專利名稱：在卵石層、砂層中施工的沉管灌注樁保證樁長(zhǎng)的施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混凝土灌注樁施工方法，特別涉及一種在卵石 層、圓礫層、角礫層或砂層中施工的并能保證施工樁長(zhǎng)符合設(shè)計(jì)要求 的施工方法。
背景技術(shù)：
發(fā)明專利申請(qǐng)"在卵石層，砂層中施工沉管灌注樁保證樁長(zhǎng)的施
工方法"(專利申請(qǐng)?zhí)?007101885943)公開(kāi)了一種在卵石層、圓礫
層、角礫層、砂層或強(qiáng)風(fēng)化泥巖等地質(zhì)中施工擠密沉管灌注樁的方法，
但此類(lèi)地質(zhì)天然強(qiáng)度比較高，沉管困難大，往往會(huì)遇到沉管深度達(dá)不
到設(shè)計(jì)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)由于在卵石層、圓礫層、角 礫層、砂層或強(qiáng)風(fēng)化泥巖等地質(zhì)土強(qiáng)度高，采用錘擊雙重套管施工很 難保證樁長(zhǎng)符合設(shè)計(jì)要求的缺點(diǎn)，因此提出了一種在卵石層、圓礫層、 角礫層、砂層或強(qiáng)風(fēng)化泥巖中施工的并能保證施工樁長(zhǎng)符合設(shè)計(jì)要求 的施工方法，施工中釆用的內(nèi)管底端是開(kāi)口式，利用反復(fù)清除沉管時(shí) 擠入內(nèi)管內(nèi)的填充料，從而保證沉管深度。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的在卵石層、砂層中施工沉管 灌注樁保證樁長(zhǎng)的施工方法，具體施工步驟是第一將底端開(kāi)口的內(nèi)管放在底端開(kāi)口的外管內(nèi)，并將重錘的底座放在內(nèi)管上頂端的園形 鋼板上;第二啟動(dòng)重錘，錘擊內(nèi)管上頂端的園形鋼板，使內(nèi)、外管 同時(shí)沉入卵石層、園礫層、角礫層、砂層或強(qiáng)風(fēng)化泥巖的地層土中， 當(dāng)沉管困難、但施工樁長(zhǎng)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，抽出內(nèi)管，將沉管時(shí)擠 入內(nèi)管內(nèi)的填充料清除，再將內(nèi)管重復(fù)插入外管內(nèi)，重新啟動(dòng)重錘， 錘擊內(nèi)管頂端的園形鋼板，使內(nèi)外管同時(shí)沉入地質(zhì)土中，如此反復(fù)， 使沉管深度達(dá)到設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)；而且保證最后錘擊十次的內(nèi)外管慣入度小
于10cm。第三抽出內(nèi)管，向外管內(nèi)灌入樁體混凝土，混凝土灌注
高度為保證外管拔出土層后樁頂標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)；第四清除
沉管時(shí)擠入內(nèi)管內(nèi)的填充料，并用內(nèi)管壓住外管內(nèi)混凝土表面，緩慢
勻速拔出外管;第五待外管全部拔出后，用振動(dòng)棒對(duì)樁體進(jìn)行振搗。
如果外管上安裝一個(gè)電振動(dòng)錘，可省去振搗樁體步驟。
清除沉管時(shí)擠入內(nèi)管內(nèi)的填充料的方法用人工配專用工具，如 鐵錘，鐵釬或小型螺旋鉆從內(nèi)管底端進(jìn)行清除，也可在內(nèi)管內(nèi)配置一 個(gè)電動(dòng)長(zhǎng)螺旋鉆，將擠入內(nèi)管內(nèi)的填充料向內(nèi)管上端傳遞，從而可以 減少清除次數(shù)，提高功效。其清除內(nèi)管內(nèi)的填充料和以上方法相同。 為了保證施工樁長(zhǎng)，錘擊沉管過(guò)程中反復(fù)利用清除擠入內(nèi)管內(nèi)的 填充料，使沉管深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。如果最后一次擠入內(nèi)管內(nèi)的填充 料為密實(shí)的石子或砂子。此時(shí)不必再清除擠入內(nèi)管內(nèi)的填充料，可視 為內(nèi)管底；是封閉的。則錘擊沉管深度達(dá)到設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)要求后，并且保
證最后錘擊十次的內(nèi)外管貫入度小于10cm。抽出內(nèi)管，向外管內(nèi)灌
