静压扩底桩的施工方法技术

本发明专利技术公开了一种静压扩底桩的施工方法，包括设备沉管系统就位、沉管、扩底、浇筑、拔管步骤，扩底包括抱压、顶压、反压、內夯、內夯击、內夯双击等交互扩底方法。本发明专利技术改进和丰富了现有的扩底方法，干湿均可。本发明专利技术施工质量好、施工方便、施工效率高、效果好。

Construction Method of Static Compressed Bottom-enlarged Pile

The invention discloses a construction method of static pressure expanded bottom pile, which comprises the steps of installation of equipment sinking pipe system, sinking pipe, bottom enlargement, pouring and pipe pulling out. The bottom enlargement includes interactive bottom enlargement methods such as holding pressure, top pressure, back pressure, internal tamping, internal tamping and double-striking of internal tamping. The invention improves and enriches the existing bottom enlarging method, and can be wet and dry. The invention has the advantages of good construction quality, convenient construction, high construction efficiency and good effect.

【技术实现步骤摘要】
静压扩底桩的施工方法
本专利技术涉及一种静压扩底桩的施工方法。
技术介绍
现有的静压扩底桩工艺主要是抱压、顶压扩底工艺，挤出外管内的填充料能量有限，经常卡管。现有的静压沉管扩底桩施工方法，主要有下列几种：1）柴油锤锤击内外双套管沉管扩底桩（简称夯扩桩）；2）电动锤锤击内外双套管沉管扩底桩（简称全夯桩，ZL99101432.4），虽然消除了一些传统方法的通病，但也有诸多缺点：遇中间硬夹层或承压水时成桩困难；施工过程中有一定的噪音和振动，对周边建筑物和地下管线有挤土效应，在施工时需要采用消声设施及设防震沟等相应措施。3）锤击跟管（通过柱锤夯击成孔；反压护筒，将护筒沉到设计标高）复合载体夯扩桩，是由载体和混凝土桩身构成的桩，早期其沉桩拔管困难。4）內夯式沉管灌注夯扩桩（ZL200610039707.9），采用自落锤、振动锤、双锤单管装置，內夯交互沉管工艺，內夯锤反复夯击外管内的混凝土填充料形成扩大头。施工过程对周边建筑物和地下管道有一定的挤土效应；地下水位较高时，尤其是有承压水地区，成桩有一定困难。5）顶压式内外双套管沉管扩底桩（简称静压扩底桩ZL200620040782.2），顶压式静力压桩和顶压内管头将内外双套管同时压入到设计深度后，提出内管，分批将填充料和干硬性混凝土或低塌落度混凝土投入外管内，再用内管分批将填充料和干硬性混凝土或低塌落度混凝土反复压实，在桩端形成符合扩大头。其缺点是：桩机体积大，结构复杂，造价较高；由于桩机自重较大，还需配重，在较软的地面施工时发生陷机而挤扁邻桩；应采取硬化地面措施。6）非取土复合扩底桩（简称复合扩底桩ZL201010130246.2），在水泥土中打沉管扩底桩，有相对于传统技术的诸多优点；7）抱压式内外管沉管扩底桩（简称静压复合扩底桩ZL201510331164.7），虽然有很大优点，但桩机体积大，自重配重较大，卡管问题、流程、质量可控等方面还存在欠缺，需要进一步加以改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种施工质量好、施工方便的静压扩底桩的施工方法。本专利技术的技术解决方案是：一种静压扩底桩的施工方法，包括设备沉管系统就位、沉管、扩底、浇筑、拔管步骤，其特征是：所述沉管系统包括外管，外管内设置內夯管锤；所述內夯管锤包括直径为D3的下部内夯锤、直径为D2的上部內夯管，内夯锤与內夯管连接成一体，內夯管顶部设有直径为D1的上夯击盘，内夯锤下部设有直径为D4的下夯击盘；D1≥D2，D2≤D3；內夯锤上部设有连接钢丝绳的挂钩；所述扩底步骤至少采用下列方法之一：（1）静压设备机架上的液压抱压油缸，直接抱住內夯管锤，沿导轨向下至设定深度，挤出管内的填充料；反复进行填充和上述挤出步骤，形成扩大头；（2）静压设备机架上设置的二套液压抱压油缸中，上一套液压抱压油缸直接抱住內夯管锤，沿导轨向下抱压至设定深度，挤出外管内的填充料；反复进行填充和上述抱压、挤出，形成扩大头；下一套液压抱压油缸直接抱住外管，防止在挤压扩大头过程中外管跟管、填充料挤不出去形成卡管；（3）液压顶压油缸顶住內夯管锤头，沿导轨向下顶压至设定深度，挤出外管内的填充料；反复进行填充和上述抱压、挤出，形成扩大头；下一套液压抱压油缸直接抱住外管，防止挤压扩大头过程中外管跟管、填充料挤不出去形成卡管；（4）上提內夯管锤至一定深度，松开卷扬机上连接內夯管锤的钢丝绳，內夯管锤自由落体，內夯外管内的填充料；反复进行填充和上述內夯过程，形成扩大头；下一套液压抱压油缸直接抱住外管，防止內夯扩大头过程中外管跟管、填充料挤不出去形成卡管；（5）內夯管锤内腔设有內夯自落锤，形成母子锤；上提內夯管锤内腔内的自落锤至一定高度，自落锤自由落体，內夯击下夯击盘，反复进行填料及上述內夯击过程，形成扩大头；下一套液压抱压油缸直接抱住外管，防止內夯击扩大头过程中，外管跟管、填充料挤不出去形成卡管；（6）上提內夯管锤内腔内的自落锤，带动內夯管锤至一定高度，通过內夯管锤挂钩开口套入轴销，卷扬机上的钢丝绳上提內夯管锤内腔的自落锤，上行时，使挂钩绕销轴向内侧旋转，旋入內夯管内，卡住自落锤头，带动內夯管锤一起上行；反之，挂钩绕销轴向外侧旋转，旋出內夯管外，不卡住自落锤头，不带动內夯管锤一起上行，自落锤自行自由上行，母子锤自由落体，內夯管锤、自落锤双击外管内的填充料；反复进行填料及上述內夯步骤，形成扩大头；下一套液压抱压油缸直接抱住外管，防止內夯击扩大头过程中，外管跟管、填充料挤不出去形成卡管。