專利名稱：靜壓擴底樁的施工方法
技術領域：
本發明涉及液壓打樁的施工方法。
目前，建筑房屋打樁的方法很多，其中擴大底樁的優越性明顯的為大家所認識，其小樁經具有大承載力且保證樁體無卡腰、縮頸，斷樁和保證砼在全樁體上的配比由下至上一致，無砂漿上浮，碎石沉降和結構疏松等不良現象。由于以上的優點，使得內擊擴底樁的承載力達到了200噸。而擴底預制樁由于最大限度的保證了擊錘的直徑及錘底面積，發揮了擊捶的最大沖擊功，取得了擴大底的最大極限，致使小樁徑達到300噸單樁容許端承力，但隨著城市化的發展，對單樁承載力的要求也越來越高，以上的幾種樁顯然還是不能滿足現在的設計要求。而以錘擊沖擊功來沉管和夯打擴大底，因許多客觀條件限制，難以超越400噸。
本發明的目的是提供單樁承載力超過400噸的靜壓擴底樁的施工方法。
本發明的技術解決方案是這樣A、先將樁孔底表土夯出一個夯坑，向坑內填上粘土，如是粘土的工地此工步可免；B、靜擴底樁機就位后，按夯錘所作的標記立好樁孔壁用薄壁管，調正好薄壁管及靜擴底樁機的垂直度，C、把成孔推進器套入薄壁管中，并從加料口再注入粘土達填滿擠擴料斗為止，開動液壓站，向擴底沖壓油缸加壓，沖頭把粘土壓縮到半料斗的位置，余下半料斗用作應急堵漏用，D、開動成孔油缸，使推進器壓著切土環，由切土環塑出樁孔來，同時把薄壁管也拉進樁孔到指定的深度，當樁深已達到，先將擴底油缸開動，使液壓沖頭把粘土全部推入土層，再把沖頭回升至上止點，向投料口投入改造土層的花尾石，每投一次料開動油壓缸沖壓一次，直到改造土層所需的投料量，特別是儀表顯示的控制參數符合所需持力層的承載標準值要求為止，E、改造土層完畢后，投入干硬性混凝土，每投料一次，沖壓一次，直至到設計的投料量，施工控制是儀表監測為主，投料量為輔的監測，將各儀表記錄好的所有數據處理分析，確認擴大底成型參數已達設計承載力要求，成型擴大底工作才算結束，即吊起推進器，連同擴底油缸一起吊出薄壁管，留下薄壁管作為樁孔的護壁，成孔擴底機退出工作。
F、灌注機就位后，把鋼筋籠吊裝入樁孔，并按鋼筋籠頂標高固定好，再吊入管底付震器，直達擴大底頂上約10公分處，當管底付震器開始工作后開始灌注，并與灌注速度同步地提升震動器，間歇起震，直到灌注到樁頂標高以上十公分的位置為止，灌注機工作結束，退出現場。
內擊擴底樁及擴底預制樁的這二種樁的施工方法中，夯擴成型擴大底的過程，基本上就是改造持力層的物理力學的過程，以確保樁的承載力。根據小樁徑、大承載力的內擊擴底樁的兩個收錘標準，即取大沖擊功，多擊數，大貫入度的沉管深度控制收錘標準，以及夯打擴大底的收錘標準，結合下述三個技術措施，即一，夯擴成型擴大底的擴底樁，應該統一樁深，把持力面設在同一水平深度的平面上。其二是盡管夯擴成型擴底樁，容許承載力均在150噸以上，但其持力層的選擇就具有很廣泛的適應性，一般軟可塑層即可，軟硬不一的土層可以，其巖表面也可以。其三是夯擴成型擴大底的擴底樁，應該建立“短樁概念”，其樁深控制原則是樁深=(抗撥所需樁深)+(基坑開挖所需深度)可以明確看出，擊錘強夯是一種能量作功的形式，液壓擠擴也是一種能量作功的形式，只要遵循內擊擴底樁的各項施工原則、參數，而把夯擴改為壓擴，效果一樣，以致更好。
本發明的靜壓擴底樁的質量監控問題由一個擊錘換上一個液壓沖頭，運動精度提高了，消除了擊錘與管壁之間的大間隙，這就造成了“全封閉”的工作環境。使用擊錘沖擊作功來工作，監控土層和夯打擴大底的錘擊貫入度。而液壓沖頭的液壓力使沖頭擠壓土體，土體的抗壓阻力，則直接反饋到液壓系統的儀表上，顯示為每平方公分若干公斤，這就明顯看出監控的科學性的提高。