注樁身混凝土。錘擊沉管成孔時(shí)，若遇地層土中夾有厚度大于一米的卵石層，園 礫層、角砑層或砂層，沉管過(guò)程中利用反復(fù)清除沉管時(shí)擠入內(nèi)管內(nèi)的 填充料來(lái)實(shí)現(xiàn)穿透以上硬夾層，以保證沉管深度符合設(shè)計(jì)要求。
如果最后一次擠入內(nèi)管內(nèi)的填充料密實(shí)度保證不了沉管的慣入 度小于10cm，則要清除擠入內(nèi)管內(nèi)的填充料，然后在內(nèi)管底端安裝 一個(gè)園形封頭鋼板，使內(nèi)管底端成為封閉式，并保證內(nèi)管的長(zhǎng)度比外
管短5-25cm，內(nèi)管低端封口的圓形鋼板直徑比外管內(nèi)徑小0.5-3cm。 向外管內(nèi)加入一定量的干硬性混凝土，再將內(nèi)管插入外管內(nèi)，將外管 內(nèi)的干硬性混凝土夯出外管底端，從而在樁底端形成一個(gè)混凝土擴(kuò)大 頭，以便提高單樁承載力。
所說(shuō)的外管直徑范圍是&250-d)550mm，外管的長(zhǎng)度為4-20m。 由于本發(fā)明采用了錘擊底端均為開(kāi)口的雙重鋼套管，因而能夠采 用反復(fù)清除沉管時(shí)擠入內(nèi)管內(nèi)的填充料的方法，減少沉管阻力，具有 在卵石層，砂層等堅(jiān)硬的土層中保證沉管深度符合設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面站合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例一
本實(shí)施例概況為某工程地面上12層，地下一層，基礎(chǔ)埋深6.0m， 天然地基方案不成立。建筑面積28000 m2，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)形式為墻下布樁， 條型基礎(chǔ)，樁型設(shè)計(jì)為擠密沉管擴(kuò)夯鋼筋混凝土大頭樁，設(shè)計(jì)樁的參 數(shù)為樁徑0450，樁長(zhǎng)6.5m，樁端進(jìn)入③層砂大于1. 5m，樁底端擴(kuò) 大頭0.5m3，混凝土強(qiáng)度為C35，主筋設(shè)置為6014，單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值為2600KN。地層概況為基礎(chǔ)下①層砂承載力特征值為
140kpa，厚度1.8-2.5m，標(biāo)慣擊數(shù)9-ll擊，②層砂承載力特征值為 180kpa，②層砂厚度為3.5-4m，標(biāo)慣擊數(shù)11-17擊。③層砂承載力特 征值為250kpa，厚度大于10m，標(biāo)慣擊數(shù)25-30擊。采用本發(fā)明方法 進(jìn)行施工，施工后經(jīng)檢測(cè)單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值為2600KN，樁 沉降量為10-18 nrai。
本實(shí)施例的具體步驟是第一將長(zhǎng)度為7.35m的底端為開(kāi)口的 內(nèi)管放入長(zhǎng)度為7.5m的底端開(kāi)口的外管內(nèi)，并將4噸重的柴油錘底 座放在內(nèi)管上頂端的園形鋼板上。第二啟動(dòng)柴油錘，錘擊內(nèi)管上頂
端的園形鋼板，使內(nèi)、外管同時(shí)沉入砂層中。第三當(dāng)內(nèi)、外管沉入
砂層4.5m時(shí)，由于砂層擠密，內(nèi)、外管沉入砂層中困難很大，最后 錘擊十次內(nèi)外管慣入度小于5cm。此時(shí)關(guān)閉柴油錘，抽出內(nèi)管，采用 人工配鐵錘，鐵釬或小型螺旋鉆從內(nèi)管底端進(jìn)行清除擠入內(nèi)管內(nèi)的砂 子。第四再將內(nèi)管放入外管內(nèi)，啟動(dòng)柴油錘沉管，如此反復(fù)兩次使 6.5m的管子沉入砂層中，而且也保證錘擊最后十擊內(nèi)外管慣入度小
于3厘米。第五抽出內(nèi)管，向外管內(nèi)倒入0.21113干硬性混凝土，再
將未清除砂子的內(nèi)管放入外管內(nèi)，并將外管內(nèi)的0.2n^的混凝土夯出 外管底端，從而保證在外管底端形成一個(gè)混凝土擴(kuò)大頭。第六抽出 內(nèi)管將鋼筋籠放入外管內(nèi)，再向外管內(nèi)灌注塌落度為16-20 cm的混凝 土，混凝土強(qiáng)度為C35。第七清除擠入內(nèi)管內(nèi)的砂子，將內(nèi)管壓向
外管內(nèi)的^凝土表面，緩慢均勻拔出外管。第八待外管全部拔出后， 用振動(dòng)棒對(duì)樁體上端4m進(jìn)行振搗。實(shí)施例二
