专利名称：护壁式扩底沉管灌注桩施工方法
技术领域：
本发明涉及的是建筑地基基础成桩施工工艺。
背景技术：
建筑工程地基基础灌注桩的机械施工方法目前主要有震动、锤击沉管灌注桩和长螺旋泵注砼钻孔灌注桩两大类型，震动、锤击沉管灌注桩的优势在地施工操作方便、工程造价低、地面可控性强，能直观掌控施工作业，其缺点主要在于群桩施工及饱和软流塑性粘性土、淤泥土等施工地层会产生挤土效应，产生挤桩、断桩或桩縮
径等问题；另外，其管径范围为325-425mm，其管径受限，难以作为荷载大的高层建筑工程和承载力高的桩基。长螺旋泵注砼钻孔灌注桩的优势在于克服了縮径等不利因素，保证了成桩质量，提高了充盈系统，但其主要缺陷在于如何选择适宜的钻头、终孔提钻与泵送砼的配合等施工工艺都直接影响成桩质量和其承载力，尤其是遇砂、砾及涌水量大的较复杂地层，其终孔返土不彻底易出现桩端松土现象，严重影响成桩质量。所以，以上两大桩型均存在有难以克服的技术缺陷。
发明内容
本发明专利申请的发明目地在于提供一种适用于复杂地层的桩基施工、承载力高、易作为任何工程桩基的护壁式扩底沉管灌注桩施工方法。本发明专利申请的护壁式扩底沉管灌注桩施工方法的技术方案，以震动锤为沉管动力装置，其沉管为内、外双层套装沉管，内管即芯管下端设有桩尖，该施工方法的实现步骤如下
1、 芯管桩尖探出外沉管，震动锤工作，将销接固定的内外沉管沉入桩位，使桩端贯入设计要求深度；
2、 提芯管，向外沉管内填入设计量扩底砼，上提外沉管，至外沉管不脱离填入的扩底砼，由震动锤带动芯管沿外沉管运行、夯扩填入砼，直至达到扩底要求；3、拔出芯管，将钢筋笼沿外沉管投放、固定，实施成桩操作。本发明专利申请公开的护壁式扩底沉管灌注桩施工方法技术方案，其外沉管在整套施工方法的进程中起到了有效的护壁作用，即避免了施工过程中水或泥浸入成桩有效作业范围，克服了现有沉管桩施工工艺方法存在易产生縮径、塌孔等技术弊病，确保了成桩质量，并解决了现有沉管桩技术受沉管管径限制而难以从事高层建筑工程的大荷载、高承载力的桩基施工；其扩底施工操作，使该施工方法能够在任何复杂地质层、尤其是杂填土层进行，解决了长螺旋泵注砼钻孔灌注桩在复杂地层操作中出现的桩底虚土技术问题，其扩大了桩断面，桩承载力大大提高，使本施工方法能够完成高层建筑工程桩基施工作业。本施工方法还继续延续了沉管桩技术所具有的操作简单、工程造价低的桩基施工优势，并还可作为复合桩基施工方法，大大提高了复合桩施工效率。
图1是本发明的护壁式扩底沉管灌注桩结构示意2至图5是本发明施工方法的一实施例的施工步骤6至图9是本发明施工方法的另一实施例的施工步骤图。
具体实施例方式
下面结合附图详细说明本发明专利申请的技术内容。本发明专利申请的护壁式扩底沉管灌注桩施工方法的一具体实施例如步骤图如图2、图3、图4和图5所示，以震动锤l为沉管动力装置，其沉管为内、外双层沉管，内管，即芯管2固定卡装于震动锤1下部，外沉管3与芯管2固定销接，芯管下端设有活瓣桩尖4，并探出外沉管，如图2所示，本施工方法的操作步骤如下
① 、由震动锤l驱动，将销接固定的芯管2和外沉管3 —同沉
入桩位，直至芯管桩端贯入设计要求深度；
② 、移出固定外沉管3和芯管2的卡销，沿外沉管3提升芯管2，再通过芯管2向下部外沉管3内填入设计量的扩底砼5，如图3和图4所示，其后提升外沉管3,其提升高由所填充的扩底砼5的量而定，但不应使外沉管3管端脱离扩底砼5，然后由震动锤1驱动芯管2沿外沉管3运行、反复夯扩填入扩底砼5，此时芯管活瓣桩尖4已合拢，在这一过程中，外沉管3起到护壁作用；还可根据实际需求当需补充扩底砼时，再反复上述冲扩过程，直至达到扩底的设计要求，如
图5所示；
③、拔出芯管，沿外沉管投放钢筋笼，按设计标高固定，浇注成桩砼，然后边震动过拔沉管直至地面，完成成桩操作。
