专利名称：抱压式大直径静压沉管灌注桩施工方法及压桩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑基础桩基成桩方法。
背景技术：
大直径锤击沉管灌注桩因其单桩承载力高、成桩质量可靠得到了 广泛应用。但其存在噪音大、桩架高易倒伏、高空作业影响安全等缺 点。
预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)因其单桩承载力较高、施 工速度快等优点也得到广泛应用，并从最初的锤击沉桩发展为低噪音 的静压沉桩。但静压PHC管桩因管桩桩身强度的限制也存在夹桩处 易夹碎、遇地基土中相对硬层易发生折断、爆桩、腐蚀性土质(如近 海地区海水影响区域)桩接头易腐蚀等缺点。
发明内容
本发明提供一种抱压式大直径静压沉管灌注桩施工方法，其目的 在于克服现有技术缺点，提供一种单桩承载力高，无噪音，无污染， 压桩力大，地质变化时材料浪费少，抗腐蚀，施工速度快的建筑基础 桩基成桩方法。
为达到上述目的，本发明采取以下方案抱压式大直径静压沉管灌注桩施工方法，其特征在于其步骤为 A:测量定位； B:压桩机就位； C:桩靴就位； D:吊装钢套管桩管； E:钢套管桩管对中调查； F:压管； G:接管； H:再压管； I:终止压管； J:放置钢筋笼； K:浇灌混凝土； L:拔管。
上述步骤D完成后，步骤E开始前，具有步骤D1:对钢套管桩管
与桩靴间隙采取止水密封措施。
上述步骤F和步骤H所述压管均为静压沉管施工工艺。 上述静压沉管施工工艺为通过静力压桩机自重及桩架上的配重及
压桩机压力驱动将钢套管桩管压入地基土中。
上述步骤G所述接管为两根相邻钢套管桩管之间以螺纹方式连接。
所述步骤K后具有步骤K1:混凝土灌注完成后，在混凝土以上加
灌注碎石至地表。以确保钢管内压力。所述步骤L中，可以包括步骤Ll:拔管；L2:反插；L3:每拔
出一根钢套管桩管后，进行脱接作业。
上述反插即将以拔出的钢套管桩管以静压沉管施工工艺再次压入 地基土中。
上述脱接作业即将螺接在一起的钢套管桩管脱离。 还可以具有步骤L4:当仅剩一节钢套管桩管未拔出时，增加高频 振动机边拔套管边振动。
步骤L中，具有步骤L4:当仅剩一节钢套管桩管未拔出时，将内 冲锤吊入钢套管桩管内加重压在管内混凝土上面或增加碎石压在混 凝土顶面上,确保桩身质量。
被发明还提供上述抱压式大直径静压沉管灌注桩施工方法所使 用的压桩机，具有行走机构、起重机、配重结构和机架构成的机体， 其特征在于机架上还设有压桩台，压桩台由压桩立柱、主压桩缸、 副压桩缸、液压回转器、夹桩箱构成， 一对压桩立柱相对于夹桩箱对 称固设于机架，主压桩缸、副压桩缸分别固设于压桩立柱上，主压桩 缸、副压桩缸的缸杆下末端接设于夹桩箱，夹桩箱中部设有竖向通孔， 夹桩箱上的竖向通孔两侧固设有横向设置的夹桩缸，夹桩缸杆末端设 有钳口，压桩箱上方设有液压回转器，液压回转器设有与上述竖向通 孔相对应的竖向通孔，液压回转器的竖向通孔处设有夹具。
上述一对压桩立柱上分别设有反顶油缸，反顶油缸的杠杆上末端 接设于夹桩箱。用了静力压桩施工工艺低噪音、设 有高频震动优点的同时也充分发挥了大直径沉管灌注桩、施工质量稳 定可靠的优点。
图1为压桩机整体结构示意图； 图2为压桩台结构示意图。
具体实施例方式
本发明实施例的压桩机如图1、图2所示具有组成的行走机构、
起重机5、配重结构和机架构成的机体，行走机构包括升降机构6、
横移回转机构7、纵移机构8，配重结构包括配重梁9、辅助配重梁
IO及配重，压桩机还具有边桩器l，主驾驶室2等结构。机架上还设
有压桩台3，压桩台3由压桩立柱4'、主压桩缸6'、副压桩缸8'、液
压回转器7'、夹桩箱4构成， 一对压桩立柱4'相对于夹桩箱4对称
