三级扩底组合桩身的机械成桩方法

专利名称：三级扩底组合桩身的机械成桩方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑桩基工程的施工方法，特别是一种三级扩底组合 桩身的成桩方法。是高层建筑多级底座大承载力桩基工程首选的施工方法。
背景技术：
根据国家规范全身是现浇(即桩身现浇砼，底座也是现浇砼)扩底桩
其底座直径比值最大值被限制在3-3.5,而沉管预制钢^扩底桩，这种桩是 桩身预制砼，底座现浇砼，显然这比值3-3.5被打破， 一般可以达到3.5-5， 尽管承载力更大了，但还不能满足工程需要，特别是当扩底直径大于1.5米 时，要对端承载力打折0.9。为此，又出现了沉管预制多级扩底桩。现有的 多种承载力盘桩技术有二个共同点，第一都是用正反循环法成孔扩底；第 二都不用沉管进行成桩扩底。这二点对多承力盘(多级扩底)桩相当不利， 换句话说，带来两个问题，1)、国家级建筑规范规定，用正反循环法成桩 扩底的底座端承力要乘0.45系数，因为有泥浆存在和桩底沉渣无法清理干 净，(浙江省规范是0.24折扣)打折扣太大了，虽然有多个底座，但损失端 承力很大；2)、不用沉管，施工情况得不到保护，加之正反循环法是在水 下作业，扩底施工情况看不见，难测量纪录，还常常发生水下扩底时，上 部土体一片掉下来情况也时有发生，还有由于现有技术的多级桩都是全身 用现浇砼，而现浇砼的强度做不高，而且质量难以保证，并且在水中浇砼， 质量难控制，加上多个底座的桩承载力都较大，以上因素其桩身直径必须
做得较大，而这种多个底座最怕桩身直径大，研究试验表明，桩身直径增
大，其承载力衰减很厉害。

发明内容
本发明针对现有技术存在的问题提供一种三级扩底组合桩身的机械成 桩方法，目的是提高材料强度的利用率和折减系数，使单桩承载能力大， 在确保桩基质量达到设计的预期效果，并能降低成本。
本发明的三级扩底组合桩身的机械成桩方法，它包括如下工艺步骤a、 带有金属桩头的沉管沉入硬土层至设计标高；b、取出金属桩头；C、用机 械扩底设备加工下底座空间，上拔沉管至设定距离H,，用机械扩底设备加 工中间底座空间，用取土设备清净底座空间内的碎土，下端具有插筋的预 制空心桩身下入沉管内，灌注砼浇注下、中底座及下桩身；d、上拔沉管至 设定的距离H2，用机械扩底设备加工上底座空间，其碎土落入预制空心桩 身内，灌注砼浇注上底座；e、把下端具有插筋的上预制桩身下入沉管内， 使插筋与上底座锚接；f、拔出沉管，向桩身外缝隙中注入水泥浆。
三级扩底组合桩身的机械成桩方法，它包括如下工艺步骤a、带有金 属桩头的沉管沉入硬土层至设计标高；b、取出金属桩头；c、用机械扩底 设备加工下底座空间，上拔沉管至设定距离Hp用机械扩底设备加工中间 底座空间，用取土设备清净底座空间内的碎土，下端具有插筋的预制空心 桩身下入沉管内，灌注砼浇注下、中底座及下桩身；d、上拔沉管至设定的 距离H2，用机械扩底设备加工上底座空间，其碎土落入预制空心桩身内， 灌注砼浇注上底座；e将钢筋自沉管下入并与上底座锚接，用砼灌注上桩身； f、取出沉管。
上述的工序C中用取土设备清净底座空间内的碎土的具体步骤如下 用空气吸土设备取土，当底座内只剩少量散土时，从沉管口倒水，边倒水 边吸掉，直到取土干净。
上述的工序C和d中的用机械扩底设备扩底加工上、下底座空间具体 步骤如下将扩底设备的定位铁脚对准沉管口上的标记下入沉管，设备上 端也被牢固定位后开动设备进行扩底，扩底是先垂直扩底再水平扩底，当 施工达到设计标深后自动停止，底部形成底座空腔，此时扩底切削刀工作 达到设计底座直径时，即动力杆达到预定转数，扩底挖土完成，扩底设备 被吊出地面。
所述的工序C和d的设定距离H,和H2是底座直径的2-10倍。 所述的工序C中的取土设备是用于沉管预制钢砼扩底桩吸土设备。
所述的工序e中的上预制桩身，可以用现浇注钢砼上桩身代替。
所述的工序d中在沉管上拔至设定距离H2之后向预制空心桩身与土之
间注水泥浆。
本发明与现有技术相比由于采用沉管做保护和依托，并且三个底座及 下桩身为现浇注钢砼桩身，中上桩身为预制桩身等技术措施，并经试验证 明施工扩底精度高、定位准确同心度好；底座直径与桩身直径比值可达 3.5-5.0，折减系数可达0.9，明显提高材料强度的利用率，完全满足多级扩 底桩要求桩身直径小，承载力大，质量要求高的要求；不仅消除了现有技 术存在的缺陷，而且还达到了设计的预期效果；还能降低建造成本。


