专利名称：钻孔夯扩水泥土挤密桩施工方法
技术领域：
本发明属于地基处理工艺中水泥土挤密桩施工方法领域，尤其是一种钻孔夯扩水泥土挤密桩施工方法。
背景技术：
目前，在地基处理施领域，传统的沉管或冲击成孔方式，由于噪声大、震动大，已在城市施工中遭淘汰，而夯实水泥土桩是近年来兴起的一种地基处理新方法，已进入建筑地基处理技术规范JG79-2002，而规范中取土施工的方法又不能消除桩间土的湿陷性，并且施工工艺还有如下弊端(1)桩径采用挤土成孔，在湿陷型黄土地区土质很硬，遇地质硬层，难以成孔，而且桩径也受到限制；(2)桩长采用挤土成孔或取土成孔，受设备能力土层情况限制，孔深受到限制，一般桩长只能在10米以内；(3)桩间土如果采用取土成孔，此方法施工对桩间土没有挤密效果，不能消除黄土的湿陷性；(4)地基承载力不管是挤土成孔或取土成孔，其回填用锤都在1000公斤以下，桩体压实系数低，桩体强度低，复合地基承载力也低。
由于上述缺陷的存在，大大限制了这种地基处理方法在湿陷性黄土地区的使用和发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种施工噪音小、震动小，可以有效消除桩间土的湿陷性、提高复合地基承载力的钻孔夯扩水泥土挤密桩施工方法。
本发明的技术方案是钻孔夯扩水泥土挤密桩施工方法，其特征是包括下列步骤(1)用成孔设备取土形成5-11米直径的孔；(2)检查成孔深度和孔垂直度；(3)成孔深度和孔垂直度符合要求后，先用成桩回填设备对孔底空夯，然后开始填料，用成桩回填设备分层夯实回填，直至重复回填到设计的标高。
所述的成孔设备根据桩的设计长度进行选择，桩长设计值7米以下，采用机动铲成孔，桩长设计值在7米以上30米以内时，采用长螺旋钻机成孔。
所述的成桩回填设备由机架、提升卷扬机和回填桩尖锤组成，卷扬机通过机架驱动回填桩尖锤运动。
所述的成桩回填设备的机架高度要满足回填时提锤高度的需求，提锤高度大于4米，提升卷扬机为溜放式3-5吨卷扬机，回填桩尖锤上部形状为圆柱体，下部形状为锤尖，材料为45#铸钢实心结构，重量1000公斤以上。
桩孔中心偏差小于桩径设计值的1/4，对条形基础小于桩径设计值的1/6，桩孔垂直度偏差小于1.5％，空夯后桩孔深度大于桩孔设计深度，成桩后桩身直径大于设计桩径。
施工时必须在桩顶标高以上留0.6-1.2米的预留土层。
桩体压实系数大于0.97。
回填材料为粘性土和普通硅酸盐水泥均匀拌制的混合料即水泥土，土料采用粘性土和粉土，土料中有机质含量小于5％，混合料的含水量与最优含水量允许偏差为±2％。
桩顶夯填高度应大于设计桩顶标高0.5米以上。
本发明的效果是施工噪音小、震动小，可以在城区施工。成桩直径大于成孔直径，成孔直径是一定的，但成桩直径可以通过调整提锤高度、分层厚度、锤击次数，自由调整成桩直径，成状直径为400-800mm，由于成桩直径大于成孔直径，故对桩间土具有挤密效果，可以有效消除桩间土的湿陷性。
由于成孔深度在30米以内，回填的桩尖锤是溜放式3-5吨卷扬机提放的，故处理地基深度不限，保证在30米以内。
该工艺施工的桩体强度高，由于使用1000公斤以上的重锤回填，使得桩体压实系数大于1。而且由于地层软硬不均，而且等夯击能量施工，所以该工艺施工形成的桩截面是大小不等的，即为异形截面桩，桩体形状为糖葫芦，桩身与桩间土咬合紧密，增大了桩侧阻力，从而提高了复合地基承载力。复合地基承载力特征值最高可达到500kpa。
由于钻孔夯扩水泥土挤密桩具有以上优点，故应用范围更加广阔，而且由于承载力高，工程造价低，不久的将来它可以取代CFG桩等其他类似的桩，获得广阔发展，创造良好的经济效益和社会效益。
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
附图是本发明实施例的施工工序图。
具体实施例方式
钻孔夯扩水泥土挤密桩的施工过程为首先取土形成5-11米直径的孔，桩长设计短，7米以下，采用机动洛阳铲成孔，桩长设计长，在7米以上30米以内，可以采用螺旋钻机成孔，经检查成孔深度和孔垂直度符合要求后，先用桩尖锤对孔底空夯，然后开始填料，用桩尖锤分层夯实回填，直至重复回填到设计的标高。
