部分引孔预制桩自平衡压入施工方法技术

本发明专利技术提出一种部分引孔预制桩自平衡压入施工方法，此方案通过钢管压入土体进行部分引孔，将预制桩垂直吊入引孔后固定接桩，待预制桩吊入至底部后进行压桩至土体，重复循环施工步骤直至预制桩单元全部压入至钢管顶部，最后拔出钢管的同时进行同步注浆。此方案一方面利用部分引孔的方法减少了施工量，不仅提高了施工速度，同时还避免了泥浆护壁，在预制桩施工的过程中符合绿色环保的要求；另外一方面，本方案也结合自平衡法，比起在施工最后过程中传统钢管拔出的操作上，大大减少了取出钢管时所需要的力，符合了经济节能的要求。符合了经济节能的要求。符合了经济节能的要求。

【技术实现步骤摘要】
部分引孔预制桩自平衡压入施工方法


[0001]本专利技术涉及基础工程中的桩基础领域，特别涉及一种部分引孔预制桩自平衡压入施工方法。

技术介绍

[0002]随着我国现代化建设的不断发展，着重向技术型方向推进，建筑工程行业中桩基础领域预制桩的施工技术方法也需要不断地开发，其包括打入桩、振动沉桩、静压力桩、射水沉桩、钻孔埋桩等。
[0003]对于预制桩的施工方法，其目的是保证桩体顺利打入的同时，也需要考虑到施工效率、时间成本效益以及环境影响因素。而对于目前预制桩施工其中的某一种方法来说，并不能综合考虑这些因素，如果能将施工方法进行技术改进，就极大地减少弊端，降低施工时的不利情况。
[0004]因此，目前可以寻求一种综合考虑施工因素的方法，既能够提高施工效率又能够在节约成本的同时符合绿色环保的效果。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种部分引孔预制桩自平衡压入施工方法，该方案通过部分引孔有效减少钻土量的同时还避免泥浆护壁，同时减少水泥浆量，通过采用自平衡法，提高了施工速度，节约了施工成本。
[0006]本专利技术的目的是通过如下技术方案实现：一种部分引孔预制桩自平衡压入的施工方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一、压入钢管：在钢管外侧布设注浆管，然后在钢管上部两侧设置第一螺栓孔；将钢管压入土体中，并使钢管上的第一螺栓孔高于地面；
[0008]步骤二、将钢管内的土体全部取出后在钢管内形成引孔，且引孔下至钢管的底部；
[0009]步骤三、吊放预制桩单元并接桩至引孔底部，步骤如下：
[0010]S1:用起吊机吊起一节预制底桩并将其吊入钢管内；待预制底桩下落至钢管内且顶端刚好超出钢管顶部时，用固定架将预制底桩临时固定；
[0011]S2:通过起吊机起吊预制桩单元并将该预制桩单元接桩至接预制底桩的顶端；
[0012]S3：松开固定架，用起吊机吊落已接好的桩体，当该桩体的顶端落至钢管的顶端位置时，用固定架将桩体的顶端临时固定；
[0013]S4：重复施工步骤S2和步骤S3，在已完成的桩体上端逐个安装预制桩单元，直至桩体的下端到达引孔底部；
[0014]步骤四、安装机组：通过螺栓连接的方式将机座安装在钢管上部所设第一螺栓孔的位置，将卷扬机组安装在机座上；
[0015]步骤五、接桩：起吊机起吊一节预制桩单元，将该预制桩单元接桩至已完成的桩体的顶端；
[0016]步骤六、压力架放置：通过起吊机将压力架吊至桩体的上端，并通过螺栓将压力架固定在桩体的上端；
[0017]步骤七、连接卷扬机组与压力架：通过钢绞线将压力架下方两侧的两个压力架耳板与钢管上部两侧的卷扬机组相连；
[0018]步骤八、启动卷扬机组：将卷扬机组与电源相连，接通电源并启动卷扬机组，使钢管上部两侧的卷扬机组以相同的速度牵引压力架向下移动，通过压力架将桩体压入土体中，直至将桩体压入至设定深度；
[0019]步骤九、断开机组与压力架连接：断开卷扬机组与压力架之间的连接，并卸下压力架与桩体顶部相连的螺栓，将压力架从桩体顶端移走；
[0020]步骤十、重复步骤五至九，直到所有预制桩单元压入至钢管中；
[0021]步骤十一、拔出钢管并同步注浆：卸下钢管上的机座和卷扬机组，将砂浆喷枪分别放置在各个注浆管内；用起吊机缓慢匀速拔出钢管，与此同时对钢管拔出后的空位进行注浆；待钢管完全拔出地面，注浆至与地面齐平后停止注浆，完成施工。
[0022]作为优选，步骤一中，所述注浆管沿着钢管的轴向设置，注浆管以环形阵列的方式布置于钢管的外侧。
[0023]作为优选，所述固定架包括环箍和连接在环箍上的支撑杆，在对预制底桩或预制桩单元进行固定时，环箍抱紧在预制底桩或预制桩单元上，支撑杆的下端支撑在地面上，从而对预制底桩或预制桩单元进行临时固定。
[0024]作为优选，步骤七中，步骤一中，钢管压入土体长度与总长度采用以下步骤确定：
[0025]已知需要打桩的桩体的总长度为L，假设当整根桩体全部采用静压法施工时，相对应的总压入力为F；
[0026]取1/2F作为压入钢管的总侧摩阻力，该总侧摩阻力即可作为压入钢管1所能提供的最大上拔力，从而实现自平衡压入，并以此反算出钢管压入土体的长度L1；
[0027]钢管的高于地面的长度为L2，则钢管的总长度为L1+L2；
[0028]钢管底部需要压入的预制桩的长度为L
‑