固设于机架，主压桩缸6'、副压桩缸8'分别固设于压桩立柱4，上，
主压桩缸6'、副压桩缸8'的缸杆下末端接设于夹桩箱4，夹桩箱4中
部设有竖向通孔，夹桩箱4上的竖向通孔两侧固设有横向设置的夹桩
缸，夹桩缸杆末端设有钳口，夹桩箱4上方设有液压回转器7'，液压
回转器设有与上述竖向通孔相对应的竖向通孔，液压回转器7'的竖向 通孔处设有驱动套70，。上述一对压桩立柱4，上分别设有反顶油缸r，
7反顶油缸r的缸杆上末端接设于夹桩箱4。
上述压桩机专用于本发明的抱压式大直径静压沉管灌注桩施工方法。
抱压式大直径静压沉管灌注桩施工方法，实施例步骤如下 A:测量定位； B:压桩机就位； C:桩靴就位； D:吊装钢套管桩管；
上述步骤D为以压桩机的起重机5将直径600mm-800mm的单 节长度为10m-20m长的末端具有螺纹的钢套管桩管吊装到夹桩箱4 的竖向通孔中并置于桩靴的上方。
Dl:对钢套管桩管与桩靴间隙采取止水密封措施；
E:钢套管桩管对中调査；
上述步骤E为使用经纬仪检査钢套管桩管的两个相互正交方向的 垂直度，第一节钢套管桩管插入时的垂直度偏差不应大于0.5%，符 合要求后才可进行下一步步骤。
F:压管；
压管即以夹桩箱4上横向设置的夹桩缸启动，夹桩缸杆末端设有钳 口，钳口夹住钢套管桩管，根据所需压力启动主压桩缸6'、或同时启 动主压桩缸6'、副压桩缸8'，使夹桩箱4向下运动，从而以静压沉
管施工工艺将钢套管桩管压入土中。G:接管；
压入钢套管桩管后，如果没有达到设定深度，则需要接第二节、第 三节......钢套管后依次以螺纹方式连接，这时夹桩箱4将上一节钢套
管桩管夹住，用起重机5将下一节钢套管桩管吊起后垂直导入液压回
转器7，的竖向通孔处设有的驱动套70，中，液压回转器7'启动，驱动 套70，产生回转运动将下一节钢套管桩管的螺纹接头旋入上一节钢套 管桩管的螺纹接头而螺接。
H:再压管；
松开上一节钢套管桩管，启动主压桩缸6'、或同时启动主压桩缸6'、 副压桩缸8'，使夹桩箱4向上运动，再夹住下一节钢套管桩管，以 静压沉管施工工艺将钢套管桩管压入土中。
I:终止压管；
终压力和桩长达到终压控制标准后，终止压管。 J:放置钢筋笼；
钢筋笼一般采用通长配置，钢筋笼放到位后，顶端用钢丝绳吊紧固 定，防止钢筋笼下部受压弯曲,混凝土灌至一定高度后，松开钢丝绳。 K:浇灌混凝土；
Kl:混凝土灌注完成后，在混凝土以上加灌注碎石至地表，确保 钢管内压力。 Ll:拔管；
拔管即以夹桩箱4夹住钢套管桩管后，单独或同时启动主压桩缸6，、副压桩缸8'、反顶油缸l，，使夹桩箱4上升，从土中拔出钢套 管桩管。
L2:反插；
反插即将钢套管桩管拔出一定长度后，再次利用主压桩缸6，、副压
桩缸8'、将钢套管桩管插入土中，以保证桩端混凝土密度及混凝土桩
的混凝土密度。在拔管时最初拔出的l米长度内，应多次反插，在拔
管过程中，没两个主压桩缸6'的油缸行程应反插一次。 L3:每拔出一根钢套管桩管后，进行脱接作业； 脱接即利用液压回转器7'启动，驱动套70，产生回转运动将下一节 钢套管桩管的螺纹接头旋出上一节钢套管桩管的螺纹接头。
L4:如果有地下层时，当仅剩一节钢套管桩管未拔出时，将内冲锤 吊入钢套管桩管压在位于管内混凝土的碎石顶面上。以增加管内 混凝土的顶压力，从而增加顶部混凝土密实度，并减少因土层侧 压导致的縮径。
在施工中也可以采用高频型振动机以进一步提高混凝土密实度。 在正常施工中，机身上方设置固定架子起固定作用，则不需要脱
接作业不拆接头，钢套管桩管可一直往上提升最高达60米，减少拆
接的时间。
本施工方法优点如下
1、 单桩承载力高。抱压式大直径静压沉管灌注桩按承载形状 分属于端承摩擦桩。由于本施工方法采用抱压钢套管沉桩，静压桩机能够采用更高的压桩力沉桩而不必担心出现如静
压PHC管桩夹桩部位桩身破损的现象。更高的压桩力能够
