一种静压沉管载体灌注桩的双管施工方法技术

本发明专利技术是一种静压沉管载体灌注桩的双管施工方法，采用静力压桩机和内、外管来制成载体桩；一次投放载体混凝土料，缩短成桩工期，节能环保；其制成桩抗拔力显著提高。包括以下步骤：（1）清理现场，测量放线，移桩机到工位;（2）将内外管压至设计标高;（3）向内管中一次投入载体需用量的混凝土；（4）将内管、外管一起上拔至设定高度，载体混凝土会自动充填至内、外管上拔而形成的空间内；（5）下放内管，让内管底端伸出外管底端，将内管外管下压，使下压力及标高达到预定数值，形成扩大载体；（6）从外管中提出内管；（7）向外管内灌注混凝土或者先安放钢筋笼，然后灌注桩身混凝土；（8）将内管放入外管，边振动边上拔外管，成桩。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑地基施工领域，具体来说，是一种静压沉管载体灌注桩并采用内管、外管的成桩施工方法。
技术介绍
我国各类建筑物、构筑物基础工程中，施工单位常用各式结构的桩进行地基处理加固，当前，载体桩是一种全新的施工技术，它改变了传统的地基基础处理观念，选择下部层位稳定、土性较好的土层作为被加固土层，以桩端土体为研究对象，普通桩的承载力主要来源于桩的侧摩阻力，而载体桩的承载力主要来自载体，因此，载体桩由于其承载力高、适应性广等优点而被广泛应用。目前，我国施工界对载体桩的普遍施工方法是采用复合载体夯扩桩施工方法，也称传统载体桩施工工法，其主要做法是采用细长的重锤将护筒击沉至设计标高，并在护筒下沉的带动下夯击成孔，将细长锤击出护筒底至一定深度后，从护筒口向孔内投入填料和干硬性混凝土，利用细长锤自由下落的冲击力反复夯实、挤密，载体在桩端随之形成，应用此技术形成的桩承载力高，经济实用，造价较低。但由于在施工中，重锤的锤击作用产生较大的噪音和振动，声污染特别严重，在载体的形成过程中反复投料，成桩速度较慢，且受机架和动力的限制，成桩桩长有一定的局限性。建筑领域，工艺方法的优劣与工程机械设备有着紧密的关系，静力压桩机是近年里新兴的一种液压设备，具有无震动、无噪声，无泥浆及弃土排放，环保效果好的优点，受到施工界的普遍欢迎和认可，具有传统复合夯扩桩设备无法比拟的技术优势。但是，目前静力压桩机施工的应用领域仅仅限于静压沉管复合扩底灌注桩、预制管桩及常规的静压沉管灌注桩的施工，从已知技术上来看，尚无对载体桩进行施工成桩的工艺方法。目前采用静力压桩机对静压沉管复合扩底灌注桩的主要施工工艺如下：(1)在工地测量放线，静力压桩机就位；（2）压下内外管至设计标高；（3）上提内管露出投料口，分批向外管内投入填充料，相应分批次压下内管，挤压填充料，直至终压力达到设计要求，形成填充料扩大头，填充料是碎石、碎砖等；（4）上提内管露出投料口，分批向外管内投入干硬性混凝土或低塌落度混凝土，相应分批次压下内管，挤压混凝土，使其与填充料在桩端形成一个扩底头；（5）提升内管、放钢筋笼，灌注混凝土；（6）放内管至外管内，内管顶压混凝土；（7）拔起内外管，成桩完毕。从以上可以得出，采用静力压桩机来施工存在的问题主要是：（1）仅能对静压沉管复合扩底灌注桩、常规的静压沉管灌注桩及预制管桩进行施工，无法实现对载体桩有效施工。（2）该设备在制作静压沉管复合扩底灌注桩过程中存在批次反复投料，多批次反复下压、施工速度慢、严重影响工程进度的问题。