一种预制桩施工方法及辅助支架与流程

本发明涉及土木工程技术领域，更具体地说，它涉及一种预制桩施工方法及辅助支架。

背景技术：

预制桩，是我国建筑领域中常用的桩类型之一，其优势在于能承受较大的载荷、施工速度快，特别是避免现浇混泥土桩基的缩径、断桩等问题。

目前将预制桩打入地基中的方法主要是柴油锤击和静压法，这两种方法各有优势也有缺点，柴油锤击法的噪声和油烟污染度也较慢。而且这两种方法均不能避免的质量和施工风险是：当遇有砂层、碎石层等土层较硬的地质情况，穿透能力低，施工工效慢，特别是在沉桩过程中预制桩的桩头和桩底会产生巨大的应力集中，不可避免的出现桩身强度受损，在施工中就易出现桩头劈裂、酥裂等现象，在建筑物长期施压的情况下将严重影响建筑结构安全。

现有技术中公开号为CN101058979A的中国专利公开了一种抗拔抗压注浆预制桩的施工方法，包括以下步骤：

一、按照桩的设计标高和孔径在建筑物的基础层上向下钻孔；

二、成孔后向孔内下入带注浆孔的钢管或塑料管，钢管或塑料管的位置在孔内居中；

三、在钢管或塑料管外侧的孔内下入钢筋或钢筋笼；

四、在钢管或塑料管的外壁与孔壁之间的空间内下入砂或碎石；

五、在钢管或塑料管内下入带止浆阀的注浆管；

六、启动注浆泵开始向桩孔内注浆。

上述成桩方法由于灌浆桩中的钢筋笼与混凝土之间无法实现钢筋笼的强拉张拔及混凝土的离心成型，因此所成型的混凝土预制桩的密实度低、承载力低。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种预制桩施工方法，工作效率高。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种预制桩施工方法，包括以下步骤：

步骤一：测定桩位，基坑测量放样，根据预制桩设计图纸和工程地质报告所揭示的地质情况，确定预制桩基坑开挖深度和孔径，整平场地后，根据预制桩的中心座标定预制桩中心点；

步骤二：制造预制孔，按照预制桩的设计标高和孔径，采用打桩机在地基上沿中心点向下钻孔；

步骤三：清理预制孔，岩块用风动凿岩机具破碎，破碎后用吸泥机吸出，直至设计标高；

步骤四：成孔后向孔内置入预制桩，插设预制桩前在预制桩内侧壁的底部设置自锁装置，并在预制孔开口上设置辅助支架，将预制桩底部插设于辅助支架上；

步骤五：使预制桩以预制孔为导向向下沉入土中；

步骤六：反复进行上述步骤五，直至预制桩沉入至设计深度；

步骤七：在钢筋笼底部焊接钢圈，并将带钢圈的钢筋笼插入预制桩中心；

步骤八：向钢筋笼中灌注混凝土，在灌注的混凝土初凝前，在钢筋笼中心插入预制桩芯；

步骤九：向预制孔内灌注混凝土。

步骤十：成桩后预制桩或预制桩芯分别与钢筋笼以及建筑物的基础层之间进行有效连接并进行封桩防水处理。

本发明进一步设置为，所述预制孔的深度和直径均等于或者小于预制桩的长度和直径。

通过采用上述技术方案，本发明中设有预制桩芯，预制桩芯不是直接打入地基土层中，而是打入尚未初凝的混凝土中，用不大的锤击或振动就可将预制桩芯贯入，因此预制桩芯不需要配较多的钢筋以抵抗通常打桩时的冲击应力，操作省力；预制桩芯对灌入的混泥土起到振捣的作用，使混凝土和桩土之间严紧密实，增加了桩的摩擦阻力，避免了断桩和缩颈事故，即使预制桩某处意外断开，预制桩芯仍能传递荷载，因此保证了预制桩的重量，大幅度地提高了预制桩的承载能力。

本发明的另一个目的是提供一种预制桩施工辅助支架，设置在预制孔上方，用于支撑和定位预制桩，包括底座，以及设置在底座上的套筒，底座顶端与套筒底部焊接为一体，套筒中空设置，底座中心设有与套筒连通设置的通孔，套筒内侧壁上设有若干用于固定和定位预制桩的紧固件，紧固件沿套筒内侧壁周向环设。

通过采用上述技术方案，预制桩施工辅助支架的设置，方便对预制桩的支撑和定位，在沉桩过程中预制桩的桩头和桩底产生巨大的应力集中时，桩身受力不容易受损，在预制桩施工过程中操作简单，省时省力。

