一种载体桩的施工方法技术

本发明专利技术涉及土建基桩技术领域，公开了一种载体桩的施工方法。本发明专利技术通过在三个不同深度的夯击位、分别填入三种不同配比的强度由低变高的水泥砂拌合物进行夯实，形成了由下、中、上三个夯扩体组成的桩端载体，上夯扩体强度最高避免桩身刺入，中夯扩体强度稍降用于衔接和过度，下夯扩体强度稍高于原状土体，使得从内到外强度和模量逐渐降低，再加上外周挤密土体和影响土体，相当于多达5级的扩展基础，上部荷载在传递过程中压力逐级扩散、消减，同时显著提升填料的数量和效率、促进载体的快速成型，增加载体的和受力体积和影响范围，从而大幅提高桩的承载能力，避免出现承载力不足和沉降量过大的问题。大的问题。大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种载体桩的施工方法


[0001]本专利技术涉及土建基桩
，具体为一种载体桩的施工方法。

技术介绍

[0002]随着目前我国基础建设的快速发展、基础基建在全国范围内的广泛展开，我国的建筑施工技术、建筑工程的施工要求也在同步的大幅度提高，特别是大型施工工程如超级体量的桥梁、建筑，在近些年国内被建设出来，从另一方面，也促使我国的施工技术在基建建设、超高难度的建筑施工生产方面有大幅度进步。
[0003]而在工程建设过程中，建筑工程地基的施工质量，往往是最基础也是最至关重要的一步；在现阶段国内外的建筑工程地基基础处理领域中，预制桩是目前地基处理中经常采用的一种桩型。而现阶段而言，预应力管桩是预制桩领域非常广泛、施工技术成熟以及施工成本较低的一种施工方式，其在我国近些年的基础建设中占有举足轻重的作用。
[0004]然而，在现有的体量和重量越来越大、施工环境越来越复杂的施工建设的前提下，原有的预应力管桩也逐步的暴露了其自身不可避免的缺陷，在经过大量实验实践总结之后发现，预应力管桩在承受大重量的承载基体时，其桩身本体易受损，而预应力管桩采用的是柴油锤锤击法进行大压力安装，桩身应力波传递过程中产生的拉应力常常将桩身混凝土拉裂，而遇到硬塑粘土、夹层粉土、粉砂及卵石土层时，预应力管桩本身就入桩难度就大，再加以须达到预定的入桩进量，就势必要通过加大桩机配重或者加大锤重，以驱使预应力基桩入桩量达到施工要求，当采用的压力和动能的能量超出桩身能够承受的强度时，会造成桩头的破碎和桩身产生裂纹，这种受损的预制桩在有地下水或腐蚀矿物质的情况下，必将造成预应力筋的锈蚀和混凝土的强度受损，给施工建设带来较大的隐患。除此之外，预制管桩的承载能力大部分来源于桩侧摩擦力，其桩端阻力值相对较低，在现有的施工建筑体量、重量越来越大的施工背景前提之下，也预应力基桩的基础承载力也会凸显出一定的承载风险。
[0005]载体桩也是在现阶段国内外的建筑工程地基基础处理领域中经常采用的一种桩型，其包括复合载体和混凝土桩身，其特点是通过在护筒中填入建筑垃圾等填充料，采用重锤对填充料进行夯击，并通过三击贯入度控制标准在桩端形成复合载体，让上部荷载有效地通过桩和桩下面的复合载体，传递到较好持力层上，从而提高桩的承载力，具有单桩承载力高、造价经济等优点。但是在近些年来的应用过程中，发现载体桩在检测中会出现抗压沉降曲线陡降的情况，特别是在高承载力的载体桩中，承载力检测陡降的情况时有出现，经过现场开挖、钻孔取样等方式进行检测分析，发现问题出在桩身与复合载体的结合部，既复合载体虽然具备了一定的密度实但是其绝对的强度不够，预制或者现浇桩身在上部荷载的作用下刺入到了复合载体之内，造成沉降量过大的情况出现。
[0006]原来的载体桩的复合载体，是由夯实的水泥砂拌合物、挤密土体和影响土体三部分组成的，其中夯实的水泥砂拌合物，是单一性配比，如水泥砂比是1：2，其强度是没有变化的，那么在施工中所表现出的不足是：第一，与桩端的原状土层相比，水泥砂的强度要大很
