匀、将土料回填至承台(3)底部标高后进行碾压整形,对固化后的桩间土进行养护;
S2、成孔:采用钻机进行钻孔施工,先对钻机进行调直,用钻杆钻至设计标高后停下;
S3、间隔扩孔:将钻杆提升更换扩孔钻头后下放置底部通过扩孔钻头由底部开始向上扩孔,底部扩孔后停下扩孔钻头,将扩孔钻头提升一段距离再进行扩孔,重复上述扩孔步骤间隔扩孔;
S4、钢筋笼吊放:用钻机卷扬机迅速吊起捆扎成型的钢筋笼,对准桩孔孔口快速下放,使钢筋笼与桩孔同心,用大功率振动锤将钢筋笼振送到位,并将钢筋笼顶标高控制准确后固定;
S5、泵压混凝土:采用导管法对桩孔进行混凝土灌注,直至孔口,固化后形成桩柱(1);
S6、安装承台(3):凿去桩顶浮浆并清理干净,然后绑扎焊接形成锚固结构,并进行承台(3)成型施工,承台(3)通过锚固结构与桩柱(1)的桩顶固定。
2.根据权利要求1所述的一种建筑桩基施工方法,其特征在于:所述步骤S1中,桩间土固化形成的固化桩间土层(2)在桩柱(1)之间直线设置并且宽度大于承台(3),所述固化桩间土层(2)形成由若干矩形网格形成的网络结构,所述矩形网格的对角线也布设有所述固化桩间土层(2)。
3.根据权利要求1或2所述的一种建筑桩基施工方法,其特征在于:所述固化桩间土层(2)的厚度不小于所述桩柱(1)埋设长度的四分之一。
4.根据权利要求1所述的一种建筑桩基施工方法,其特征在于:所述步骤S3中,每个桩柱(1)在扩孔时在所述固化桩间土层(2)中开设有一个扩孔段(11),所述桩柱(1)在所述固化桩间土层(2)中的部分与所述固化桩间土层(2)形成一个整体。
5.根据权利要求4所述的一种建筑桩基施工方法,其特征在于:所述步骤S3中,每个桩柱(1)在扩孔时在所述固化桩间土层(2)中开设有至少两个扩孔段(11),所述桩柱(1)在所述固化桩间土层(2)中的部分与所述固化桩间土层(2)形成一个整体。
6.根据权利要求4或5所述的一种建筑桩基施工方法,其特征在于:所述固化桩间土层(2)中的扩孔段(11)的直径大于其他部分扩孔段(11)。
7.根据权利要求4或5所述的一种建筑桩基施工方法,其特征在于:所述桩柱(1)底部扩孔段(11)的直径大于所述固化桩间土层(2)中的扩孔段(11),所述固化桩间土层(2)中的扩孔段(11)的直径大于除所述桩柱(1)底部扩孔段(11)以外的其他部分扩孔段(11)。
8.根据权利要求3所述的一种建筑桩基施工方法,其特征在于:在所述步骤S5与所述步骤S6之间还具有下列步骤:
S5.1、在所述标注桩柱(1)周围周向等间隔设置有辅助加固桩(4),所述辅助加固桩(4)的施工方法包括用钻机对辅助加固桩(4)标定位置钻孔,钻孔深度不小于所述固化桩间土层(2)底部;
S5.2、朝所述辅助加固桩(4)的桩孔中泵压混凝土直至孔口,固化后形成辅助加固桩(4);
所述步骤S6中,所述辅助加固桩(4)的桩顶也通过锚固结构与相邻桩柱(1)上的承台(3)固定相连。
9.根据权利要求8所述的一种建筑桩基施工方法,其特征在于:所述辅助加固桩(4)的数量不少于4个,所述辅助加固桩(4)与所述桩柱(1)之间的距离大于两者间的扩孔段(11)的最大直径。
10.根据权利要求9所述的一种建筑桩基施工方法,其特征在于:所述步骤S4中,对桩孔底部打入一段底部加强钢管(13),所述底部加强钢管(13)的下部侧壁均匀布设有若干通孔,所述底部加强钢管(13)上段设有锥状漏斗结构,然后对底部加强钢管(13)的土体进行捶打夯实,然后再对所述底部加强钢管(13)内打入半笼式钢筋笼(12)。
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