一种一体化桩墩施工方法技术

本发明专利技术涉及一种一体化桩墩施工方法。具体施工操作如下：对设计极限承载力为R、有效壁厚为b、材料比重为γ、总长为Lz、总重为Gz的预制一体化桩墩，拟打入地面以下深度为Lm、水平抗力系数为m的地基持力层时，选用重量Gc的柴油锤及相应的打桩机，设置适当的锤击行程H，连续对定位的一体化桩墩进行锤击，同步测量锤击贯入度，直至最后的锤击贯入度Δh≤4H(Gc/Gz)/[R/Gz+m×b(Lm/Lz)/γ‑1]，进行后续施工判断。本发明专利技术基于力学动量定理和能量守恒定律，提出一种对公路桩板式路基一体化桩墩进行准确定量打入的方法，解决了传统方法终止打桩标准乱，成桩承载力不确定的问题，推动了预制管桩在公路工业化建造中的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种一体化桩墩施工方法
本专利技术涉及土木工程
，尤其是涉及一种一体化桩墩施工方法。
技术介绍
目前，采用结构化的观点、工业化的模式，在规模化、系列化的水平上，实施少土、无土、高效、低价工程的建设，正成为我国绿色公路建设的发展方向。其中，中小结构轻型化成套技术是实施绿色公路建设、公路工业化建造的关键部分。经过多年探索，这一技术虽然得到长足发展，示范效果良好，但依然存在很多不足：如理论突破缺乏、施工控制不准等。工业化预制管桩如何高效并可靠地打入一直是国内设计、施工争论的焦点。分析现行打桩方式，存在的问题有：(1)打桩中各参数之间内在关系不明，锤击桩深和贯入度控制值的规定可执行性差。(2)锤击难停的现象时常发生，成桩承载力往往难以确定。这些问题严重制约了预制管桩在公路工业化建造中的应用，工程建设急需一个突破性的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种一体化桩墩施工方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种一体化桩墩施工方法，所述一体化桩墩施工方法包括以下几个步骤：(1)选择已知的打入参数；(2)计算不同墩位处一体化桩墩施工的单次锤击贯入度控制值Δhk；(3)连续对一体化桩墩进行锤击，同步测量桩墩的锤击贯入度Δh；(4)一体化桩墩的单次锤击贯入度Δh≤Δhk时，进行后续施工判断。在本专利技术的一个实施例中，所述一体化桩墩采用预制管桩。在本专利技术的一个实施例中，所述步骤(1)中，选择已知的打入参数包括一体化桩墩的竖向设计极限承载力R，单位为kN；有效壁厚b，单位为m；材料比重γ，单位为kN/m3；总长Lz，单位为m；总重Gz，单位为Kn；拟打入的深度Lm，单位为m；拟打入的地基持力层水平抗力系数为m，单位为kN/m4；柴油锤重量Gc，单位为kN；行程H，单位为m。在本专利技术的一个实施例中，所述步骤(2)中，单次锤击贯入度控制值Δhk按下列公式计算：Δhk＝4H(Gc/Gz)/[R/Gz+m×b(Lm/Lz)/γ-1]在本专利技术的一个实施例中，所述步骤(4)中，进行后续施工判断按以下规则进行：(1)当桩底标高未达到设计标高时，继续打入，至一个统一规定的设计标准，结束打入；(2)当桩底标高已达到设计标高时，结束打入。在本专利技术的一个实施例中，所述一个统一规定的设计标准为Δh≤Δh10/10，Δh10为设计按相关规范取用的最后10次锤击的总贯入度控制值，由于其值很小，可为通用指标，例如可以为Δh≤2.5cm/10。在本专利技术的一个实施例中，所述施工方法用于公路桩板式路基的建设。本专利技术基于力学动量定理和能量守恒定律，提出一种对公路桩板式路基用一体化桩墩进行准确定量打入的方法，推动了预制管桩在公路工业化建造中的应用。与现有技术相比，本专利技术提出了打桩单次锤击贯入度控制值准确计算公式，建立了打桩中各参数之间的内在关系，提高了对打桩过程和成桩承载力的控制水平。同时提出了打桩收尾阶段的作业规则，在保证成桩承载力的基础上，统一了结束打桩的标准。本专利技术提出的公路桩板式路基一体化桩墩准确定量打入方法，施工前期作业标准乱、打桩效率低、成桩桩顶标高相差大、成桩承载力不确定的问题得到有效解决。附图说明图1为桩板式路基示意图；图2为一体化桩墩施工示意图。