多，二者的适配性很低，即没有了强度的逐级减弱变化，又无形中造成了材料和能量的浪费，第二，与桩身材料如预应力管桩或钢筋混凝土相比，水泥砂的强度又要小很多，二者的适配性也很低，预制或者现浇桩身在上部荷载的作用下因水泥砂的强度不够，造成桩身刺入到了复合载体之内，从而出现沉降量过大的情况。
[0007]在采用预制空心桩为桩身时，更能充分发挥预制空心桩与载体桩的各自优势：预制空心桩是普遍使用的常规桩型，施工技术成熟，优势是工艺简单、速度快，不惧怕地下水等，但是由于其承载能力主要来源于桩侧摩擦力，桩端阻力值较小，因此桩的整体承载能力受限并且质量不稳定。
[0008]另外，在载体桩的施工和应用过程中，发现桩端复合载体的面积、形状和大小对桩的承载能力有直接的影响，而桩端复合载体的面积、形状和大小不仅仅取决于填料量的多少或者三击贯入度的变化，还取决于重锤在进行填料夯击时的深度位置，目前看来，重锤击出桩底的深浅的变化，与复合载体的成型速度和面积的增减有着密切的关联。
[0009]最后还有的是，现阶段基础建设在全国范围内的大幅度扩展、如沿海地区、山区等地区，其地下水的含量较为丰富，土质较软，一方面对现浇混凝土桩和预应力管桩影响其最佳的应力耐受度，其次，地下水也给上述现有的现浇混凝土桩和预应力管桩的施工工艺和速度造成影响，对于载体桩尤甚，因载体桩施工中一旦过程中进水则无法完成填料夯击，形成废桩，不仅浪费严重，还严重制约工程进度、造成质量问题。
[0010]综上，在现有的施工前提之下，为满足高承载力需要和适用于各种地质土层、以及成本控制，现有的桩基础特别是载体桩的施工工艺还有改进的空间。
[0011]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0012]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种载体桩的施工方法。
[0013]一种载体桩的施工方法，步骤包括：S1、将预制体置入至预定位置；所述预制体为具有中空内腔并且两端开口的管状预制体；所述预制体采用预制空心桩和空心钢管中的任意一种；S2、在预制体内腔中置入细长重锤，利用细长重锤对预制体底端的土体进行夯击，直至细长重锤击出预制体底端的深度不小于60cm；S3、向预制体的内腔中送入低标号水泥砂拌合物，以S2中细长重锤击出预制体底端的最低位置为第一夯击位，利用细长重锤对低标号水泥砂拌合物进行夯击，反复的进行送入低标号水泥砂拌合物和夯击操作后，测量细长重锤的三击贯入度，三击贯入度总量控制在不大于30cm的范围内，形成下夯扩体；S4、向预制体的内腔中送入中标号水泥砂拌合物，在S3中下夯扩体的上方、以细长重锤击出预制体底端30cm～60cm的深度位置为第二夯击位，利用细长重锤对中标号水泥砂拌合物进行夯击，反复的进行送入中标号水泥砂拌合物和夯击操作后，测量细长重锤的三击贯入度，三击贯入度总量控制在不大于20cm的范围内，形成中夯扩体；S5、向预制体的内腔中送入高标号水泥砂拌合物，在S4中中夯扩体的上方、以细长重锤击出预制体底端0cm～30cm的深度位置为第三夯击位，利用细长重锤对高标号水泥砂
拌合物进行夯击，反复的进行送入高标号水泥砂拌合物和夯击操作后，测量细长重锤的三击贯入度，三击贯入度总量控制在不大于10cm的范围内，形成上夯扩体；S3
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S5步骤结束后，最终形成由下夯扩体、中夯扩体、上夯扩体三部分组成的、自内而外强度从高到低的核心载体；在此过程中核心载体之外还形成了挤密土体和影响土体；S6、在S5的测量细长重锤的三击贯入度结束后，再填入少量高标号水泥砂拌合物并利用细长重锤进行夯击至与预制体的底端持平。
[0014]S7、桩身的施工：当所述预制体选取预制空心桩时，在预制体内腔中填入水泥砂拌合物b并利用细长重锤进行夯击，在内腔中形成一定高度的水泥砂密实体；当所述预制体选取空心钢管时，在空心钢管中沉入钢筋笼后浇注桩身混凝土，再提出空心钢管成桩。
