[发明专利]一种大深度或大直径机械扩底灌注桩的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大深度或大直径机械扩底灌注桩的施工方法，特别适用于在大厚度自重湿陷性黄土，大厚度回填土，并且土层中有卵石层、园砾层、砂层或强风化岩为桩端持力层的土层中进行施工。

背景技术

随着工业和民用建设的不断发展，经常遇到不同类型的地层土，如大厚度自重湿陷性黄土，大厚度回填土；但土层中有一个比较好的桩端持力层，如卵层层、园砾层、砂层、强风化岩层等，对待这样大厚度自重湿陷性黄土、回填土等地层，采用挤密法无法实现，采用钻孔灌注桩由于负磨擦力的原因使单桩承载力降底，甚至单桩承载力为负值，对工程设计及施工带来困难，满足不了工程的要求；即使能满足工程的要求，但因单桩承载力低而使工程造价增加。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提出一种大深度或大直径机械扩底灌注桩的施工方法，所述的大深度或大直径机械扩底灌注桩是指桩的深度大于30米，直径为600-1500毫米的灌注桩，本发明的核心在于对以上所述的持力层经过强夯，使其端阻力大大提高，同时在夯后密实的持力层表面夯扩一个混凝土扩大头，以此提高单桩的承载力，比同直径的钻孔或人工挖孔灌注桩单桩承载力高4-6倍，因此既保证了单桩承载力，又能减少桩径或减少桩数，实现节约工程造价的目的。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种大深度或大直径机械扩底灌注桩的施工方法，在已钻好或挖好的桩孔内安放一个直径小于桩孔直径的钢管，用一个柱型重锤先对卵石层、园砾层、砂层或强风化岩进行反复强夯，使桩端持力层密实度提高，同时利用钢管和重锤在桩底端夯扩一个混凝土扩大头，从而大大提高单桩承载力，具体施工步骤是：

第一步：从地面桩位处钻孔或挖孔直至卵石层、园砾层、砂层或强风化岩层表面；

第二步：用钢丝绳牵引一根直径小于桩孔直径的钢管放入孔底；

第三步：用钢丝绳牵引一个柱型重锤放入钢管内，对孔底卵石层、园砾层、砂层或强风化岩层进行反复强夯，并使其密实；

第四步：将重锤提出孔口，向钢管内投入干硬性混凝土，并将钢管提升，钢管提升的高度小于向钢管内投入的干硬性混凝土的高度；

第五步：将重锤放入钢管内，用重锤对钢管底部干硬性混凝土反复夯击，使干硬性混凝土向周边挤压，在桩底端形成扩大头；如此反复多次，使扩大头直径满足设计要求；

第六步：将钢筋笼安放于钢管内直至干硬性混凝土扩大头表面；

第七步：先通过导管向钢管内灌注一定高度的桩体混凝土，然后将孔内钢管提升至孔外或边灌注桩体混凝土边提升钢管至孔外。

从地面桩位处钻孔或挖孔，孔的直径为600-1500毫米，孔深大于30米，并直至桩持力层的卵石层、园砾层、砂层或强风化岩表面。

用钢丝绳牵引一根直径小于桩孔直径的钢管放入孔底，所述的钢管直径小于桩孔直径20毫米以上，长度由如下两方面因素确定：

A、孔内土层无夹砂层，夹碎石层时，钢管在孔中的长度大于锤在钢管内提升的高度；

B、孔内土层有夹砂层，夹碎石层时，钢管在孔中的长度大于夹层顶面高度。

用钢丝绳牵引一个柱型重锤放入钢管内，对孔底卵石层、园砾层、砂层或强风化岩层进行反复强夯，并使其密实，密实程度以锤提升一定高度夯击五次的贯入度小于50毫米来确定；柱型重锤的重量为3T-10T，锤的直径小于孔内钢管直径。

所说的干硬性混凝土的塌落度为2厘米-5厘米；所说的桩体混凝土塌落度为14厘米-22厘米。

向钢管内投入一定量的干硬性混凝土，并将钢管提升一定高度是指钢管底端不高出干硬性混凝土表面，保证夯击干硬性混凝土时孔周的土不落入干硬性混凝土内。

用重锤对钢管底部干硬性混凝土反复夯击，使其干硬性混凝土向周边挤扩，在桩底端形成扩大头，扩大头的直径为800毫米-2000毫米。

将钢筋笼安放于钢管内直至干硬性混凝土扩大头顶面，钢筋笼顶标高与设计桩顶标高相同。

通过导管向钢管内灌注一定高度的桩体混凝土，一定高度是指：如果孔内土层无夹砂层，夹碎石层，其灌注高度大于钢管外虚土高度；如果孔内土层有夹砂层，夹碎石层，其灌注高度大于夹砂层或夹碎石层顶表面标高。

第一次混凝土灌注面高于钢管外虚土时，或第一次混凝土灌注面高于夹砂层或夹碎石层顶表面标高时，可将钢管提出孔外，再灌注桩身混凝土；也可边灌注混凝土边提升钢管；直至混凝土灌注至设计标高，钢管提升至孔外。