本實(shí)施例概況為某工程地面上26層，地下一層，框剪結(jié)構(gòu)， 基礎(chǔ)埋深7.0m，天然地基方案不成立。原地質(zhì)概況為基礎(chǔ)下第②層 卵石層，天然承載力特征值為200kpa，該層厚度為1.5-5.5m，標(biāo)慣擊 數(shù)11-27擊。地層分布不均勻，第(D層為粉質(zhì)粘土，承載力特征值為 180kpa，該層厚度為3.5-5.0m，第④層為卵石層，承載力特征值為 280kpa，標(biāo)慣擊數(shù)21-32擊，該層厚度為8.3-9.5m，本工程設(shè)計(jì)樁端 持力層為進(jìn)入④層卵石層lm，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)9.5m，樁徑①350，素砼擠土 沉管灌主樁?；炷翉?qiáng)度為C25，復(fù)合地基承載力為520kpa。
本實(shí)施例的具體步驟是第一將長(zhǎng)度為10.35m的底端為開(kāi)口 的內(nèi)管放入長(zhǎng)度為10.50m的底端開(kāi)口的外管內(nèi)，并將4噸重的柴油 錘底座放在內(nèi)管上頂端的園形鋼板上。第二啟動(dòng)柴油錘，錘擊內(nèi)管
上頂端的園形鋼板，使內(nèi)、外管同時(shí)沉入地基土中。第三當(dāng)沉管難
以穿透第②層卵石層時(shí)，即錘擊最后十次慣入度小于5cm時(shí)，抽入 內(nèi)管用人工配鐵錘，鐵釬和內(nèi)管內(nèi)配置一個(gè)電動(dòng)長(zhǎng)螺旋鉆，將擠入內(nèi)
管內(nèi)的土和卵石進(jìn)行清除。第四再將內(nèi)管放入外管內(nèi)，繼續(xù)錘擊沉
管，如此反復(fù)兩次，直到穿透第②層卵石層、第③層為粉質(zhì)粘土，內(nèi)
外管進(jìn)入第④層卵石層lm。第五抽出內(nèi)管，用以上方法清除擠入
內(nèi)管內(nèi)的填充料，同時(shí)在內(nèi)管底端安裝一個(gè)園形鋼板封頭，使內(nèi)管底
端封閉。第六向外管內(nèi)填入0.25 nf干硬性混凝土，將內(nèi)管放入外
管內(nèi)，將填入外管底端的干硬性混凝土夯出外管底端，從而形成一個(gè)
小擴(kuò)大頭。第七抽出內(nèi)管，向外管內(nèi)灌注塌落度為16-18 cm，強(qiáng)度為C25的混凝土。第八取掉內(nèi)管底端的圓形鋼板封頭，將內(nèi)管放入 外管內(nèi)混凝土表面，啟動(dòng)安裝在外管上的電振動(dòng)錘，緩慢勻速拔出外 管。單樁施工完畢。
權(quán)利要求
1. 在卵石層、砂層中施工沉管灌注樁保證樁長(zhǎng)的施工方法，其特征在于，第一將底端開(kāi)口的內(nèi)管放在底端開(kāi)口的外管內(nèi)，并將重錘的底座放在內(nèi)管上頂端的園形鋼板上；第二啟動(dòng)重錘，錘擊內(nèi)管上頂端的園形鋼板，使內(nèi)、外管同時(shí)沉入卵石層、園礫層、角礫層、砂層或強(qiáng)風(fēng)化泥巖的地層土中，當(dāng)沉管困難、但施工樁長(zhǎng)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，抽出內(nèi)管，將沉管時(shí)擠入內(nèi)管內(nèi)的填充料清除，再將內(nèi)管重復(fù)插入外管內(nèi)，重新啟動(dòng)重錘，錘擊內(nèi)管頂端的園形鋼板，使內(nèi)外管同時(shí)沉入地質(zhì)土中，如此反復(fù)多次，使沉管深度達(dá)到設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)，而且還要保證最后錘擊十次的內(nèi)外管慣入度小于10cm；第三抽出內(nèi)管，向外管內(nèi)灌入混凝土，混凝土灌注高度為保證外管拔出土層后樁頂標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)；第四將沉管時(shí)擠入內(nèi)管內(nèi)的填充料清除，并用內(nèi)管壓住外管內(nèi)混凝土表面，緩慢勻速拔出外管；第五待外管全部拔出后，用振動(dòng)棒對(duì)樁體進(jìn)行振搗。如果外管上安裝一個(gè)電振動(dòng)錘，拔外管時(shí)開(kāi)啟電振動(dòng)錘，待外管拔出后可對(duì)樁體不再進(jìn)行振搗。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的施工方法，其特征在于清除沉管時(shí)擠 入內(nèi)管內(nèi)的填充料，其方法是將內(nèi)管抽出并放在外管外，用人工配鐵 錘，鐵釬或小型螺旋鉆從內(nèi)管底端進(jìn)行清除，也可在內(nèi)管內(nèi)配置一個(gè) 電動(dòng)長(zhǎng)螺旋鉆，將擠入內(nèi)管內(nèi)的填充料向內(nèi)管上端傳遞，從而可以減 少清除次數(shù)。