本發明關于改造的土層物理力學性質問題所需要改造的土層是指如軟可塑以上到中密以下的軟弱土層，還與樁的容許承載力的大小有關，約樁的容許承載力是150噸，則中密砂層經夯打擴大底就可以了，但如果樁的容許承載力是400噸，則中密砂層非經改土程序以提高砂層密度，提高承載力標準值不可。
改造土層必須有下列資料為依據，制定施工設計方案，然后按施工設計方案嚴格進行施工1、樁的設計容許承載力，及施工平面布置圖，
2、場地的地質勘察報告，土工試驗成果報告；3、據上述資料作地質情況技術分析報告。
根據地質資料和土工試驗報告，核實改造土層，壓實擠密土體，減少土中孔隙體積，提高土的承載力，達到所需的承載力標準值所需填充的孔隙體積的填料量，及液壓系統監測控數據。
改造土層不得以填料量為準，而應以液壓儀表的壓力值為準，否則誤差太大，構成工程材料及工時的損失。
關于擴大底確保承載力的施工控制1、當樁的容許承載力在300噸以上時，一般土層的改造應達硬塑以上，其承載力標準約在240噸/米2以上才開始用于硬性混凝土擠壓擴大底；2、擴大底沖壓成型，是全樁施工的關鍵一環，樁的端承力是由端承面積和土的承載力標準值的乘積，土的承載力標準值對液壓沖頭表現為一種阻力，它直接從液壓儀上以kg/cm2顯示出來，3、最后還須解決三個問題A、當擠入的干硬性混凝土已達所需的體積數，但儀表所顯示數值還未達要求，則應繼續擠入干硬性混凝土，直到儀表已升壓到要求值為止；B、當擠壓的干硬性混凝土，未達設計的體積數，儀表所示壓力值已達設計標準值時，則應先繼續盡量擠入干硬性混凝土，而把最后擠擴體積量求出儀表應達到壓力值；C、當擠壓入的干硬性混凝土已超過標準體積數，儀表上示值不達規定數值，繼續擠壓也不見壓力提升，且壓力降嚴重，此時應改為投入花尾石直到改造土的壓力值，達改土壓力要求后，重新進行擴大底的擠擴操作。
本發明的優點是單樁承載力超過400噸，且樁徑小，樁長短，承載力大而可靠，無卡腰縮頸斷樁，無碎石沉降砂漿上浮，適應性強，抗撥性高。且有一個人為地營造出的一個深度一致、持力強度一致的均質持力層，消除了不均勻沉降，減少了總體沉降，且持力層與基巖間尚有一軟土層，地震發生時具有抗震性。施工時噪音在70分貝以下，且有害震動小。工程材料耗用少，工程造價低。
下面結合附圖對本發明的實施例進行描述
圖1本發明的施工方法示意圖；根據圖1所示，1、先將樁孔底表土夯出一個夯坑，清除表土上的石塊雜物，當工地土質透水性好時，則應向坑內圍填上經壓密可以防止漏水的粘土，不得有大塊的硬塊，并應含有適當的水份、如工地土質透水性差則此工步可免。
2、成孔擴底機就位后，按夯錘所作的標記A立好樁孔護壁用薄壁管1，壁厚1毫米，并以標記A為基準，調正管的垂直度和機的垂直度。
3、把成型推進器2套入薄壁管1中，成孔推進器2內有改土及擴底油缸和沖頭，從加料口再注入粘土達填滿擠擴料斗為止，開動液壓站，向擴底沖壓油缸加壓，沖頭把粘土壓縮到半料斗的位置，余下半料斗用作應急堵漏用。
4、開動成孔油缸，使推進器2壓著切土環，由切土環塑出樁孔來，同時把薄壁管1也拉進樁孔，保護樁孔壁不塌陷，而且直達施工方案設定的樁深為止。當樁深已達到，先將擴底油缸開動，使液壓沖頭把粘土全部推入土層，再把沖頭回升至上止點，一方面把液壓操縱閥置于沖頭自動回程的位置，另一方面應開始向投料口投入改造土層的花尾石，每投一次料開動油缸沖壓一次，直到按施工方案設計改造土層填料量，油壓系統表示壓力，以及干分表顯示的控制參數符合所需持力層的承載標準值要求為止。
