专利名称：混凝土桩的施工方法
技术领域：
本发明涉及土木工程领域，特别是涉及桩的施工技术。
已有技术的描述一、在公开号CN1153847A、申请号96101705.8的专利文献中，公开了一种混凝土桩的施工工艺及设备，该施工工艺采用了在桩身下端和顶端制作承力体的方法，即通过特制护筒的成型冲盘在桩项形成上承力盘，然后通过填料，利用重锤将填料挤出护筒，制作倒蘑菇形桩端承力台，该承力台通过最后的一击贯入度50～100mm进行控制，一般直径达1.1～1.3米，厚度达80cm。上述施工工艺虽然采取了填料锤击的方法，但是相关的施工工艺(如锤不出护筒将填料挤出，采用一击贯入度进行控制等等)与《94-94规范》现有技术中的夯扩桩(内夯扩、一击贯入度)是完全相同的，其根本目的是制作一定大小和形状的承力台，来增加桩端扩大头的面积和桩围摩阻力，这与现有技术中夯扩桩的基本思想也是相同的。因此上述施工方法还是没有脱离桩本身，而没有对桩端下土体的加固挤密作为研究对象。
二、在公开号CN1191257A、专利号ZL98101041.5专利文献中，公开了一种混凝土桩的施工技术——复合载体夯扩桩，该桩包括复合载体和混凝土桩身，该工艺的特点在于不对桩本身的变化进行研究，而是注重对桩端下土体最大最优的加固挤密，并通过三击贯入度标准有效地形成复合载体，让上部荷载有效地通过桩和桩下面的复合载体，传递到较好持力层上，从而大大提高了桩的承载力，因此具有单桩承载力高、造价经济等优点。但是在实际施工中发现，上述施工方法中，在复合载体的形成期间，由于夯锤反复进行在护筒外的对土体的夯击运动和以及之后的提锤运动，在提锤时，产生吸锤现象，对所夯击的土体产生剪切作用，对原状土体造成扰动，容易使土体产生液化，或软化，于是不得不采用大量的填充料进行夯扩的办法来满足三击贯入度的施工控制，即造成了材料的浪费，降低了施工工效，同时容易对相邻桩造成影响，产生质量问题。
本发明的内容本发明是为了解决上述的问题而提出的，目的在于提供一种混凝土桩的施工方法，该施工方法通过间接方式使夯锤与受到夯击的土体之间发生作用，尽可能地消除土体的液化，或软化，实现材料的节约，施工的简化。
为了实现上述目的，本发明的混凝土桩的施工方法包括下述步骤1)根据地质勘探报告和建筑物上部荷载，选择较好地基土作为桩端持力层；2)在地基中的预定桩位处，按照设定桩长，通过护筒，利用夯锤在上述护筒内的升降运动，对护筒底端的地基土体进行冲切，形成孔洞后护筒跟进，达到规定深度，并将锤击出护筒一定深度；3)在上述护筒达到规定深度后，在护筒内填入预定量的柔软隔离体，通过夯锤对其进行夯击，将柔软隔离体击出护筒之外，以便防止土体经重锤反复锤击造成软化；4)通过护筒，一边通过向护筒底端填入散体填充料，一边通过上述夯锤，对上述填入的散体填充料进行夯实，反复进行该填充和夯实操作，对上述护筒底端，即桩端下方的一定深度和范围约10m3的地基土体进行密实加固，直至形成满足所需要求的承载体；5)通过上述护筒，向护筒底端填充预定量的混凝土，以便形成桩身的扩底层；6)进行桩身的施工。
为了实现上述目的，本发明的另一混凝土桩的施工方法包括下述步骤1)根据地质勘探报告和建筑物上部荷载，选择较好地基土作为桩端持力层；2)在地基中的预定桩位处，按照设定桩长，通过护筒，利用夯锤在上述护筒内的升降运动，对护筒底端的地基土体进行冲切，形成孔洞后护筒跟进，达到规定深度，并将锤击出护筒一定深度；3)在上述护筒达到规定深度后，在护筒内填入预定量的柔软隔离体，通过夯锤对其进行夯击，将柔软隔离体击出护筒之外，以便防止土体经重锤反复锤击造成软化；4)通过护筒，一边通过向护筒底端填入散体填充料，一边通过上述夯锤，对上述填入的散体填充料进行夯实，在此过程中出现土体液化时，重复上述步骤3)中的在护筒内填入预定量的柔软隔离体，接着，通过夯锤对其进行夯击，将上述柔软隔离体击出护筒之外，上述散体填充料的填充料的填充和夯实，与柔软隔离体的填入夯击重复地进行，直至不出现桩端下面的土体的软化。