施工顺序如下施工放验线---成孔机械就位---垂直校正---成孔----材料拌和----打桩机就位----空夯----填料-----夯实------封顶-----桩机移位。
桩孔中心偏差小于桩径设计值的1/4，对条形基础小于桩径设计值的1/6，桩孔垂直度偏差不应大于1.5％，空夯后桩孔深度大于桩孔设计深度，成桩后桩身直径大于设计桩径。
为保证桩头的强度和桩头部分桩间土的挤密效果，施工时必须在桩顶标高以上留0.6-1.2米的预留土层。
桩尖锤回填的提锤高度和回填分层厚度及锤击次数由试桩确定。
桩体压实系数大于0.97。
回填材料为粘性土和普通硅酸盐水泥按一定比例均匀拌制的混合料即水泥土。
混合料应拌和均匀，色调一致。
土料采用粘性土和粉土，土料中有机质含量不超过5％，不得含有膨胀土。
混合料的含水量与最优含水量允许偏差为±2％。
混合料拌和后应在4小时内用于成桩，不得久置。
向孔内填料时孔底必须夯实，桩顶夯填高度应大于设计桩顶标高0.5米以上。
施工过程中，应有专人监测成孔及回填夯实的质量，并做好施工记录。如发现地基土质与勘察资料不符时，应查明情况，采取有效处理措施。
雨期或冬期施工时应采取防雨防冻措施，防止土料和水泥受雨水淋湿或冻结。
设备的选用成孔设备桩长7米以下，采用机动洛阳铲成孔，桩长30米以内，采用长螺旋钻机成孔。
成桩回填设备机架高度要满足回填时提锤高度的需求，提锤高度不得小于4米。提升卷扬机为溜放式3-5吨卷扬机。
回填桩尖锤材料为45#铸钢，实心，要求重量1000公斤以上，根据、施工需要分为1000公斤、1300公斤、1500公斤和1800公斤。锤上部形状为圆柱体，下部形状为锤尖。
权利要求
1.钻孔夯扩水泥土挤密桩施工方法，其特征是包括下列步骤(1)用成孔设备取土形成5-11米直径的孔；(2)检查成孔深度和孔垂直度；(3)成孔深度和孔垂直度符合要求后，先用成桩回填设备对孔底空夯，然后开始填料，用成桩回填设备分层夯实回填，直至重复回填到设计的标高。
2.根据权利要求1所述的钻孔夯扩水泥土挤密桩施工方法，其特征是所述的成孔设备根据桩的设计长度进行选择，桩长设计值7米以下，采用机动铲成孔，桩长设计值在7米以上30米以内时，采用长螺旋钻机成孔。
3.根据权利要求1或2所述的钻孔夯扩水泥土挤密桩施工方法，其特征是所述的成桩回填设备由机架、提升卷扬机和回填桩尖锤组成，卷扬机通过机架驱动回填桩尖锤运动。
4.根据权利要求3所述的钻孔夯扩水泥土挤密桩施工方法，其特征是所述的成桩回填设备的机架高度要满足回填时提锤高度的需求，提锤高度大于4米，提升卷扬机为溜放式3-5吨卷扬机，回填桩尖锤上部形状为圆柱体，下部形状为锤尖，材料为45#铸钢实心结构，重量1000公斤以上。
5.根据权利要求4所述的钻孔夯扩水泥土挤密桩施工方法，其特征是空夯后桩孔深度大于桩孔设计深度，成桩后桩身直径大于设计桩径，对桩间土有很好的紧密效果。
6.根据权利要求5所述的钻孔夯扩水泥土挤密桩施工方法，其特征是施工时必须在桩顶标高以上留0.6-1.2米的预留土层。
7.根据权利要求6所述的钻孔夯扩水泥土挤密桩施工方法，其特征是桩体压实系数大于0.97。
8.根据权利要求7所述的钻孔夯扩水泥土挤密桩施工方法，其特征是回填材料为粘性土和普通硅酸盐水泥均匀拌制的混合料即水泥土，土料采用粘性土和粉土，土料中有机质含量小于5％，混合料的含水量与最优含水量允许偏差为±2％。
全文摘要
一种施工噪音小、震动小，可以有效消除桩间土的湿陷性、提高复合地基承载力的钻孔夯扩水泥土挤密桩施工方法。技术方案是钻包括下列步骤(1)用成孔设备取土形成5－11米直径的孔；(2)检查成孔深度和孔垂直度；(3)成孔深度和孔垂直度符合要求后，先用成桩回填设备对孔底空夯，然后开始填料，用成桩回填设备分层夯实回填，直至重复回填到设计的标高。
文档编号E02D5/34GK1676763SQ20051001752
公开日2005年10月5日 申请日期2005年4月18日 优先权日2005年4月18日
发明者祁春伟 申请人:祁春伟