L1。
[0029]作为优选，所述预制底桩的顶端和预制桩单元的两端均设有法兰盘，法兰盘上设有螺栓孔；通过法兰盘连接的方式进行接桩。
[0030]作为优选，步骤六中，压力架上设有第二螺栓孔，第二螺栓孔与法兰盘上的螺栓孔相对应；压力架水平放置于桩体的上端，压力架上的第二螺栓孔对准桩体上端法兰盘上的螺栓孔，并通过螺栓将压力架固定在桩体的上端。
[0031]作为优选，所述压力架为矩形板状结构。
[0032]作为优选，步骤七中，压力架耳板上设有耳板孔洞，钢绞线穿过压力架耳板上的耳板孔洞后闭合并形成一个钢线圈，卷扬机组上的挂钩钩锁住压力架上的钢绞线，从而实现卷扬机组和压力架之间的连接。
[0033]采用本专利技术提供施工方案，与现有技术相比，具有以下特点和有益效果：
[0034](1)相比于静压桩，本专利技术将静压力降低了一半，提升了施工速度，进而节约了施工成本。
[0035](2)相比于静钻根植桩，本专利技术在有效减少钻土量的同时避免了泥浆护壁，且水泥浆的用量也相应减少，从而达到绿色环保施工的效果。
[0036](3)本专利技术结合了静压桩及静钻根植桩两种工艺的优点，避免了各自的不足，综合技术效益较好。
[0037](4)与传统将钢管拔出相比，由于在压桩过程中钢管外壁侧摩阻力达到其极限值，故后期上拔时较容易。
附图说明
[0038]图1是本方案提供的部分引孔所需的钢管示意图。
[0039]图2是本方案提供的部分引孔所需的钢管在螺栓孔的横截面图。
[0040]图3是本方案提供的部分引孔所需的钢管初始压入土体的纵截面图。
[0041]图4是本方案提供的部分引孔所需的钢管初始压入土体后土体取出的纵截面图。
[0042]图5是本方案提供的部分引孔所需的钢管最终压入土体后土体全部取出的纵截面图。
[0043]图6为起吊机起吊预制底桩的示意图。
[0044]图7为固定架固定预制底桩的示意图。
[0045]图8为起吊机起吊预制桩单元的示意图。
[0046]图9为预制桩单元与预制底桩接桩的示意图。
[0047]图10为固定架固定预制桩单元的示意图。
[0048]图11为起吊机起吊预制桩单元的示意图。
[0049]图12为预制桩单元之间接桩的示意图。
[0050]图13为预制桩接桩至引孔底部的示意图。
[0051]图14为钢管上部管壁安装机座及卷扬机组的示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种部分引孔预制桩自平衡压入施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、压入钢管：在钢管(1)外侧布设注浆管(2)，然后在钢管(1)上部两侧设置第一螺栓孔(3)；将钢管(1)压入土体中，并使钢管(1)上的第一螺栓孔(3)高于地面；步骤二、将钢管(1)内的土体全部取出后在钢管(1)内形成引孔，且引孔下至钢管(1)的底部；步骤三、吊放预制桩单元并接桩至引孔底部，步骤如下：S1:用起吊机吊起一节预制底桩(4)并将其吊入钢管(1)内；待预制底桩(4)下落至钢管(1)内且顶端刚好超出钢管(1)顶部时，用固定架(5)将预制底桩(4)临时固定；S2:通过起吊机起吊预制桩单元(7)并将该预制桩单元(7)接桩至接预制底桩(4)的顶端；S3：松开固定架(5)，用起吊机吊落已接好的桩体，当该桩体的顶端落至钢管(1)的顶端位置时，用固定架(5)将桩体的顶端临时固定；S4：重复施工步骤S2和步骤S3，在已完成的桩体上端逐个安装预制桩单元(7)，直至桩体的下端到达引孔底部；步骤四、安装机组：通过螺栓连接的方式将机座(9)安装在钢管(1)上部所设第一螺栓孔(3)的位置，将卷扬机组(8)安装在机座(9)上；步骤五、接桩：起吊机起吊一节预制桩单元(7)，将该预制桩单元(7)接桩至已完成的桩体的顶端；步骤六、压力架(10)放置：通过起吊机将压力架(10)吊至桩体的上端，并通过螺栓(14)将压力架固定在桩体的上端；步骤七、连接卷扬机组(8)与压力架(10)：通过钢绞线(16)将压力架(10)下方两侧的两个压力架耳板(11)与钢管(1)上部两侧的卷扬机组(8)相连；步骤八、启动卷扬机组(8)：将卷扬机组(8)与电源(17)相连，接通电源(17)并启动卷扬机组(8)，使钢管(1)上部两侧的卷扬机组(8)以相同的速度牵引压力架(10)向下移动，通过压力架(10)将桩体压入土体中，直至将桩体压入至设定深度；步骤九、断开卷扬机组(8)与压力架(10)之间的连接，并卸下压力架(10)与桩体顶部相连的螺栓(14)，将压力架(10)从桩体顶端移走；步骤十、重复步骤五至九，直到所有预制桩单元(7)压入至钢管(1)中；步骤十一、拔出钢管并同步注浆：卸下钢管(1)上的机座(9)和卷扬机组(8)，将砂浆喷枪(19)分别放置在各个注浆管(2)内；用起吊机缓慢匀速拔出钢管(1)，与此同时对钢管(1)拔出后的空位进行注浆；待钢管(1)完全...

【专利技术属性】
技术研发人员：申梦强，肖耀，张日红，齐昌广，郑荣跃，邓岳保，黄强，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：