5)继续反复进行散体填充料的填充和夯实操作，对上述护筒底端，即桩端下方的一定深度和范围约10m3的地基土体进行密实加固，直至形成满足所需要求的承载体；6)通过上述护筒，向护筒底端填充预定量的混凝土，以便形成桩身的扩底层；7)进行桩身的施工。
按照上述的本发明的混凝土桩的施工方法，通过在承载体的施工之前，施工过程中设置隔离体，将夯锤与被夯击的土体间隔开，防止了土体的液化，软化，也避免了加固料的浪费，工效得以提高，将夯锤反复锤击时对原状土体的扰动和剪切作用减小到最小程度，同时避免因填充过多的散体填充料而影响相邻桩。
最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述柔软隔离体为袋装柔性材料体。
最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述柔性材料体为粉煤灰，沙，干粘土，水泥，或它们的混合体。
最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述护筒沉入方式是通过锤击反压跟管成孔、螺旋引孔、振动沉管成孔的方式进行的。
最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述散体填充料指碎砖烂瓦，混凝土块，各种废弃骨料，卵石，钢渣，或上述成分的混合料。
最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述步骤1中较好地基土是指能够满足上部荷载的强度和变形要求，同时能够进行加固挤密的土层。
最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述满足规定要求指下述条件a)，构成地基没有隆起，不对相邻桩已形成的挤密土体造成影响时，在桩端形成由夯实的散体填充料，挤密土体和影响土体构成的复合载体，由此获得桩端的最大扩散面积Ae，以获得最大的承载能力，该条件a)指上述填充料的最终填充夯实程度由三击总贯入量控制，即在不投料的情况下，以预定的锤重、落距，测试夯锤连续空打三击的贯入量，其中前一次的贯入量大于后一次的贯入量，即第二击空打贯入量小于第一击空打贯入量，第三击空打贯入量小于第二击空打贯入量或与第二击的空打贯入量持平，并且上述三击总贯入量应小于三击贯入量的设计值。
附图的简要说明
图1作为本发明的一个实施例的混凝土桩的施工方法的工序图。
图2为按照本发明的混凝土桩的施工而形成的桩的整体的施工示意图。
具体实施例方式
作为本发明的一个实施便的混凝土桩的施工方法，其包括下述步骤，首先，如图1a所示，根据地质勘探报告和建筑物上部荷载，选择较好地基土作为桩端持力层，在地基上选定桩位；然后，如图1b所示，在地基中的预定桩位处，按照上述设定桩长，通过冲击跟管施工的方式将护筒2沉入到预定深度；接着，如图1c所示，利用夯锤1在上述护筒2内的升降运动，对护筒2底端的地基土体进行夯击，达到规定深度，并击出护筒2一定深度；之后，如图1d所示，在护筒2达到规定深度后，在护筒2内填入柔软隔离体3，比如，袋装水泥，通过夯锤1对其进行夯击，将柔软隔离体3击出护筒2之外；然后，如图1e所示，通过护筒2，一边通过向护筒底端填入散体填充料4，一边通过夯锤1，对填入的散体填充料4进行夯实，反复进行该填充和夯实操作，对上述护筒2底端，即桩端下一定深度、范围，约10m3体