专利名称：重锤冲孔夯扩建筑垃圾挤密桩工法的制作方法
技术领域：
本发明涉及基建施工方法，特别是一种地基处理方法。
在基建施工中，为了加固地基，提高地基的承载能力常用的地基处理方法有换土法、深挖深埋及采用桩基等多种，在软土地基，还采用土桩挤密法加固地基。
土桩挤密法由前苏联阿列别夫教授于1934年首创，我国于60年代中期在其基础上，试验成功灰土桩挤密法，这两种工法是利用沉管、冲击、震动、或爆扩的方法在地基中形成桩孔，然后向桩孔内填素土或灰土而成。中国专利CN1038477A公开的《碴土桩及其专用施工设备》和中国专利CN1055027A公开的《冲击挤压桩的成型方法及其施工设备》均采用有导向架的锥形头锤头成坑再以往复式夯锤或整体式震动锤，将填入桩坑的土料或掺有活性材料的碴土夯砸、冲击、震动成桩。其缺点是桩孔直径较小，对桩间土挤密范围小，锥形锤头对桩间土扰动大，而对桩孔最下层的夯实效果差。
本发明的目的是提供一种施工工艺和设备简单，易操作，成桩质量高、适合各类软土地基，能明显提高地基承载能力的地基处理方法。
为完成以上发明目的而设计的地基处理工法，其工艺流程为测量放线、确定桩位-锤击成浅孔-填料锤击成深孔-填料冲击挤密地基土-分层填料、分夯实挤密成桩身-填料平锤夯实成桩。即在需要处理的软土地基上，以起重设备提升无导向架的平底或浅内凹底面组装式重锤冲孔，形成相当于重锤柱体高的浅桩孔，然后向浅桩孔内填入破碎的旧砖头等建筑垃圾及拌和好的灰土料，提锤将填料夯至设计桩深，在地基中形成深桩孔，将建筑垃圾及拌和的土料填入深桩孔，提锤夯实。再填料夯实。如此分层填料，分层夯实挤密至近地表成桩身，最后填料以平底锤夯实平地表完桩。
在本发明工法中用于冲孔和夯实填料的是由起重设备提升的组装式柱体重锤，重锤由可调整锤重的多个组合块和锤头连接组成，锤头的锤底为平面或浅内凹面，锤重1至5吨，可根据需要增、减组合块加以调整。锤的落程可在3至15米范围内调节。锤头自动落钩，自由下落无导向装置。
本工法中夯填桩孔的填料可使用破碎的建筑垃圾、及掺入或生石灰、或水泥、或粉煤灰的生土。
附
图1是本发明的工法中使用的重锤示意图。
图2是本发明工法中使用的重锤锤头之一示意图。
图3是本发明工法中使用的重锤锤头之二示意图。
图4是本发明工法中使用的重锤锤头之三示意图。
如图1所示，重锤1由锤头2、组合块3用连杆4连接而成，均为钢件。
如图2所示，锤头2是截面形状为六角形6的柱体，其底面为锥形浅内凹面5。
如图3所示，锤头2是截面形状为圆形8的柱体，其底面为浅内凹球面7。
如图4所示，锤头2是截面形状为正方形4的柱体，其底面为截锥浅凹面9。
实施例，在某建筑工地，经查明在15米深度范围内，地层属第四级全新统(Q4)松散沉积物，主要地层有杂填土、粉土粉质粘土等，岩性变化大、第一层杂填土呈可-流塑状态，标贯击数1-3击，层厚1.3米至4.6米，不宜作天然地层。第二层土质较软呈可-流塑状态，属中压缩性土，液化分析，在地震烈度7度条件下，场地东部液化指数为5.1，属中等偏低液化。根据场地的地质情况，设计要求加固处理杂填土及淤泥质土消除液化，要求处理后的人工地基承载力120KPa。以本发明“重锤冲孔夯扩建筑垃圾挤密桩工法”处理地基。先测点放线，确定施工桩位380根，方形布桩或三角形布桩，方形布桩检测后便于补桩;三角形布桩对桩间土挤密较均匀，多采用后者。