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的施工方法，其特征在于，如果最后一次擠入內(nèi)管內(nèi)的填充料為密實(shí)的石子或砂子。此時(shí)不必再清除擠入內(nèi) 管內(nèi)的填充料，可視為內(nèi)管底端是封閉的。則錘擊沉管深度達(dá)到設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)要求后，并且保證最后錘擊十次的內(nèi)外管貫入度小于10cm。抽 出內(nèi)管，向外管內(nèi)倒入一定量的干硬性混凝土，再將未清除填充料的 內(nèi)管放在外管內(nèi)，將外管內(nèi)的干硬性混凝土夯出外管底端，從而在外 管底端形成一個(gè)混凝土擴(kuò)大頭，再將內(nèi)管抽出，向外管內(nèi)灌注樁身混 凝土。再將清除填充料后的內(nèi)管放在外管內(nèi)的混凝土表面，緩慢均勻 拔出外管。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的施工方法，其特征在于，錘擊沉管成 孔時(shí)，若遇地層中夾有厚度大于一米的卵石層，園礫層、角砑層或砂 層，沉管過(guò)程中利用反復(fù)清除沉管時(shí)擠入內(nèi)管內(nèi)的填充料來(lái)實(shí)現(xiàn)穿透 以上硬夾層，以保證沉管深度符合設(shè)計(jì)要求。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的施工方法，其特征在于，如果最后一 次擠入內(nèi)管內(nèi)的填充料密實(shí)度保證不了沉管的慣入度小于lOcm，則 要清除擠入內(nèi)管內(nèi)的填充料，然后在內(nèi)管底端安裝一個(gè)園形封頭鋼 板，使內(nèi)S底端成為封閉式，并保證內(nèi)管的長(zhǎng)度比外管短5-25cm， 內(nèi)管低端封口的圓形鋼板直徑比外管內(nèi)徑小0.5-3cm，向外管內(nèi)加入 一定量的干硬性混凝土，再將內(nèi)管插入外管內(nèi)，將外管內(nèi)的干硬性混 凝土夯出外管底端，在外管底端形成一個(gè)混凝土擴(kuò)大頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的施工方法，其特征在于，當(dāng)設(shè)計(jì)為鋼筋 混凝土灌注樁時(shí)，則在抽出內(nèi)管后，先將鋼筋籠放入外管內(nèi)，再向外 管內(nèi)灌注樁體混凝土。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的施工方法，其特征在于，所說(shuō)的外管直徑范圍是d)250-(J)550mm，外管的長(zhǎng)度為4-20m。
全文摘要
在卵石層、圓礫層、角礫層、砂層或強(qiáng)風(fēng)化泥巖中施工并能保證施工樁長(zhǎng)符合設(shè)計(jì)要求的施工方法，第一將底端開(kāi)口的內(nèi)管放在底端開(kāi)口的外管內(nèi)，并將重錘的底座放在內(nèi)管上頂端的圓形鋼板上；第二啟動(dòng)重錘，錘擊內(nèi)管上頂端的圓形鋼板，使內(nèi)、外管同時(shí)沉入地層土中，當(dāng)沉管困難、但施工樁長(zhǎng)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，抽出內(nèi)管，將沉管時(shí)擠入內(nèi)管內(nèi)的填充料清除，再將內(nèi)管重復(fù)插入外管內(nèi)，重新啟動(dòng)重錘，錘擊內(nèi)管頂端的圓形鋼板，使內(nèi)外管同時(shí)沉入地質(zhì)土中，如此反復(fù)；第三抽出內(nèi)管，將鋼筋籠放入外管內(nèi)，向外管內(nèi)灌入混凝土；第四用清除填充料后的內(nèi)管壓住外管內(nèi)混凝土表面，緩慢勻速拔出外管；第五待外管全部拔出后，用振動(dòng)棒對(duì)樁體進(jìn)行振搗。利用反復(fù)清除沉管時(shí)擠入內(nèi)管內(nèi)的填充料，從而保證沉管深度符合設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)。
文檔編號(hào)E02D5/38GK101280562SQ20081001835
公開(kāi)日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月2日
發(fā)明者劉清潔 申請(qǐng)人:劉清潔