积的地基土体进行密实加固，直至形成满足所需要求的承载体5；该承载体5由夯实的散体填充料4，挤密土体6和影响土体7构成，如图1f所示；之后，如图1g所示，通过上述护筒2，向护筒2底端填充预定量的低流态混凝土8；之后，如图1h所示，将夯锤1抵压于低流态混凝土8的顶面，同时上提上述护筒2预定距离；接着，如图1i所示，通过上述夯锤1，以小能量，低落距轻轻将上述低流态混凝土8挤扩出护筒2，再次向下插入护筒2，反复进行上述图1g～图1i中的填充，抵压同时提升，以及轻轻夯击的步骤，最后形成扩底层；然后，如图1j所示，提出夯锤1，将钢筋笼9插入到上述扩底层中；之后，如图1k所示，在提升护筒2的同时，灌注桩身混凝土9，最终形成混凝土桩。如图2所示，所形成的混凝土桩由承载体5，位于承载体5顶部的扩底层和位于扩底层上方的桩身构成，该扩底层由上述的低流态混凝土8形成，该承载体由夯实的散体填充料4，挤密土体6和影响土体7构成，该桩身包括插入到扩底层中的钢筋笼和桩身混凝土10构成。
权利要求
1.一种混凝土桩的施工方法，该方法包括下述步骤1)根据地质勘探报告和建筑物上部荷载，选择较好地基土作为桩端持力层；2)在地基中的预定桩位处，按照设定桩长，通过护筒，利用夯锤在上述护筒内的升降运动，对护筒底端的地基土体进行冲切，形成孔洞后护筒跟进，达到规定深度，并将锤击出护筒一定深度；3)在上述护筒达到规定深度后，在护筒内填入预定量的柔软隔离体，通过夯锤对其进行夯击，将柔软隔离体击出护筒之外，以便防止土体经重锤反复锤击造成软化；4)通过护筒，一边通过向护筒底端填入散体填充料，一边通过上述夯锤，对上述填入的散体填充料进行夯实，反复进行该填充和夯实操作，对上述护筒底端，即桩端下方的一定深度和范围约10m3的地基土体进行密实加固，直至形成满足所需要求的最优的密实土体；5)通过上述护筒，向护筒底端填充预定量的混凝土，以便形成桩身的扩底层；6)进行桩身的施工。
2.根据权利要求1所述的混凝土桩的施工方法，其特征在于上述柔软隔离体为袋装柔性材料体。
3.根据权利要求1所述的混凝土桩的施工方法，其特征在于上述柔性材料体为粉煤灰，沙，干粘土，水泥，或它们的混合体。
4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于上述步骤2)中，上述护筒沉入方式是通过锤击反压跟管成孔、螺旋引孔、振动沉管成孔的方式进行的。
5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于上述散体填充料指碎砖烂瓦，混凝土块，各种废弃骨料，卵石，钢渣，或上述成分的混合料。
6.根据权利要求1所述的混凝土桩的施工方法，其特征在于上述步骤1中较好地基土是指能够满足上部荷载的强度和变形要求，同时能够进行加固挤密的土层。
7.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于上述满足规定要求指下述条件a)，构成地基没有隆起，不对相邻桩已形成的挤密土体造成影响时，在桩端形成由夯实的散体填充料，挤密土体和影响土体构成的复合载体，由此获得桩端的最大扩散面积Ae，以获得最大的承载能力，该条件a)指上述填充料的最终填充夯实程度由三击总贯入量控制，即在不投料的情况下，以预定的锤重、落距，测试夯锤连续空打三击的贯入量，其中前一次的贯入量大于后一次的贯入量，即第二击空打贯入量小于第一击空打贯入量，第三击空打贯入量小于第二击空打贯入量或与第二击的空打贯入量持平，并且上述三击总贯入量应小于三击贯入量的设计值。