用带自动脱钩装置的8号自行杆式起重机和直径400毫米，高度2.5米，重量3吨的装配式重锤施工，重锤为圆柱体、组合块每块0.5吨，锤头分平底和浅内凹底面两种。在确定桩位上，操作浅凹底面重锤，锤击地基成浅孔，填入经人工破碎为60至70毫米，不含有机物及腐蚀物的旧建筑物的砖头和拌和好的灰土。拌和灰土的土料可用基坑开挖出的生土，其有机质含量不得大于8%，可溶性硫酸盐不得大于5%，最大粒径控制在150毫米以下。石灰为粉碎过筛的生石灰，粒径小于5毫米，质量不低于三级，活性CaO+MgO含量(按干容重)不小于50%，灰土配合比为2∶8或3∶7。填料入浅桩孔后，反复提锤夯至设计深度4.5米，在地基上形成深桩孔。将拌和的土料和建筑垃圾混和均匀填入深桩孔，提锤夯实一层，填料后再夯实一层，如此分层填料，分层夯实至地表0.5米。浅内凹底面锤头对桩间土扰动小，对桩孔最下层有极大夯实效果，又能达到挤密桩间土的效果，以形成挤密土楔扩大加固深度。最后填料换用平底锤头重锤夯实至地表，完成夯扩桩施工。整个地基处理工程成桩380根，填料558立方，工地上所有建筑垃圾全部用完。经对12个夯扩桩和12处桩间土检测，容许承载力单桩最高164KPa，最低110KPa;桩间土最高166KPa，最低114KPa;复合地基最高165.6KPa，最低113.3KPa，平均137.2KPa，大于设计要求。
本发明重锤冲孔夯扩建筑垃圾挤密桩工法施工工艺和设备简单，施工质量易于保证，便于现场管理;地基加固效果良好，处理后的地基承载力可以提高1-3倍，同时可降低或消除地震区地基土液化等级及减小黄土的湿陷性等级;施工时振动较小，对附近建筑物和环境干扰小;可就地消化拆除建筑物产生的建筑垃圾;可综合利用粉煤灰、矿渣、钢渣和渣等工业废料作填料;适用土质广，能加固各类软土地基，施工速度快，造价明显降低，有显著的经济效益和社会效益。
权利要求
1.一种软土地地基处理工法，即在软土地基上冲孔，孔中填料，以锤夯实成桩，使之与桩间土组成承载力加大的复合地基，其特征在于a、所说的工法的工艺流程为测量放线、确定柱位→锤击成浅孔→填料锤击成深孔→填料冲击挤密地基土→分层填料、分层夯实挤密成桩身→填料平锤夯实成桩，b、所说的用于冲孔和夯实填料的锤是重量为1至5吨可调，落程3至15米可调，无导向装置、自动脱钩、自由落下的重锤，c、所说的填料是破碎的建筑垃圾、及掺入或生石灰、或水泥、或粉煤灰拌和的生土。
2.一种软土地地基处理工法中使用的设备，由提升设备和夯锤组成，其特征在于所说的提升设备上有自动脱钩装置，所说的夯锤为组装式柱体重锤，由调节重锤重量的组合块和锤头连接组成，锤头的锤底为平面或浅内凹面。
全文摘要
本发明是一种基建中的地基加固处理施工方法，其工艺流程是测量放线、确定柱位—锤击成浅孔—填料锤击成深孔—填料冲击挤密地基土—分层填料、分层夯实挤密成桩身—填料平锤夯实成桩，所用重锤为组装式平底或浅内凹底面，填料为建筑垃圾及拌和灰土，此工法易操作、振动小，加固效果好，可就地消化建筑垃圾、利用工业废料，适合各种软土质，施工速度快，造价低。
文档编号E02D3/08GK1098758SQ93109708
公开日1995年2月15日 申请日期1993年8月11日 优先权日1993年8月11日
发明者王光明 申请人:沧州市建筑安装工程公司机械施工分公司