图la-图lf是本发明实施例1每个工序的施工状态示意图。 图2是本发明实施例2主要工序的施工状态示意图。
图中1、下桩身；2、沉管；3、预制空心桩身；4、下底座空间；5、中 间底座空间；6、上底座空间；7、上预制桩身；8、钢筋。
具体实施例方式
本发明的实施例结合附图la-图if和图2进行详细的描述。 实施例1:
本发明的三级扩底组合桩身的机械成桩方法，包括如下工艺步骤a、
带有金属桩头的沉管2沉入硬土层设计标高；b、取出金属桩头；C、用机
械扩底设备、爆炸成型和YEJ-800液压支盘成型机中的一种加工下底座空 间4，上拔沉管2至设定距离Hp加工中间底座空间5，用沉管预制钢砼扩 底吸土设备取净下底座空间4内的碎土，将下端具有插筋的预制空心桩身3 下入沉管2内灌注砼现浇注下底座、下桩身、中底座；d、上拔沉管2至设 定的距离H2，向预制空心桩身3与土之缝隙间注入水泥浆，用机械扩底设 备加工上底座空间6，清理碎土使之落入预制空心桩身3内，现浇注砼上底 座；e、把下端具有插筋的实心或空心上预制桩身7下入沉管2内，并使其 下的插筋与上底座锚接；f、拔出沉管2，向桩身外缝隙中注入水泥浆，成 桩。所述的工序c和d的设定距离H,和H2是底座直径的2-10倍。采用本 发明方法制成了三级扩底桩，依次类推可以加工出4-20级的扩底桩。
实施例2:
其工序a至d与实施例相同1，工序e将钢筋8自沉管2下入并与上底 座锚接，用砼灌注上桩身；f、取出沉管。
上述的工序C中用取土设备清净底座空间内的碎土的具体步骤如下 用空气吸土设备取土，当底座内只剩少量散土时，从沉管口倒水，边倒水 边吸掉，直到取土干净。
上述的工序C和d中的用机械扩底设备扩底加工上、下底座空间具体 歩骤如下将扩底设备的定位铁脚对准沉管口上的标记下入沉管，设备上 端也被牢固定位后开动设备进行扩底，扩底是先垂直扩底再水平扩底，当 施工达到设计标深后自动停止，底部形成底座空腔，此时扩底切削刀工作 达到设计底座直径时，即动力杆达到预定转数，扩底挖土完成，扩底设备 被吊出地面。
权利要求
1、三级扩底组合桩身的机械成桩方法，其特征在于它包括如下工艺步骤a、带有金属桩头的沉管沉入硬土层至设计标高；b、取出金属桩头；c、用机械扩底设备加工下底座空间，上拔沉管至设定距离H1，用机械扩底设备加工中间底座空间，用取土设备清净底座空间内的碎土，下端具有插筋的预制空心桩身下入沉管内，灌注砼浇注下、中底座及下桩身；d、上拔沉管至设定的距离H2，用机械扩底设备加工上底座空间，其碎土落入预制空心桩身内，灌注砼浇注上底座；e将钢筋自沉管下入并与上底座锚接，用砼灌注上桩身；f、取出沉管。
2、 根据权利要求l所述的三级扩底组合桩身的机械成桩方法，其特征 在于所述的工序C中用取土设备清净底座空间内的碎土的具体步骤如下 用空气吸土设备取土，当底座内只剩少量散土时，从沉管口倒水，边倒水 边吸掉，直到取土干净。
3、 根据权利要求l所述的三级扩底组合桩身的机械成桩方法，其特征 在于上述的工序C和d中的用机械扩底设备扩底加工上、下底座空间具体 歩骤如下将扩底设备的定位铁脚对准沉管口上的标记下入沉管，设备上 端也被牢固定位后开动设备进行扩底，扩底是先垂直扩底再水平扩底，当 施工达到设计标深后自动停止，底部形成底座空腔，此时扩底切削刀工作 达到设计底座直径时，即动力杆达到预定转数，扩底挖土完成，扩底设备 被吊出地面。
4、 根据权利要求l所述的三级扩底组合桩身的机械成桩方法，其特征 在于所述的工序c和d的设定距离H,和H2是底座直径的2-10倍。
5、 根据权利要求l所述的三级扩底组合桩身的机械成桩方法，其特征在于所述的工序C中的取土设备是用于沉管预制钢砼扩底桩吸土设备。
6、 根据权利要求l所述的三级扩底组合桩身的机械成桩方法，其特征 在于所述的工序e中的上预制桩身，可以用现浇注钢砼上桩身代替。
7、 根据权利要求l所述的三级扩底组合桩身的机械成桩方法，其特征在于所述的工序d中在沉管上拔至设定距离H2之后向预制空心桩身与土之间注水泥浆。
全文摘要
本发明涉及一种三级扩底组合桩身的机械成桩方法。本发明的三级扩底组合桩身的机械成桩方法，包括如下工艺步骤a.带有金属桩头的沉管沉入硬土层设计标高；b.取出金属桩头；c.用扩底设备加工下底座空间，上拔沉管至设定距离H₁，加工中间底座空间，用取土设备清净底座空间内的碎土，下端具有插筋的预制空心桩身下入沉管内，灌注砼浇注下、中底座及下桩身；d.上拔沉管至设定的距离H₂，加工上底座空间，其碎土落入预制空心桩身内，灌注砼浇注上底座；e.把下端具有插筋的上预制桩身下入沉管内，使插筋与上底座锚接；f.拔出沉管，向桩身外缝隙中注入水泥浆。本发明明显提高材料强度的利用率，还能降低建造成本。
文档编号E02D5/22GK101173513SQ200710157290
公开日2008年5月7日 申请日期2007年9月29日 优先权日2007年9月29日
发明者吴伟林, 周亚萍 申请人:周亚萍