专利名称：一种变径灌注桩的施工方法
技术领域：
本发明涉及建筑领域，具体地说，涉及一种变径灌注桩的施工方法。
背景技术：
目前，灌注桩越来越多地应用在高层建筑和大型构筑物领域，如何提高灌注桩的承载力是目前灌注桩施工的最大要求。桩的承载力是由桩侧面的阻力和桩端面上的阻力共同作用的结果。所以，增加了桩侧面积及提高桩侧面上的单位面积阻力，或者增大桩端面积及提高桩端面上的单位面积阻力就能够提高桩的承载力。如图I所示，传统钻孔灌注桩，桩身各处及桩端横截面积相同。如图2所示，变径灌注桩不但存在等直径段，还存在扩大径段。对于直径相等的灌注桩，变径灌注桩的桩侧面积大于钻孔灌注桩，所以，变径灌注桩的承载力要优于传统钻孔灌注桩。·
然而，钻机在钻孔的过程中，由于钻机钻头的结构限制，只能制作出上、下等直径的桩孔。如果要改变钻孔的直径，就必须先将钻头提出到地面，换上可以扩大孔桩直径的专用钻头。这种施工方法增大了劳动强度，增长了建设周期，而且增加了工程费用，这为变径灌注桩的推广使用带来了阻碍。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题而做出的。具体说，本发明的目的在于，提供一种变径灌注桩的施工方法，在施工过程中，可以简化灌注桩的扩大径段的施工工序，节省建设工期和工程费用。为了实现上述目的，本发明提供了一种变径灌注桩的施工方法，该方法包括a)定位桩位，固定钻机；b)所述钻机钻孔施工，钻至设计孔深，将所述钻机从桩孔内移出，将变径器移至桩孔内，所述变径器包括注浆管，所述注浆管底端焊接有抗压件，所述注浆管管壁外侧套有施力锤；c)将抗压件移至扩大径段下方，由注浆管向桩孔内灌注混凝土，当混凝土层在抗压件上方2 3m，停止灌注；d)施力锤反复做自由落体运动，反复捶打混凝土层，至扩大径段完成；e)将变径器从混凝土层内提出，将变径器移至另一个扩大径段下方，重复步骤c)和步骤d)，直至完成全部扩大径段后，将所述变径器从桩孔内提出；f)向桩孔内插入钢筋笼，待混凝土凝固成型。优选地，所述注浆管由空心钢管构成，用于向桩孔内灌注混凝土，形成混凝土层。优选地，所述抗压件由若干根密闭的钢管构成，钢管的一端焊接在注浆管底端，钢管与注浆管底端水平面所成角度小于90度，钢管上焊接箍筋进行固定。另外，优选地，所述施力锤轴向中心具有通孔，通孔直径大于所述注浆管直径，施力锤在注浆管管壁外侧自由移动，施力锤横截面呈同心圆。从上面的描述和实践可知，在变径灌注桩施工过程中采用变径器，一方面，变径器构造简单，成本低；另一方面，不需要采用更换钻头的办法形成扩大径段，简化了施工步骤，节省了劳力和施工成本。
图I是现有钻孔灌注粧不意图；图2是变径灌注桩示意图；图3a_3f是本发明的一个实施例所述的变径灌注桩的施工方法；图4是本发明的一个实施例所述的变径器的示意图；以及图5是本发明的一个实施例所述的变径器的抗压件的俯视图。
具体实施例方式下面将参考附图来描述本发明所述的变径灌注桩的施工方法的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，相同的附图标记表示相同或相似的部分。图3a_3f是本发明的一个实施例所述的变径灌注桩的施工方法。如图3a所示，根据设计要求定位桩位，将钻机I安装到桩位，令钻机I与桩位轴向重合。如图3b所示，钻机I钻至设计孔深后，将钻机I从桩孔内移出，清理桩孔底部残渣，测量孔深、孔径等参数；将变径器2放到桩孔内。图4是变径器的示意图。如图4所示，变径器2包括注浆管20，注浆管20由圆形空心钢管构成；注浆管20底端焊接有抗压件22。图5是抗压件的俯视图。如图5所示，抗压件22由多根密闭的钢管220均匀排列而成，钢管数量无限制，钢管220的一端焊接在注浆管20底端，钢管220与注浆管20底端水平面所成角度小于90度，钢管220上焊接箍筋221进行固定；注浆管20管壁外侧套有施力锤21，施力锤21轴向中心具有通孔，通孔直径大于注浆管20直径，施力锤21可在注浆管20管壁外侧自由移动，施力锤21横截面呈同心圆。