抗拔载体桩的施工方法

文档序号:1842506 发布日期:2021-11-16 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 抗拔载体桩的施工方法 (Construction method of uplift carrier pile ) 是由 王继忠 张连喜 徐彤 王光亮 卢俭 于 2021-08-27 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种抗拔载体桩的施工方法,将预制管桩和深层载体充分结合以提供较强抗压抗拔能力同时提高整体质量。其步骤包括:1)在预制管桩中心孔内加设通长抗拔锚筋,锚筋下端超出预制管桩一定长度,并视地质条件和设计要求对预制管桩进行封底处理;2)在桩位处将已加设抗拔锚筋的预制管桩沉入至设定深度;3)在中心孔中放置细长重锤;4)在中心孔中填入水泥砂拌合物利用细长重锤进行夯击,重复操作逐渐形成桩端载体并将锚筋包裹嵌固在内;5)通过贯入度或者填料量控制标准之一检测桩端载体的密实度;6)对预制管桩进行灌芯处理。(The invention provides a construction method of a uplift carrier pile, which is characterized in that a precast tubular pile and a deep carrier are fully combined to provide stronger anti-compression and uplift capabilities and improve the overall quality. The method comprises the following steps: 1) adding a through-length anti-pulling anchor bar in a central hole of the precast tubular pile, wherein the lower end of the anchor bar exceeds the precast tubular pile for a certain length, and carrying out bottom sealing treatment on the precast tubular pile according to geological conditions and design requirements; 2) sinking the precast tubular pile added with the anti-pulling anchor bars to a set depth at the pile position; 3) placing an elongated weight in the central bore; 4) filling cement-sand mixtures into the central hole, tamping by using a slender heavy hammer, repeatedly operating to gradually form a pile end carrier and wrapping and embedding the anchor bars; 5) detecting the compactness of the pile end carrier through one of the penetration or filling amount control standards; 6) and (5) performing core filling treatment on the precast tubular pile.)

抗拔载体桩的施工方法

技术领域

本发明涉及土木工程领域,特别是涉及一种抗拔载体桩的施工方法。

背景技术

随着建筑物数量的不断增加以及建设科技水平的不断提高,对建筑物桩基础的要求也相应加强,很多时候桩基不仅需要抗压力,还需要提供一定的抗拔力。比如在地下水位较高的建筑场地、风压较强的地区或者抗震要求较高的地区,需要对地下结构采取对应的抗浮、抗拔措施,以保证建(构)筑物的安全和正常使用。目前,最常用的抗拔桩结构或抗浮锚杆,其主要依靠抗拔桩桩身与岩(土)层的摩擦力或锚杆的锚固力来提供抗拔力。在专利号98124854.3号的专利文献中,提供了一种混凝土锚桩的施工方法,通过一种可扩径部的钢筋笼,并以填料夯击的方法将钢筋笼的可扩径部扩展开,在桩端部形成扩大头。但在具体实施中发现,该方法存在的主要问题,一是由于使用的重锤能量很大,锤底经常直接击打在可扩径部的钢筋上,容易造成钢筋受剪切而折断,从而失去了抗拔力;二是虽然可扩径部钢筋的内层充满了挤密的填料,但钢筋的外层却只有原状土层,所以可扩径部的钢筋并没有被填料充分的包裹;三是全凭可扩径部钢筋与扩大头的摩擦力提供抗拔力,因此该种方法所提供的抗拔力不充分、不稳定。另外,在地质较软或者地下水含量较丰富的土层中,现浇混凝土桩身的质量很不稳定,极易造成缩径、断桩等质量问题,严重影响工程质量。

发明内容

本发明是为了解决上述的问题而提出的,目的在于提供一种抗拔载体桩的施工方法,通过该方法可快速高效的形成一种具备较高抗拔力的锚桩,或者形成一种同时具有较高的抗压承载力和抗拔力的混凝土桩。

为了实现上述目的,本发明的抗拔载体桩的施工方法包括下述步骤:

1)在预制管桩的中心孔内加设抗拔锚筋,即在预制管桩的中心孔内,沿中心孔内壁间隔布置多根长度大于预制管桩长度的锚筋,锚筋的下端超出预制管桩下端一定长度,并在预制管桩上下两端的法兰盘处分别将多根锚筋焊接固定,根据地质条件和设计要求如需提高下端锚筋的刚度,还可以利用钢筋将下端锚筋与预制管桩底端法兰盘焊接加固;

视地质条件和设计要求对预制管桩进行封底处理,既利用封底钢板或者预制混凝土桩尖封堵预制管桩中心孔底端,以防止土或者水进入到预制管桩中心孔内:当土体中含水量较高时,还可以在封底钢板或者预制混凝土桩尖与预制管桩底端之间加设封水胶垫进一步密封;