使钢套管贯穿或进入砂土层、残积土、强风化岩层，有效 保证了桩管到达设计持力层。同时施工时对桩周土及桩端 土产生明显的挤密作用，从而明显提高了桩侧阻力和桩端 阻力。
2、 承载力直观。压桩力是桩侧阻力和桩端阻力的综合反映，因 此压桩力和静载实验结果存在一定的相关性，终压力能够预估单桩竖 向承载力。
3、 符合环保要求。静压沉桩避免了采用柴油锤或液压锤锤击沉 管所产生的噪音，施工场地也没有泥浆污染等情况。
4、 抗腐蚀。成桩后钢筋笼周围有混凝土层保护，避免了地下水 对钢筋的腐蚀。
5、 施工速度快。钢套管桩管之间采用螺纹连接，现场操作方便， 施工周期短，速度快。
6、 成桩质量可靠。通过采取反插、管内防止内冲锤等措施保证 混凝土密实度，从而保证了成桩质量。
权利要求
1、抱压式大直径静压沉管灌注桩施工方法，其特征在于其步骤为A测量定位；B压桩机就位；C桩靴就位；D吊装钢套管桩管；E钢套管桩管对中调查；F压管；G接管；H再压管；I终止压管；J放置钢筋笼；K浇灌混凝土；L拔管。
2、 如权利要求1所述的抱压式大直径静压沉管灌注桩施工方法，其 特征在于步骤F和步骤H所述压管均为静压沉管施工工艺。
3、 "如权利要求1所述的抱压式大直径静压沉管灌注桩施工方法，其特征在于步骤G所述接管为两根相邻钢套管桩管之间以螺纹方 式连接。
4、 如权利要求1所述的抱压式大直径静压沉管灌注桩施工方法，其特征在于所述步骤K后具有步骤K1:在混凝土以上加灌注碎石至地表。
5、 .如权利要求1所述的抱压式大直径静压沉管灌注桩施工方法，其 特征在于所述步骤L中，包括步骤Ll:拔管；L2:反插；L3: 每拔出-1艮钢套管桩管后，进行脱接作业。
6、 如权利要求]所述的抱压式大直径静压沉管灌注桩施工方法，其特征在于步骤L中，具有步骤L4:当仅剩一节钢套管桩管未拔出时，增加高频振动机边拔套管边振动。
7、 如权利要求4所述的抱压式大直径静压沉管灌注桩施工方法，其 特征在于步骤L中，具有步骤L4:当仅剩一节钢套管桩管未拔出时，将内冲锤吊入钢套管桩管内压在位于管内的混凝土上所加 碎石的顶面上。
8、 如权利要求1所述的抱压式大直径静压沉管灌注桩施工方法所使 用的压桩机，具有行走机构、起重机、配重结构和机架构成的机 体，其特征在于机架上还设有压桩台，压桩台由压桩立柱、主压桩缸、副压桩缸、液压回转器、夹桩箱构成， 一对压桩立柱相 对于夹桩箱对称固设于机架，主压桩缸、副压桩缸分别固设于压 桩立柱上，主压桩缸、副压桩缸的缸杆下末端接设于夹桩箱，夹 桩箱中部设有竖向通孔，夹桩箱上的竖向通孔两侧固设有横向设 置的夹桩缸，夹桩缸杆末端设有钳口，夹桩箱上方设有液压回转 器，液压回转器设有与匕述竖向通孔相对应的竖向通孔，液压回 转器的竖向通孔处设有驱动套。'
9、 如权利要求8所述的压桩机，其特征在于 一对压桩立柱上分别一设有反顶油缸，反顶油缸的缸杆上末端接设于夹桩箱。
全文摘要
本发明提供一种抱压式大直径静压沉管灌注桩施工方法，其步骤为A测量定位；B压桩机就位；C桩靴就位；D吊装钢套管桩管；E钢套管桩管对中调查；F压管；G接管；H再压管；I终止压管；J放置钢筋笼；K浇灌混凝土；L拔管。本发明还提供一种压桩机，具有行走机构、起重机、配重结构和机架构成的机体，其特征在于机架上还设有压桩台，压桩台由压桩立柱、主压桩缸、副压桩缸、液压回转器、夹桩箱构成，夹桩箱上固设有横向设置的夹桩缸，液压回转器的竖向通孔处设有驱动套。本发明利用了静力压桩施工工艺低噪音、设有高频震动优点的同时也充分发挥了大直径沉管灌注桩承载力高、施工质量稳定可靠的优点。
文档编号E02D5/34GK101586337SQ20091011957
公开日2009年11月25日 申请日期2009年3月17日 优先权日2009年3月17日
发明者洪子云 申请人:洪子云