夯击盘、内夯管、内夯锤连接成一体，下夯击盘与内夯锤呈可分可合、上下可相对移动的形式。通过调整夯实系数D∈（D1、D2、D3、D4…Dn，V）来调整土体的挤密程度；D1、D2、D3、D4…Dn为夯击填充料时，在2100kw.m相应冲击能量的一次、二次、三次…n次下沉量；V是填充料的体积。通过调整形态系数α∈（H，h，C,E，V）来调整扩大头的大小、形状；H为投料的高度；h包括h上、h下，分别为外管上拔高度和外管下插深度；C为夯扩完成时外管底距桩底的距离，E为夯扩完成时內夯管锤底距外管底的距离，V为填充料的体积。通过调整承载力系数m=Rk/Y来调整土体的压实程度，预测预测扩大头的竖向极限承载力，Y为扩大头终止压桩力。调整填充料的材质来调整扩大头的层数，形成单层材料扩大头或多层材料扩大头；填充料为不同材质散粒体非固结材料、不同材质混合体胶固结材料；投料、通料采用：外管及內夯管锤口、侧壁口投料、压灌投料。本专利技术改进和丰富了现有的扩底方法，抱压、顶压、反压、內夯、內夯击、內夯双击等交互扩底，干湿均可。本专利技术施工质量好、施工方便、施工效率高、效果好。下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。具体实施方式一种静压扩底桩的施工方法，包括设备沉管系统就位、沉管、扩底、浇筑、拔管步骤，所述沉管系统包括外管，外管内设置內夯管锤；所述內夯管锤包括直径为D3的下部内夯锤、直径为D2的上部內夯管，内夯锤与內夯管连接成一体，內夯管顶部设有直径为D1的上夯击盘，内夯锤下部设有直径为D4的下夯击盘；D1≥D2，D2≤D3；內夯锤上部设有连接钢丝绳的挂钩；所述扩底步骤至少采用下列方法之一：（1）静压设备机架上的液压抱压油缸，直接抱住內夯管锤，沿导轨向下至设定深度，挤出管内的填充料；反复进行填充和上述挤出步骤，形成扩大头；（2）静压设备机架上设置的二套液压抱压油缸中，上一套液压抱压油缸直接抱住內夯管锤，沿导轨向下抱压至设定深度，挤出外管内的填充料；反复进行填充和上述抱压、挤出，形成扩大头；下一套液压抱压油缸直接抱住外管，防止在挤压扩大头过程中外管跟管、填充料挤不出去形成卡管；（3）液压顶压油缸顶住內夯管锤头，沿导轨向下顶压至设定深度，挤出外管内的填充料；反复进行填充和上述抱压、挤出，形成扩大头；下一套液压抱压油缸直接抱住外管，防止挤压扩大头过程中外管跟管、填充料挤不出去形成卡管；（4）上提內夯管锤至一定深度，松开卷扬机上连接內夯管锤的钢丝绳，內夯管锤自由落体，內夯外管内的填充料；反复进行填充和上述內夯过程，形成扩大头；下一套液压抱压油缸直接抱住外管，防止內夯扩大头过程中外管跟管、填充料挤不出去形成卡管；（5）內夯管锤内腔设有內夯自落锤，形成母子锤；上提內夯管锤内腔内的自落锤至一定高度，自落锤自由落体，內夯击下夯击盘，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静压扩底桩的施工方法，包括设备沉管系统就位、沉管、扩底、浇筑、拔管步骤，其特征是：所述沉管系统包括外管，外管内设置內夯管锤；所述內夯管锤包括直径为D3的下部内夯锤、直径为D2的上部內夯管，内夯锤与內夯管连接成一体，內夯管顶部设有直径为D1的上夯击盘，内夯锤下部设有直径为D4的下夯击盘；D1≥D2，D2≤D3；內夯锤上部设有连接钢丝绳的挂钩；所述扩底步骤至少采用下列方法之一：（1）静压设备机架上的液压抱压油缸，直接抱住內夯管锤，沿导轨向下至设定深度，挤出管内的填充料；反复进行填充和上述挤出步骤，形成扩大头；（2）静压设备机架上设置的二套液压抱压油缸中，上一套液压抱压油缸直接抱住內夯管锤，沿导轨向下抱压至设定深度，挤出外管内的填充料；反复进行填充和上述抱压、挤出，形成扩大头；下一套液压抱压油缸直接抱住外管，防止在挤压扩大头过程中外管跟管、填充料挤不出去形成卡管；（3）液压顶压油缸顶住內夯管锤头，沿导轨向下顶压至设定深度，挤出外管内的填充料；反复进行填充和上述抱压、挤出，形成扩大头；下一套液压抱压油缸直接抱住外管，防止挤压扩大头过程中外管跟管、填充料挤不出去形成卡管；（4）上提內夯管锤至一定深度，松开卷扬机上连接內夯管锤的钢丝绳，內夯管锤自由落体，內夯外管内的填充料；反复进行填充和上述內夯过程，形成扩大头；下一套液压抱压油缸直接抱住外管，防止內夯扩大头过程中外管跟管、填充料挤不出去形成卡管；（5）內夯管锤内腔设有內夯自落锤，形成母子锤；上提內夯管锤内腔内的自落锤至一定高度，自落锤自由落体，內夯击下夯击盘，反复进行填料及上述內夯击过程，形成扩大头；下一套液压抱压油缸直接抱住外管，防止內夯击扩大头过程中，外管跟管、填充料挤不出去形成卡管；（6）上提內夯管锤内腔内的自落锤，带动內夯管锤至一定高度，通过內夯管锤挂钩开口套入轴销，卷扬机上的钢丝绳上提內夯管锤内腔的自落锤，上行时，使挂钩绕销轴向内侧旋转，旋入內夯管内，卡住自落锤头，带动內夯管锤一起上行；反之，挂钩绕销轴向外侧旋转，旋出內夯管外，不卡住自落锤头，不带动內夯管锤一起上行，自落锤自行自由上行，母子锤自由落体，內夯管锤、自落锤双击外管内的填充料；反复进行填料及上述內夯步骤，形成扩大头；下一套液压抱压油缸直接抱住外管，防止內夯击扩大头过程中，外管跟管、填充料挤不出去形成卡管。...