图中：1一体化桩墩；2持力层；3柴油锤；4打桩机；5一体化桩墩横截面；H锤击行程；b一体化桩墩的有效壁厚；Δh一体化桩墩单次锤击贯入度；Lm拟打入的深度；Lz一体化桩墩的长度。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1：一体化桩墩1的施工采用柴油锤击打入方式。为适应公路工业化建造在标准化、系统化、模块化、装配化上的发展要求，设计提出一种新型装配化桩板式路基。参见图1，路基的下部结构为一体化桩墩1，采用外径0.6m、内径0.38m的预制管桩。。参见图2，一体化桩墩1的竖向设计极限承载力R＝2750kN，有效壁厚b＝0.11m，材料比重γ＝26kN/m3，总长Lz＝25m，总重Gz＝110kN，拟打入的深度Lm＝20m，拟打入地基持力层2中，已探明在不同桩位处地基持力层2的水平抗力系数m＝20000～80000kN/m4。按重锤短击的原则,施工选取柴油锤3的重量Gc＝105kN，行程H＝1.5m。参见图2，结合已探明的持力层2的地质条件，不同墩位处一体化桩墩施工的单次锤击贯入度控制值Δhk按公式Δhk＝4H(Gc/Gz)/[R/Gz+m×b(Lm/Lz)/γ-1]计算为：硬塑黏土、中密粉土、细中砂，m＝20000kN/m4，Δhk＝0.0625m；坚硬黏土、密实粉土、中粗砂，m＝40000kN/m4，Δhk＝0.0359m；砾砂、角砾、圆砾、碎石卵石，m＝60000kN/m4，Δhk＝0.0252m；密实卵石夹粗砂、密实漂卵石，m＝80000kN/m4，Δhk＝0.0194m。参见图2，施工连续对定位的一体化桩墩1进行锤击，同步测量桩墩的锤击贯入度，直至不同墩位处桩墩的单次锤击贯入度Δh满足相应的Δh≤Δhk的要求，再按以下规则进行判断：(1)当桩底标高未达到设计标高时，继续打入，至Δh≤2.5cm/10击的设计标准，结束打入；(2)当桩底标高已达到设计标高时，结束打入。上述的对实施例的描述是为便于该
的普通技术人员能理解和使用专利技术。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本专利技术不限于上述实施例，本领域技术人员根据本专利技术的揭示，不脱离本专利技术范畴所做出的改进和修改都应该在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一体化桩墩施工方法，其特征在于，所述一体化桩墩采用预制管桩，所述一体化桩墩施工指采用柴油锤击打入所述预制管桩时，根据已知的打入参数，准确计算贯入度控制值Δhk，进行打入动态控制，所述一体化桩墩施工方法包括以下几个步骤：(1)选择已知的打入参数；(2)计算不同墩位处一体化桩墩施工的单次锤击贯入度控制值Δhk；(3)连续对一体化桩墩进行锤击，同步测量桩墩的锤击贯入度Δh；(4)一体化桩墩的单次锤击贯入度Δh≤Δhk时，进行后续施工判断。

【技术特征摘要】
1.一种一体化桩墩施工方法，其特征在于，所述一体化桩墩采用预制管桩，所述一体化桩墩施工指采用柴油锤击打入所述预制管桩时，根据已知的打入参数，准确计算贯入度控制值Δhk，进行打入动态控制，所述一体化桩墩施工方法包括以下几个步骤：(1)选择已知的打入参数；(2)计算不同墩位处一体化桩墩施工的单次锤击贯入度控制值Δhk；(3)连续对一体化桩墩进行锤击，同步测量桩墩的锤击贯入度Δh；(4)一体化桩墩的单次锤击贯入度Δh≤Δhk时，进行后续施工判断。2.根据权利要求1所述的一种一体化桩墩施工方法，其特征在于，所述步骤(1)中，选择已知的打入参数包括一体化桩墩的竖向设计极限承载力R，单位为kN；有效壁厚b，单位为m；材料比重γ，单位为kN/m3；总长Lz，单位为m；总重Gz，单位为kN；拟打入的深度Lm，单位为m；拟打入的地基持力层水平抗力系数为m，单位为kN/m4；柴油锤重量Gc，单位为kN；行程H，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡可，曹光伦，于春江，雷进，陈维平，王亮，吴建民，邓陈记，胡泉，吴平平，杨大海，朱军，
申请(专利权)人：安徽省交通控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34