8.一种混凝土桩的施工方法，该方法包括下述步骤1)根据地质勘探报告和建筑物上部荷载，选择较好地基土作为桩端持力层；2)在地基中的预定桩位处，按照设定桩长，通过护筒，利用夯锤在上述护筒内的升降运动，对护筒底端的地基土体进行冲切，形成孔洞后护筒跟进，达到规定深度，并将锤击出护筒一定深度；3)在上述护筒达到规定深度后，在护筒内填入预定量的柔软隔离体，通过夯锤对其进行夯击，将柔软隔离体击出护筒之外，以便防止土体经重锤反复锤击造成软化；4)通过护筒，一边通过向护筒底端填入散体填充料，一边通过上述夯锤，对上述填入的散体填充料进行夯实，在此过程中出现土体液化时，重复上述步骤3)中的在护筒内填入预定量的柔软隔离体，接着，通过夯锤对其进行夯击，将上述柔软隔离体击出护筒之外，上述散体填充料的填充料的填充和夯实，与柔软隔离体的填入夯击重复地进行，直至不出现桩端下面的土体的软化。5)继续反复进行散体填充料的填充和夯实操作，对上述护筒底端，即桩端下方的一定深度和范围约10m3的地基土体进行密实加固，直至形成满足所需要求的承载体；6)通过上述护筒，向护筒底端填充预定量的混凝土，以便形成桩身的扩底层；7)进行桩身的施工。
9.根据权利要求8所述的混凝土桩的施工方法，其特征在于上述柔软隔离体为袋装柔性材料体。
10.根据权利要求8所述的混凝土桩的施工方法，其特征在于上述柔性材料体为粉煤灰，沙，干粘土，水泥，或它们的混合体。
11.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于上述步骤2)中，上述护筒沉入方式是通过锤击反压跟管成孔、螺旋引孔、振动沉管成孔的方式进行的。
12.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于上述散体填充料指碎砖烂瓦，混凝土块，各种废弃骨料，卵石，钢渣，或上述成分的混合料。
13.根据权利要求8所述的混凝土桩的施工方法，其特征在于上述步骤1中较好地基土是指能够满足上部荷载的强度和变形要求，同时能够进行加固挤密的土层。
14.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于上述满足规定要求指下述条件a)，构成地基没有隆起，不对相邻桩已形成的挤密土体造成影响时，在桩端形成由夯实的散体填充料，挤密土体和影响土体构成的复合载体，由此获得桩端的最大扩散面积Ae，以获得最大的承载能力，该条件a)指上述填充料的最终填充夯实程度由三击总贯入量控制，即在不投料的情况下，以预定的锤重、落距，测试夯锤连续空打三击的贯入量，其中前一次的贯入量大于后一次的贯入量，即第二击空打贯入量小于第一击空打贯入量，第三击空打贯入量小于第二击空打贯入量或与第二击的空打贯入量持平，并且上述三击总贯入量应小于三击贯入量的设计值。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种混凝土桩的施工方法，通过间接方式使夯锤与受到夯击的土体之间发生作用，尽可能地消除土体的液化软化，实现材料的节约，施工的简化。施工方法包括下述步骤1)选择较好地基土作为桩端持力层；2)在桩位处按设定桩长，将护筒沉入到预定深度，并将夯锤(1)击出护筒(2)一定深度；3)在护筒内填入柔软隔离体(3)，将柔软隔离体击出护筒之外，以便形成防止土体经夯锤反复锤击后软化的层；4)一边向护筒底端填入散体填充料(4)，一边通过夯锤进行夯实，反复进行该填充和夯实操作，直至形成满足所需要求的承载体；5)向护筒底端填充预定量的混凝土，形成桩身的扩底层(7)；6)进行桩身的施工。
文档编号E02D5/34GK1553005SQ20031011510
公开日2004年12月8日 申请日期2003年11月21日 优先权日2003年11月21日
发明者王继忠 申请人:王继忠