（3）钢筋笼无法进入扩大头内部，在作为抗拔桩使用时难以满足抗拔要求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种全新的施工方法，解决的技术问题是：（1）本方法采用当前较先进的静力压桩机来制成载体桩——静压沉管载体灌注桩，成桩质量高。（2）在载体形成过程中采用一次投放载体混凝土料，避免了分批反复投料的缺点，明显提高了施工速度，显著缩短了工期。（3）钢筋笼可根据需要进入载体内部，且进入长度可控，其抗拔力能得到显著提高。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种静压沉管载体灌注桩的双管施工方法,包括步骤：（1）清理施工现场，测量放线，移动静力压桩机到工位；（2）采用静力压桩机将内管、外管一起压至设计标高；其特征在于：还包括以下步骤：（3）向内管中一次投入载体需用量的混凝土，混凝土的数量根据持力层土质及单桩承载力设计指标确定；（4）采用静力压桩机将内管、外管一起上拔至设定高度，在上拔的过程中，内、外管的下封门在混凝土的压力作用下会自动打开，载体混凝土会自动充填至因内、外管上拔而形成的空间内；（5）打开内管、外管间的连接装置，下放内管，让内管底端伸出外管底端，然后锁牢内管、外管间的连接装置，采用静力压桩机再将内管外管同时下压，使下压力及标高达到预定的数值，以压实混凝土形成扩大的载体；（6）打开内管、外管间的连接装置，从外管中提出内管；（7）直接向外管内灌注桩身用混凝土或者先安放钢筋笼至外管内，然后向外管内灌注桩身用混凝土；（8）将内管缓缓放入外管，采用静力压桩机边振动外管边将外管上拔，直至将外管拔出地面，完成一根桩的施工。针对一些特殊的地质条件、设计要求，为更好地形成符合设计要求的载体， 在步骤（5）的过程中，当所述标高达到设计标高时，所述下压力却达不到预定压力值，此时返回步骤（3），将步骤（3）—（5）重复一次之后，再进行步骤（5）之后各步骤。为了进一步提高桩的承载力，通过在外管下端外壁上连接至少两个凸起的方法，以形成异型桩。为了使桩长不受机架高度的限制，尤其在制作较长桩身时，本方法中采用的静力压桩机是抱压式静力压桩机。为了使抱压式静力压桩机在使用时，更安全可靠，且施工速度加快，本方法采用抱压式静力压桩机设有辅助架，辅助架上设有上套管辅助夹持机构，以配合其下部的主夹持机构，实现对内管、外管的连续下压或上拔及下压或上拔内管、外管时的安全性和稳定性。本专利技术积极效果是：1、克服了采用静力压桩机无法制成静压沉管载体灌注桩的成桩工艺的缺陷。制成的静压沉管载体灌注桩能较大的提高桩的承载力，可相对缩短桩长、缩小桩径、减少桩数量，节约材料，尤其在较软弱地基中优势更加明显。2、本方法在载体形成过程中采用一次性投放载体所需量的混凝土，克服了其它工法多次、反复投料，施工速度慢、效率低的弊端，在保证载体强度和成桩质量的前提下，能显著缩短工期，给后续工序节约了大量时间，加快了整体施工进度，且显著节省能源,明显减少了静力压桩机动力电的消耗，对于一个大型的施工项目而言，这是一笔较大的成本节约。3、采用本方法制成的静压沉管载体灌注桩与传统的载体桩或静压沉管复合扩底桩相比，钢筋笼可根据需要进入载体内部，当钢筋笼长度满足设计锚固要求，在做抗拔桩使用时，其抗拔力有桩身与土体间的摩擦力、载体与土体间的摩擦力及载体上方土对载体的压力三部分组成，其它桩的抗拔力只有桩身与土体间的摩擦力组成。因此，能较大地提高抗拔力，同时稳定性也更好。4、载体形成过程一次投料，且载体由与桩身同标号的混凝土组成，与传统的复合扩底桩的扩大头桩端相比，载体的强度更高。