本发明进一步设置为，所述套筒内侧壁上设有若干凹槽，凹槽底部设有与套筒外侧壁连通设置的插孔，紧固件插设在插孔内。

通过采用上述技术方案，在套筒内设置紧固件，可以适配多种规格的预制桩，支撑和定位方便，操作安全。

本发明进一步设置为，所述紧固件包括插设在插孔内的插键，套设在插键上的弹性件，以及设置在插键端部用于限位弹性件的弧形限位片，插键从套筒外侧壁延伸至套筒内侧。

通过采用上述技术方案，弧形限位片与插入套筒的预制桩抵接，在预制桩下沉至预制孔的过程中，增加了桩的摩擦阻力，避免了断桩以及下沉方向的准确性。

本发明进一步设置为，所述弹性件的一端固定于凹槽底部，弹性件的另一端连接弧形限位片。

通过采用上述技术方案，弹性件连接稳定，不容易脱出。

本发明进一步设置为，所述底座下表面上设有缓震件。

通过采用上述技术方案，有效减小预制桩在锤击或振动过程中对预制桩施工辅助支架的损伤，缓解打桩时的冲击应力。

本发明进一步设置为，所述缓震件由胶垫或棉垫构成。

通过采用上述技术方案，缓震件制造方便，材料低廉，消耗成本低。

本发明进一步设置为，所述底座和套筒由钢材制成。

通过采用上述技术方案，钢材塑性和韧性好，抗压强度高，承受的载荷大，便于运输和安装。

本发明进一步设置为，所述套筒外侧壁上环设有若干斜撑。

通过采用上述技术方案，增强套筒轴向抗压能力，增强套筒的抗压能力，延长套筒使用寿命。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一，预制桩施工辅助支架的设置，方便对预制桩的支撑和定位；

其二，底座下表面上设有缓震件，有效减小预制桩在锤击或振动过程中对预制桩施工辅助支架的损伤，缓解打桩时的冲击应力；

其三，套筒外侧壁上环设有若干斜撑，增强套筒轴向抗压能力，增强套筒的抗压能力，延长套筒使用寿命。

附图说明

图1为本实施例一的结构示意图；

图2为本实施例一施工流程图；

图3为本实施例二结构示意图；

图4为本实施例二套筒结构示意图，主要是为了体现套筒上紧固件自然状态；

图5为本实施例二套筒结构示意图，主要是为了体现套筒上紧固件受压状态；

图6为图2（d）中A的局部放大示意图，主要是为了体现自锁装置的结构；

图7为自锁装置与钢圈配合示意图。

图中：1、打桩机；2、辅助支架；21、底座；22、套筒；23、紧固件；231、插键；232、弹性件；233、弧形限位片；24、凹槽；25、插孔；3、预制孔；4、预制桩；5、钢筋笼；6 、预制桩芯；7、缓震件；8、斜撑；9、自锁装置；91、凹槽；92、弹性连接件；93、楔形块；10、钢圈。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例一：一种预制桩施工方法，参照图1和图2，包括以下步骤：

步骤一：测定桩位，基坑测量放样，根据预制桩4设计图纸和工程地质报告所揭示的地质情况，确定预制桩4基坑开挖深度和孔径，整平场地后，根据预制桩4的中心座标定预制桩4中心点；

步骤二：制造预制孔3，按照预制桩4的设计标高和孔径，采用打桩机1在地基上沿中心点向下钻孔；

步骤三：清理预制孔3，岩块用风动凿岩机具破碎，破碎后用吸泥机吸出，直至设计标高；

步骤四：成孔后向孔内置入预制桩4，插设预制桩4前在预制桩4内侧壁的底部设置自锁装置9，并在预制孔3开口上设置辅助支架2，将预制桩4底部插设于辅助支架2上；

步骤五：使预制桩4以预制孔3为导向向下沉入土中；

步骤六：反复进行上述步骤五，直至预制桩4沉入至设计深度；

步骤七：在钢筋笼5底部焊接钢圈，并将带钢圈的钢筋笼5插入预制桩4中心；

步骤八：向钢筋笼5中灌注混凝土，在灌注的混凝土初凝前，在钢筋笼5中心插入预制桩芯6；

步骤九：向预制孔3内灌注混凝土；

步骤十：成桩后预制桩4或预制桩芯6分别与钢筋笼5以及建筑物的基础层之间进行有效连接并进行封桩防水处理。

预制孔3的深度和直径均等于或者小于预制桩4的长度和直径。

实施例二：一种预制桩施工辅助支架，施工时放置于预制孔3上方，用于支撑和定位预制桩4，参照图3，包括底座21，底座21下表面上设有缓震件7，缓震件7由胶垫和棉垫构成；在底座21上设有套筒22，底座21顶端与套筒22底部焊接为一体；套筒22外侧壁上环设有若干斜撑8；底座21和套筒22由钢材制成。

参照图4，套筒22中空设置，底座21中心设有与套筒22连通设置的通孔，紧固件23沿套筒22内侧壁周向环设，套筒22内侧壁上设有若干凹槽24，凹槽24底部设有与套筒22外侧壁连通设置的插孔25，在插孔25内插设若干用于固定和定位预制桩4的紧固件23。

参照图4，紧固件23包括插设在插孔25内的插键231，插键231从套筒22外侧壁延伸至套筒22内侧，插键231上套设有弹性件232，在插键231端部设有用于限位弹性件232的弧形限位片233，弹性件232的一端固定于凹槽24底部，弹性件232的另一端连接弧形限位片233。

参照图5，当在套筒22内插入预制桩4，紧固件23受预制桩4向外的挤压力的作用沿凹槽24和插孔25向外伸出，弹性件232被压缩，弧形限位片233与预制桩4抵触，实现对预制桩4的固定和定位。

参照图6，预制桩的内侧壁环设有若干自锁装置9，自锁装置9位于预制桩4的下部，包括内嵌设置在预制桩4内侧壁的凹槽91，设置在凹槽91内的弹性连接件92，以及设置在弹性连接件92上的楔形块93。

参照图7，钢筋笼5底部焊接有钢圈10，钢圈10上设有槽口11，槽口11上设有齿圈12，楔形块93插入槽口11中配合齿圈12进行固定，使钢筋笼5不容易拔出，灌注混凝土后，能增强预制桩的抗拔承载力。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。