如图3c所示，将抗压件22移至扩大径段下方，经注浆管20向桩孔内灌注混凝土，当混凝土层在抗压件22上方2 3m，停止灌注；如图3d所示，施力锤21反复做自由落体运动，至扩大径段形成。施力锤21用以向混凝土层提供向下的压力，当施力锤21反复捶打混凝土层时，混凝土层受力后向下沉积。但是，由于抗压件22为自身下方的混凝土桩身提供了保护作用，同时，对自身上方的混凝土桩身提供了支撑作用；所以，当抗压件22上方的混凝土层受到来自施力锤21的向下压力，向下沉积受到抗压件22的阻力时，混凝土层开始挤压周围的桩孔壁，所以，桩孔壁的直径会增加，即增加了该段桩身的横截面积，从而形成了扩大径段；如图3e所示，将变径器2从混凝土层内提出，将变径器2移至另一个扩大径段下方，重复步骤c)和步骤d)，直至完成全部扩大径段后，将变径器2从桩孔内提出；如图3f所示，将钢筋笼3移至桩孔的垂直上方，向桩孔内插入钢筋笼3，要检查钢筋笼3的垂直度，待混凝土凝固后，变径灌注桩形成。从上面的描述和实践可知，在变径灌注桩施工过程中采用变径器，一方面，变径器构造简单，成本低；另一方面，不需要采用更换钻头的办法形成扩大径段，简化了施工步骤，节省了劳力和施工成本。
如上参照附图以示例的方式描述了本发明所述的变径灌注桩的施工方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进和组合。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。 ·
权利要求
1.一种变径灌注桩的施工方法，包括 a)定位桩位，固定钻机； b)所述钻机钻孔施工，钻至设计孔深，将所述钻机从桩孔内移出；将变径器移至桩孔内，所述变径器包括注浆管，所述注浆管底端焊接有抗压件，所述注浆管管壁外侧套有施力锤； c)将所述抗压件移至扩大径段下方，由所述注浆管向桩孔内灌注混凝土，当混凝土层在抗压件上方2 3m，停止灌注； d)施力锤反复做自由落体运动，反复捶打混凝土层，至扩大径段完成； e)将所述变径器从混凝土层内提出，将所述变径器移至另一个扩大径段下方，重复步骤c)和步骤d)，直至完成全部扩大径段后，将所述变径器从桩孔内提出； f)向桩孔内插入钢筋笼，待混凝土凝固成型。
2.如权利要求I所述的一种变径灌注桩的施工方法，其中所述注浆管由空心钢管构成，用于向桩孔内灌注混凝土，形成混凝土层。
3.如权利要求I所述的一种变径灌注桩的施工方法，其中所述抗压件由若干根密闭的钢管构成，钢管的一端焊接在注浆管底端，钢管与注浆管底端水平面所成角度小于90度，钢管上焊接箍筋进行固定。
4.如权利要求I所述的一种变径灌注桩的施工方法，其中，所述施力锤轴向中心具有通孔，通孔直径大于所述注浆管直径，施力锤在注浆管管壁外侧自由移动，施力锤横截面呈同心圆。
全文摘要
本发明提供一种变径灌注桩的施工方法，包括a)定位桩位，固定钻机；b)钻机钻孔施工，钻至设计孔深，将钻机从桩孔内移出，将变径器移至桩孔内，变径器包括注浆管，注浆管底端焊接有抗压件，注浆管管壁外侧套有施力锤；c)将抗压件移至扩大径段下方，由注浆管向桩孔内灌注混凝土，当混凝土层在抗压件上方2~3m，停止灌注；d)施力锤反复做自由落体运动，反复捶打混凝土层，至扩大径段完成；e)将变径器移至另一个扩大径段下方，重复步骤c)和步骤d)，直至完成全部扩大径段后，将变径器从桩孔内提出；f)向桩孔内插入钢筋笼，待混凝土凝固成型。该方法能够在灌注桩上形成扩大径段，且施工工序简单。
文档编号E02D15/04GK102912793SQ20121039085
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月15日 优先权日2012年10月15日
发明者肖剑, 刘振辉 申请人:中冶交通工程技术有限公司