本发明涉及内击植桩法及其应用,属于桩基础施工技术领域。
背景技术:
内击法,如内击沉管压灌桩的成桩方法,穿透能力强、承载力高、成桩质量好,但泵送混凝土等操作难度较大、设备要求较高。
现有植桩法多为钻孔植桩或在水泥土中插入预制桩等方法,预制桩没有损伤,桩身质量好,但基本上都属于摩擦型桩,桩端承载力较低,未充分发挥坚硬持力层的作用。
技术实现要素:
为此,本发明将内击沉管法与现有植桩法相结合,提出了如下三种内击植桩法。
内击植桩法一:
1.1内击有缓冲的套筒式桩尖,锤击、振动或静压等现有方式跟进沉套管,达到预定要求后停止沉管;
1.2将预制桩或钢管吊入套管内;
1.3向套管内灌胶结料或散粒料,胶结料或散粒料填充预制桩或钢管与套管的间隙;
1.4静拔或振拔套管,胶结料或散粒料填充预制桩或钢管与土孔的间隙;
1.5套管出地面,结束。
内击植桩法二:
2.1内击有缓冲的套筒式桩尖,锤击、振动或静压等现有方式跟进沉套管,达到预定要求后停止沉管内;
2.2将上口有临时封闭的钢管吊入套管;
2.3向套管内灌胶结料或散粒料,胶结料或散粒料填充钢管与套管的间隙;
2.4静拔或振拔套管,胶结料或散粒料填充钢管与土孔的间隙;
2.5打开临时封闭,向钢管内灌混凝土,结束。
内击植桩法三:
3.1内击有缓冲的套筒式桩尖,锤击、振动或静压等现有方式跟进沉套管,达到预定要求后停止沉管;
3.2将上口敞口的钢管吊入套管内;
3.3向钢管内灌混凝土;
3.4向套管内灌胶结料或散粒料,胶结料或散粒料填充钢管与套管的间隙;
3.5静拔或振拔套管,胶结料或散粒料填充钢管与土孔的间隙;
3.6套管出地面,结束。
胶结料可用水泥浆或砂浆,散粒料可用砂子。
为提高填充等效果,可根据实际情况进行反插。
对于方法二,可根据需要用桩尖钩住或卡住钢管,或用其它方法防止拔套管时将钢管带起。
对于方法三,胶结料可以同钢管内的混凝土,一并灌入套管。
预制桩或钢管可接长植入以施工长桩。
胶结料也可以通过随套管下来的注浆管泵送。
可根据需要,沉管后先下座浆料,再吊入预制桩或钢管。
现有提高套管类灌注桩的桩端或桩侧承载力的方法、减小挤土效应的方法,均可与本发明提供的植桩法相结合。
对于桩端承载力要求不是很高的桩,可仅用锤击、振动或静压、转动等其它沉管类桩的植桩,不用内击。
有益效果
实施方式中的桩,桩尖直径436mm,土孔理论直径430mm,桩直径325mm,桩的极限承载力6600kn,对于现有植桩法而言,是不可思议的;对于现有其它灌注桩,直径730、c30混凝土或直径630mm、c40混凝土才有可能达到这个效果。
对于植入钢管的,胶结料还起防腐作用。
本发明提供的方法是内击沉管加植入预制桩或钢管,还可在钢管内灌混凝土形成钢管混凝土桩,桩身质量好,无弃土、无泥浆,比内击沉管压灌桩操作简单,对现有桩机稍加整改即可施工;充分发挥了坚硬持力层的作用,桩端承载力远高于现有植桩法。
综合起来说,就是本发明提供的内击植桩法,在穿透能力、桩端土承载力等方面达到了内击法的效果,在桩身质量、桩侧承载力等方面达到了植桩法的效果;解决了内击沉管压灌桩泵送混凝土等操作难度较大、设备要求较高和现有植桩法桩端承载力较低等问题。
具体实施方式
场地土自上而下的土层情况:约1m厚的杂填土,约5m厚软塑-可塑状态的粉质粘土,约2m厚稍密、中密状态的细砂、中砂,约1m厚的全风化泥岩,约3m厚的强风化泥岩,以下为中风化泥岩。
设计桩长15m,进入中风化泥岩3m,极限承载力6600kn,桩端、桩侧极限承载力分别为5500kn、1100kn,共300根桩。
采用内击植桩法二。
套管为d426*20无缝钢管,q345材质;桩尖为内套式钢-混凝土组合桩尖,外径d436;缓冲为干硬性水泥;钢管为d325*6螺旋管,q345材质;胶结料为m10高流态砂浆;混凝土为c40自密实、微膨胀混凝土。
采用90kw中空振动锤,内击锤重60kn,最大落距3m。
施工步骤如下:
1.放桩尖;
2.振动沉管,沉管深度约9m;
3.内击桩尖,振动沉管跟进,最后10击贯入度不超过30mm时,停止沉管,实际桩长15.3m;
4.吊入下口封闭、上口有临时封闭的钢管;
5.向套管内灌1m3砂浆;
6.振拔套管出地面后,移走桩机施工下一根桩;
7.分三批、每批100根桩,打开其临时封闭,向钢管内灌混凝土,结束。