5、當土的物理力學性質改造已達設計要求，即停止投入花尾石，改投干硬性混凝土，與改造土層一樣每投料一次，沖壓一次，開始投料量和改土一樣，當壓力越來越高，應適當地減小投料量，并嚴格按施工方案設計所規定的投料量，儀表監測參數，及投料量與儀表參數關系的修正方法，來進行施工控制，而且必須以儀表參數為主投料量為輔的監測方法，直到達標準為止。在操作參數達標準時，應將液壓操縱閥置于恒壓保壓的位置，開動雙監控的所有儀表，包括秒表，大行程干份表，記錄好所有數據，并進行數據處理分析，確認擴大底成型參數已達到設計要求，擴底任務才算結束，否則只要有其中一個參數未達標準，均應繼續投料擠擴，直到全部參數達標為止。當所有參數合格，即可吊起推進器2，連同擴底油缸一起吊出薄壁管1，但必須事先把薄壁管壓緊在樁機上，防止吊起推進器2時撥松薄壁管1而造成管底漏水現象，成孔擴底機即告完成任務，退出工作。
6、灌注機就位后，把鋼筋籠4吊裝入樁機，并按鋼筋籠4頂標高固定好，再吊入管底付震器5直達擴大底頂上約10公分的位置，檢查起震正常，即可以不斷開動混凝土攪合機，不斷地向樁孔內灌注，并與灌注速度同步地提升震動器，間歇起震，直到灌注到樁頂標高以上10公分的位置為止，灌注機即告完成任務。但每根樁必有空樁部分，凡屬空樁部分采用套駁管的，先在混凝土表面撒上砂土，然后把駁管撥出，當撥管困難時，應用專用夾具把震動器附著的護壁管上，邊震動邊撥起空樁段駁接的護壁管，灌注機即告完成任務退出工作，即如附圖1中的第7部分。
權利要求
1.靜壓擴底樁的施工方法，其特征是A、先將樁孔底表土夯出一個夯坑，向坑內填上粘土，B、靜壓擴底樁機就位后，按夯錘所作的標記立好樁孔護壁用薄壁管(1)，調正好薄壁管及靜壓擴底樁機的垂直度，C、把成孔推進器(2)套入薄壁管(1)中，并從加料口再注入粘土達填滿擠擴料斗為止，開動液壓站，向擴底沖壓油缸加壓，沖頭把粘土壓縮到半料斗的位置，余下半料斗用作應急堵漏用，D、開動成孔油缸，使推進器壓著切土環，由切土環塑出樁孔來，同時把薄壁管也拉進樁孔到指定的深度，當樁深已達到，先將擴底油缸開動，使液壓沖頭把粘土全部推入土層，再把沖頭回升至上止點，向投料口投入改造土層的花尾石，每投一次料開動油壓缸沖壓一次，直到改造土層所需的投料量，特別是儀表(3)顯示的控制參數符合所需持力層的承載標準值要求為止，E、改造土層完畢后，投入干硬性混凝土，每投料一次，沖壓一次，直至到設計的投料量，施工控制是儀表監測為主，投料量為輔的監測，將各儀表記錄好的所有數據處理分析，確認擴大底成型參數已達設計承載力要求，成型擴大底工作才算結束，即吊起推進器，連同擴底油缸一起吊出薄壁管，成孔擴底機退出工作。F、灌注機就位后，把鋼筋籠(4)吊裝入樁孔，并按鋼筋籠(4)頂標高固定好，再吊入管底付震器(5)，直達擴大底頂上約10公分處，當管底付震器(5)開始工作后開始灌注，并與灌注速度同步地提升震動器，間歇起震，直到灌注到樁頂標高以上十公分的位置為止，灌注機工作結束，退出現場。
全文摘要
靜壓擴底樁的施工方法,是先在夯坑內填上粘土,靜擴底樁機就位后立好樁孔護壁用薄壁管(1),將成孔推進器(2)套入薄壁管(1)中,加壓使沖頭壓縮粘土,并使推進器壓著切土環塑出樁孔來,將薄壁管拉進樁孔,再向投料口先投入花尾石且沖壓,后投入干硬性混凝土且沖壓,以儀表(3)監測為主完成擴大底工作,繼而灌注機就位后,把鋼筋籠(4)吊裝入樁機,再吊入管底付震器(9),邊震動邊灌注到標高為止。
文檔編號E02D5/44GK1209491SQ97114230
公開日1999年3月3日 申請日期1997年8月27日 優先權日1997年8月27日
發明者黎應因, 黎一山 申請人:黎應因, 黎一山