本发明专利申请的护壁式扩底沉管灌注桩施工方法的另一具体
实施例，其步骤图如图6、图7、图8和图9所示，其芯管2管端固定设置有实体桩尖4'，如用锰钢制成圆锥实体桩尖，其外沉管3上部侧部设有通入外沉管的投料斗6。其施工方法的第一步与实施例一的施工方法第一步相同；其后拔出芯管2，由投料斗6向外沉管内灌入设计量扩底干硬砼，如图7所示，将芯管重新穿入外沉管，提升外沉管3，至少使外沉管管端不脱离扩底干硬砼5，震动锤l驱动芯管震捣、反复扩冲扩底干硬砼5向四周扩散挤密，达到扩底设计要求，在这一过程中，外沉管3起到护壁作用，如图8所示和图9所示，其后拔出芯管2，沿外沉管投放钢筋笼，按设计标高固定，浇注成桩砼，然后边震动过拔沉管直至地面，完成成桩操作。
本发明专利申请的护壁式扩底沉管灌注桩施工方法还能够针对杂填土软弱地基作为复合桩基的施工工艺方法。其第一步同以上两实施例的第一步骤，其后将芯管上提，由外沉管投料斗投放碎石、碎砖或碎砼等骨料，反复由震动锤带动芯管震冲骨料，使其在土层中扩散挤密，如此反复操作，从而增强地基强度，达到复合地基设计要求后，提出芯管，投放钢筋笼，灌注成桩砼，完成复合桩基操作。
权利要求
1、一种护壁式扩底沉管灌注桩施工方法，其特征在于以震动锤为沉管动力装置，其沉管为内、外双层套装沉管，内管即芯管下端设有桩尖，该施工方法的实现步骤如下①、芯管桩尖探出外沉管，震动锤工作，将销接固定的内外沉管沉入桩位，使桩端贯入设计要求深度；②、提芯管，向外沉管内填入设计量扩底砼，上提外沉管，至外沉管不脱离填入的扩底砼，由震动锤带动芯管沿外沉管运行、夯扩填入砼，直至达到扩底要求；③、拔出芯管，将钢筋笼沿外沉管投放、固定，实施成桩操作。
2、 根据权利要求1所述的护壁式扩底沉管灌注桩施工方法，其 特征在于芯管下端设有活瓣桩尖，由震动锤驱动，将销接固定的芯 管和外沉管一同沉入桩位，其后提升芯管，活瓣桩尖散开，通过芯 管向外沉管内填入设计量的扩底砼，其后提升外沉管，使外沉管管 端不脱离扩底砼，合拢芯管管端活瓣桩尖，震动锤驱动芯管沿外沉 管运行、反复夯扩填入扩底砼，直至达到扩底的设计要求，拔出芯 管，将钢筋笼沿外沉管投放、固定，实施成桩操作。
3、 根据权利要求1所述的护壁式扩底沉管灌注桩施工方法，其 特征在于芯管管端固定设置有实体桩尖，由震动锤将内、外双层沉 管一同沉入桩位至要求深度，将芯管拔出外沉管，由投料斗灌入设 计量扩底干硬砼，提升外沉管，使外沉管管端不脱离扩底砼，震动 锤驱动芯管震捣、扩冲扩底砼，直至达到扩底的设计要求，拔出芯 管，将钢筋笼沿外沉管投放、固定，实施成桩操作。
4、 根据权利要求1、 2或3所述的护壁式扩底沉管灌注桩施工 方法，其特征在于向外沉管内投放扩底骨料，反复由震动锤带动芯 管扩冲骨料，使其在土层中扩散挤密，达到复合地基设计要求后， 提出芯管，投放钢筋笼，完成复合桩基操作。
全文摘要
本发明涉及建筑地基沉管桩施工工艺。本护壁式扩底沉管灌注桩施工方法由震动锤为动力装置，其沉管为内、外双层沉管，芯管下端设有桩尖，并探出外沉管，首先由震动锤将内外沉管沉入桩位，其后提芯管，向外沉管内填入设计量扩底砼，上提外沉管，使外沉管不脱离扩底砼，由震动锤带动芯管沿外沉管反复震捣、夯扩填入砼，直至达到扩底要求；再拔出芯管，将钢筋笼沿外沉管投放，成桩操作。本技术方案克服了现有沉管灌注桩施工方法存在的缩径、塌孔等技术弊病，能够作为高层建筑工程的大荷载、高承载力的桩基施工，还解决了长螺旋泵注砼钻孔灌注桩在复杂地层操作中出现的桩底虚土等技术问题。
文档编号E02D5/44GK101575852SQ200810011388
公开日2009年11月11日 申请日期2008年5月10日 优先权日2008年5月10日
发明者夏传清 申请人:夏传清