2)在桩位处将上述已加设抗拔锚筋的预制管桩沉入至设定深度,沉入的方式包括下述之一或者组合:

①通过锤击或者振动或者静压的方式将预制管桩直接在土体中沉入;

②通过重锤冲击或者螺旋钻引孔或者旋挖成孔的方式在土体中预先形成桩孔,然后在桩孔中置入预制管桩;

③通过深层搅拌或者高压旋喷的方式形成一定深度和较大直径的水泥土桩,然后在水泥土桩的中心插入预制管桩;

3)在预制管桩的中心孔中,放置直径小于中心孔的细长重锤,如预制管桩已进行封底处理,提升细长重锤一定高度后下落击打上述封底钢板或者预制混凝土桩尖,使封底钢板或者预制混凝土桩尖脱离预制管桩的底端;

4)在预制管桩的中心孔中填入一定数量的水泥砂拌合物,提升细长重锤一定高度后下落对水泥砂拌合物进行夯击,重复进行该填入水泥砂拌合物和夯击操作,在预制管桩下端逐渐形成具备一定体积和密实度的载体,并将预制管桩下端锚筋包裹嵌固在载体之内;

5)通过下述两种控制标准之一检测桩端载体的密实度:

①测量细长锤3击~10击的贯入度,当贯入度测量值满足设计值时,停止夯击,当贯入度测量值不满足设计值时,继续进行上述步骤4)的填入水泥砂拌合物和夯击操作,直至贯入度测量值满足设计值;

②根据地质条件和荷载要求,计算桩端土体达到设计承载力时水泥砂拌合物的设定填充量,根据设定填充量将全部的水泥砂拌合物分次填入并夯实完毕;

6)在预制管桩的中心孔中灌注混凝土或者水泥砂浆成桩;或者在预制管桩的中心孔中置入钢筋笼之后再灌注混凝土或者水泥砂浆成桩。

上述的抗拔载体桩的施工方法中,最好,上述步骤1)中所述的预制管桩包括预应力管桩、预制空心竹节桩、预制空心方桩。

上述的抗拔载体桩的施工方法中,最好,上述步骤1)中, 锚筋的下端超出预制管桩下端的长度大于20cm。

上述的抗拔载体桩的施工方法中,最好,上述步骤1)中,所述的视地质条件和设计要求对预制管桩进行封底处理,是指在某些情况如先在土体中预先形成桩孔然后在桩孔中置入预制管桩时,则不需要对预制管桩进行封底处理。

上述的抗拔载体桩的施工方法中,最好,上述步骤1)中,所述的封底钢板的面积大于预制管桩中心孔面积,封底钢板以螺栓或者焊接方式与预制管桩底端的法兰盘固定,螺栓或者焊接固定的强度适当降低,以利于后续工序中将封底钢板击离预制管桩的底端。

上述的抗拔载体桩的施工方法中,最好,上述步骤3)中,所述的细长重锤的直径小于预制管桩的中心孔直径2cm以上,细长重锤的重量为1吨~15吨。

上述的抗拔载体桩的施工方法中,最好,上述步骤3)中,为避免细长锤击打封底钢板或者预制混凝土桩尖时对预制管桩底部造成损伤,可以在预制管桩的中心孔中填入少量水泥砂拌合物后,再提升细长重锤一定高度后下落击打上述封底钢板或者预制混凝土桩尖。

上述的抗拔载体桩的施工方法中,最好,上述步骤3)和步骤4)中,所述的水泥砂拌合物的材料包括水泥、砂子、水,还包括小粒径碎石、矿渣、钢渣。

上述的抗拔载体桩的施工方法中,最好,上述步骤4)中,重复进行该填入水泥砂拌合物和夯击操作时,每次填入水泥砂拌合物的数量不宜过多,并且每次填料后的夯击次数为1~5次。

上述的抗拔载体桩的施工方法中,最好,上述步骤5)中,设计值的取值范围为0~50cm。

上述的抗拔载体桩的施工方法中,最好,上述步骤5)中,贯入度是指在不填入水泥砂拌合物的情况下,细长重锤以相同的高度自由下落击打底端填料后的当次下沉数值,即为1击的贯入度,并且后一次的贯入度不大于前一次的贯入度;

上述的抗拔载体桩的施工方法中,最好,上述步骤4)和步骤5)的过程中,观测预制管桩是否存在上浮,并根据预制管桩的上浮数值,对预制管桩进行复打或者复压,既在预制管桩顶端放置缓冲垫,再通过锤击或者振动或者静压的方式使预制管桩下沉,下沉值不超过预制管桩的上浮值;如预制管桩没有上浮或者上浮量很小则无需复打或者复压。