5、可根根据对对内外管的下压力预判桩的承载力，可通过对内外管下力的控制使各单桩承载力基本一致，使建筑物沉降均匀。6、此方法在灌注混凝土之前先安装钢筋笼，与先灌注混凝土后压钢筋笼工法相比，空桩部分不需过多超灌混凝土，节约材料。7、此工法可穿过人工填土、粘性土、粉土、砂土等，持力层可选择在粉土、砂土、粘性土、砂卵土及全风化岩等土层。因此，此工法可广泛适用于工业与民用建筑中的桩基础及复合地基中的增加体，也可用于高速公路、铁路、港口、码头、机场等工程中的软基处理。尤其对于制做持力层埋深较浅的中短型桩优势更为明显。8、采用本方法可制成桩径在300mm—700mm之间的静压沉管载体灌注桩，桩身长度不受机架高度影响；9、此方法在施工过程中采用静压沉管技术，克服传统载体桩施工带来的噪音、振动等扰民问题，而且无泥浆及弃土排放，符合节能环保的要求，有利于施工现场的文明施工。10、通过对外管稍作改进，就可实现桩身异型，进一步提高桩的承载力。11、本方法新颖、巧妙、安全、可靠，具有很好的推广应用价值。附图说明图1是本专利技术方法整体步骤流程图；图2是本专利技术方法各步骤的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静压沉管载体灌注桩的双管施工方法,包括步骤：（1）清理施工现场，测量放线，移动静力压桩机到工位；（2）采用静力压桩机将内管、外管一起压至设计标高；其特征在于：还包括以下步骤：（3）向内管中一次投入载体需用量的混凝土，载体混凝土的数量根据持力层土质及单桩承载力设计指标确定；（4）采用静力压桩机将内管、外管一起上拔至设定高度，在上拔的过程中，内、外管的下封门在混凝土的压力作用下会自动打开，载体混凝土会自动充填至因内、外管上拔而形成的空间内；（5）打开内管、外管间的连接装置，下放内管，让内管底端伸出外管底端，然后锁牢内管、外管间的连接装置，采用静力压桩机将内管外管同时下压，使下压力及标高达到预定的数值，以压实混凝土形成扩大的载体；（6）打开内管、外管间的连接装置，从外管中提出内管；（7）直接向外管内灌注桩身用混凝土或者先安放钢筋笼至外管内，然后向外管内灌注桩身用混凝土； （8）将内管缓缓放入外管，采用静力压桩机边振动外管边将外管上拔，直至将外管拔出地面，完成一根桩的施工。

【技术特征摘要】
1.一种静压沉管载体灌注桩的双管施工方法,包括步骤：（1）清理施工现场，测量放线，移动静力压桩机到工位；（2）采用静力压桩机将内管、外管一起压至设计标高；其特征在于：还包括以下步骤：（3）向内管中一次投入载体需用量的混凝土，载体混凝土的数量根据持力层土质及单桩承载力设计指标确定；（4）采用静力压桩机将内管、外管一起上拔至设定高度，在上拔的过程中，内、外管的下封门在混凝土的压力作用下会自动打开，载体混凝土会自动充填至因内、外管上拔而形成的空间内；（5）打开内管、外管间的连接装置，下放内管，让内管底端伸出外管底端，然后锁牢内管、外管间的连接装置，采用静力压桩机将内管外管同时下压，使下压力及标高达到预定的数值，以压实混凝土形成扩大的载体；（6）打开内管、外管间的连接装置，从外管中提出内管；（7）直接向外管内灌注桩身用混凝土或者先安放钢筋笼至外管内，然后向外管内灌注桩身用混凝土； （8）将内管缓缓放入外管，采用静力...

【专利技术属性】
技术研发人员：邰臣召，朱龙，胡学彬，高玉升，贾其彦，刘世仿，王文韬，谢瑞，朱红义，王娜，兰春，李帅，刘敏，
申请(专利权)人：朱龙，
类型：发明
国别省市：河南;41