[0015]优选地，所述S1的一种执行方式为：预先对预制体进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种载体桩的施工方法，其特征在于，其步骤包括：S1、将预制体置入至预定位置；所述预制体为具有中空内腔并且两端开口的管状预制体；所述预制体采用预制空心桩和空心钢管中的任意一种；S2、在预制体内腔中置入细长重锤，利用细长重锤对预制体底端的土体进行夯击，直至细长重锤击出预制体底端的深度不小于60cm；S3、向预制体的内腔中送入低标号水泥砂拌合物，以S2中细长重锤击出预制体底端的最低位置为第一夯击位，利用细长重锤对低标号水泥砂拌合物进行夯击，反复的进行送入低标号水泥砂拌合物和夯击操作后，测量细长重锤的三击贯入度，三击贯入度总量控制在不大于30cm的范围内，形成下夯扩体；S4、向预制体的内腔中送入中标号水泥砂拌合物，在S3中下夯扩体的上方、以细长重锤击出预制体底端30cm～60cm的深度位置为第二夯击位，利用细长重锤对中标号水泥砂拌合物进行夯击，反复的进行送入中标号水泥砂拌合物和夯击操作后，测量细长重锤的三击贯入度，三击贯入度总量控制在不大于20cm的范围内，形成中夯扩体；S5、向预制体的内腔中送入高标号水泥砂拌合物，在S4中中夯扩体的上方、以细长重锤击出预制体底端0cm～30cm的深度位置为第三夯击位，利用细长重锤对高标号水泥砂拌合物进行夯击，反复的进行送入高标号水泥砂拌合物和夯击操作后，测量细长重锤的三击贯入度，三击贯入度总量控制在不大于10cm的范围内，形成上夯扩体；S3
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S5步骤结束后，最终形成由下夯扩体、中夯扩体、上夯扩体三部分组成的、自内而外强度从高到低的核心载体；在此过程中核心载体之外还形成了挤密土体和影响土体；S6、在S5的测量细长重锤的三击贯入度结束后，再填入少量高标号水泥砂拌合物并利用细长重锤进行夯击至与预制体的底端持平；S7、桩身的施工；当所述预制体选取预制空心桩时，在预制体内腔中填入水泥砂拌合物b并利用细长重锤进行夯击，在内腔中形成一定高度的水泥砂密实体；当所述预制体选取空心钢管时，在空心钢管中沉入钢筋笼后浇注桩身混凝土，再提出空心钢管成桩。2.根据权利要求1所述的载体桩的施工方法，其特征在于，所述S1的一种执行方式为：预先对预制体进行封底处理，在桩位处将预制体在土体中沉入至设定深度；所述封底处理包括：利用封底钢板或者预制混凝土桩尖对预制体底端予以封堵，当土体中含水量较高时，再加设封水胶垫进一步密封，以防止土或者水进入到预制管桩中心孔内。3.根据权利要求2所述的载体桩的施工方法，其特征在于，所述S1的一种执行方式为：直接将预制体沉入至设定深度；所述S1的另一种执行方式为：在土体中预先形成设定深度的桩孔，然后在桩孔中置入预制体。4.根据权利要求1所述的载体桩的施工方法，其特征在于，所述S2的另一种执行方式为：先向预制体的内腔中送入少量水泥砂拌合物a，利用细长重锤以较低夯击能量对水泥砂拌合物进行夯击，持续的进行该送入和夯击操作并适度加大细长重锤的夯击能量，使细长重锤击出预制体底端的深度不小于60cm；所述水泥砂拌合物a可采用32.5标号或者42.5标
号的水泥配制，所述水泥砂拌合物a的材料包括水泥、砂子、水，还能够添加小粒径碎石、矿渣、钢渣、混凝土外加剂中的一种或者几种。5.根据权利要求4所述的载体桩的施工方法，其特征在于，在遇到含水量较高的地质条件时，所述S2的另一种执行方式为：先在预制体的内腔中填入少量水泥砂拌合物a，然后提升细长重锤以较低夯击能量对水泥砂拌合物a进行夯击，反复进行该填入水泥砂拌合物a和进行夯击的操作，在此过程中以较低夯...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继忠，张力霆，张晋勋，张连喜，徐彤，王光亮，杨启安，李湘明，张少雄，
申请(专利权)人：北京波森特岩土工程有限公司，
类型：发明
国别省市：