上述的抗拔载体桩的施工方法中,最好,上述步骤6)中,在预应力混凝土管桩的中心孔道中灌注的混凝土,其标号等于或者小于预制管桩的标号。

本发明的抗拔载体桩的施工方法,将预制管桩和深层载体予以结合,充分发挥其各自优势,使得整个桩的抗压抗拔能力和整体质量得到显著的提升。通过在预制管桩中心孔中加设通长锚筋,再将锚筋的底端经过充分填料夯实包裹在桩端深层载体内,这样当桩体受拔时,其抗拔力就由三部分组成:一是锚筋嵌固在桩端载体内所形成的握裹力,桩端载体的大小视土层及填料变化其高度一般为3~5m,宽度一般为2~3m,在较深土层中通过如此大体积的桩端载体所提供的抗拔能力非常强大;二是预制管桩本身的重量;三是预制管桩与外周土体的摩阻力。相比其它桩型只能提供上述一种或者两种抗拔力方式,本发明将这三种抗拔力方式充分结合为一体其抗拔能力更为强大。同时,桩端载体采用水泥拌合物为填料,水泥拌合物在硬化后的密度和强度均显著强于普通挤密填料,也更利于与桩身混凝土材料的硬化结合,进一步增强了桩身质量和抗拔能力;另外,采用预制管桩做为桩身,可以完全不用考虑桩身土层对桩身质量所造成的影响。同时,该抗拔载体桩的作用不局限于单独抗拔,还具备相同甚至更高的抗压能力,可形成纯抗拔锚桩和抗压抗拔载体桩两种桩型,其中抗压抗拔载体桩在地质、环境复杂地区或者较高建筑物的应用中更能充分发挥技术优势。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的抗拔载体桩的工序示意图;图2是该实施例中预制管桩加设锚筋和封底钢板的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的一个实施例的抗拔载体桩的工序示意图,首先,如图1中(1)所示,在预制管桩1的中心孔内,沿中心孔内壁间隔布置6根长度大于预制管桩1长度的锚筋3,锚筋3的下端超出预制管桩1下端60cm,锚筋3的上端与预制管桩1上端持平,在预制管桩1上下两端的法兰盘2处分别将锚筋3焊接固定,利用钢筋4将锚筋3下端与2焊接,加固锚筋3的受力强度;同时通过封底钢板5封堵预制管桩1中心孔的底端,防止土或者水进入到预制管桩1中心孔内,封底钢板5的面积大于预制管桩1中心孔面积,以焊接方式与预制管桩1底端的法兰盘2固定;然后,如图1中(2)所示,在桩位处将上述已加设抗拔锚筋3和封底钢板5的预制管桩1通过锤击的方式在土体中沉入;然后,如图1中(3)所示,通过连续锤击将预制管桩1沉入至设定深度;然后,如图1中(4)所示,在预制管桩1的中心孔中,放置由钢丝绳7悬吊的细长重锤6,细长重锤6的直径小于预制管桩1中心孔,向预制管桩1的中心孔内填入一定数量的水泥砂拌合物8,提升细长重锤6一定高度后下落夯击,使封底钢板5脱离预制管桩1的底端,再进行填入水泥砂拌合物8并提升细长重锤6后下落夯击的操作;然后,如图1中(5)所示,反复进行填入水泥砂拌合物8并提升细长重锤6后下落夯击的操作,在预制管桩下端逐渐形成具备一定体积和密实度的载体9,并将预制管桩1下端的锚筋3包裹嵌固在载体9之内;然后,如图1中(6)所示,测量细长锤空打3击的贯入度,当3击贯入度测量值小于设计值15 cm并且后一次的贯入度不大于前一次的贯入度时,停止夯击,提出提升细长重锤6;最后,如图1中(7)所示,在预制管桩1的中心孔中灌注混凝土10至管桩顶端,完成该抗拔载体桩的施工。

图2是图1的实施例中预制管桩加设锚筋和封底钢板的示意图,如图2所示,在预制管桩1的中心孔内,沿中心孔内壁间隔布置长度大于预制管桩1长度的锚筋3,锚筋3的下端超出预制管桩1下端60cm,锚筋3的上端与预制管桩1上端持平,在预制管桩1上下两端的法兰盘2处分别将锚筋3焊接固定,利用钢筋4将锚筋3下端与2焊接,加固锚筋3的受力强度;同时利用封底钢板5封堵预制管桩1中心孔的底端,封底钢板5的面积大于预制管桩1中心孔面积,以焊接方式与预制管桩1底端的法兰盘2固定。

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