【技术特征摘要】
1.一种静压扩底桩的施工方法，包括设备沉管系统就位、沉管、扩底、浇筑、拔管步骤，其特征是：所述沉管系统包括外管，外管内设置內夯管锤；所述內夯管锤包括直径为D3的下部内夯锤、直径为D2的上部內夯管，内夯锤与內夯管连接成一体，內夯管顶部设有直径为D1的上夯击盘，内夯锤下部设有直径为D4的下夯击盘；D1≥D2，D2≤D3；內夯锤上部设有连接钢丝绳的挂钩；所述扩底步骤至少采用下列方法之一：（1）静压设备机架上的液压抱压油缸，直接抱住內夯管锤，沿导轨向下至设定深度，挤出管内的填充料；反复进行填充和上述挤出步骤，形成扩大头；（2）静压设备机架上设置的二套液压抱压油缸中，上一套液压抱压油缸直接抱住內夯管锤，沿导轨向下抱压至设定深度，挤出外管内的填充料；反复进行填充和上述抱压、挤出，形成扩大头；下一套液压抱压油缸直接抱住外管，防止在挤压扩大头过程中外管跟管、填充料挤不出去形成卡管；（3）液压顶压油缸顶住內夯管锤头，沿导轨向下顶压至设定深度，挤出外管内的填充料；反复进行填充和上述抱压、挤出，形成扩大头；下一套液压抱压油缸直接抱住外管，防止挤压扩大头过程中外管跟管、填充料挤不出去形成卡管；（4）上提內夯管锤至一定深度，松开卷扬机上连接內夯管锤的钢丝绳，內夯管锤自由落体，內夯外管内的填充料；反复进行填充和上述內夯过程，形成扩大头；下一套液压抱压油缸直接抱住外管，防止內夯扩大头过程中外管跟管、填充料挤不出去形成卡管；（5）內夯管锤内腔设有內夯自落锤，形成母子锤；上提內夯管锤内腔内的自落锤至一定高度，自落锤自由落体，內夯击下夯击盘，反复进行填料及上述內夯击过程，形成扩大头；下一套液压抱压油缸直接抱住外管，防止內夯击扩大头过程中，外管跟管、填充料挤不出去形成卡管；（6）上提內夯管锤内腔内的自落锤，带动內夯管锤至一定高度，通过內夯管锤挂钩...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，沈保汉，杨家丽，童金清，刘建刚，薛晓红，余淑芬，江彦达，王爱红，
申请(专利权)人：王磊，
类型：发明
国别省市：江苏,32