[发明专利]压嵌异形灌注桩施工工艺及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种灌注桩施工技术，尤其是一种压嵌异形灌注桩施工工艺及其设备。

背景技术

在地基基础工程中，灌注桩是应用比较广泛的一种桩基形式，它具有无噪声、无振动等特点，且对环境影响较小，并可形成大直径、超长桩等桩体，以上这些优势使得灌注桩在工程中发展前景被普遍看好。

现阶段比较普遍采用的成桩技术包括泥浆护壁成孔灌注桩、旋挖成孔灌注桩、冲击成孔灌注桩、长螺旋钻孔压浆灌注桩及后压浆施工技术等。该类型的桩体为圆形桩体，其承载力主要由桩侧摩阻力和桩端阻力提供，导致混凝土用量大、施工成本高。当对于桩基水平承载力、抗拔承载力有特殊要求时，具有相当的局限性。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种施工快捷、造价低廉、施工质量易控的压嵌异形灌注桩施工工艺及其设备。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种压嵌异形灌注桩施工工艺，包括以下步骤：

1)首先打桩机就位，安装振动锤、成孔导杆及桩头；

2)利用振动锤上下运动把桩头压入土层中，在压入过程中浇注混凝土，使得混凝土顶面持续保持根据施工要求预先设定标高不变；

3)当桩头到达施工要求预设深度后，开启扭转泵箱，转动成孔导杆和桩头，使之匀速旋转120度角；在旋转过程中从成孔导杆上部的高压注浆口注入浆液，浆液通过成孔导杆内从其下部的喷浆口中喷出，在桩底形成圆锥体的扩大头部；

4)喷浆完成后向上提升成孔导杆及桩头，在提升过程中，桩头上的桩头压片以绞固螺栓为圆心向内向下旋转并呈向下悬垂状态，以减小在提升过程中对孔内混凝土的扰动；最后完全把桩头从孔内提出；

5)完成1棵桩的施工，然后移动打桩机重复上述步骤，进行另外1棵桩施工，直至全部桩完成。

一种压嵌异形灌注桩施工工艺，包括以下步骤：

1)首先打桩机就位，安装振动锤、成孔导杆及桩头；

2)利用振动锤上下运动把桩头压入土层中，在压入过程中浇注混凝土，使得混凝土顶面持续保持根据施工要求预先设定标高不变；

3)当桩头到达施工要求预设深度后，开启扭转泵箱，转动成孔导杆和桩头，使之匀速旋转120度角；在旋转过程中从成孔导杆上部的高压注浆口注入浆液，浆液通过成孔导杆内从其下部的喷浆口中喷出，在桩底形成圆锥体的扩大头部；

4)喷浆完成后向上提升成孔导杆及桩头，在提升过程中，桩头上的桩头压片以绞固螺栓为圆心向内向下旋转并呈向下悬垂状态，以减小在提升过程中对孔内混凝土的扰动；最后完全把桩头从孔内提出；

5)把钢筋笼及压钢筋笼导杆吊起；压钢筋笼导杆上端位于振动锤底面，下端插入钢筋笼底部；钢筋笼横截面形状与成孔截面形状相同；利用振动锤和压钢筋笼导杆把钢筋笼送至孔内施工要求预先设定的深度，然后拔出压钢筋笼导杆；

6)完成1棵桩的施工，然后移动打桩机重复上述步骤，进行另外1棵桩施工，直至全部桩完成。

一种压嵌异形灌注桩施工设备，包括打桩机，打桩机上连接有振动锤，振动锤下部设有成孔导杆，所述成孔导杆下端连接有桩头，成孔导杆上部设有高压注浆口，下部设有与上部高压注浆口相通的喷浆口，成孔导杆与设置于打桩机侧面底部的扭转泵箱相连。

一种压嵌异形灌注桩施工设备，包括打桩机，打桩机上连接有振动锤，振动锤下部设有成孔导杆或压钢筋笼导杆，所述成孔导杆下端连接有桩头，成孔导杆上部设有高压注浆口，下部设有与上部高压注浆口相通的喷浆口，成孔导杆与设置于打桩机侧面底部的扭转泵箱相连；所述压钢筋笼导杆插入钢筋笼内。

所述成孔导杆为中空管，其下端为圆形。

所述桩头截面为变截面，该桩头包括均匀分布固定连接在成孔导杆下部侧面上的若干竖直设置的固定叶片，每个固定叶片上均通过绞固螺栓连接有桩头压片，桩头压片上焊接有增扭叶片。

所述桩头压片的横截面形状为倒三角形。

所述压钢筋笼导杆底端形状与钢筋笼形状匹配。

本发明施工工艺还可以采用静压方式替代通过振动锤的振动方式通过导杆把桩头压入地层中预先设定深度。