一种以端承受力为主的预制桩的施工方法
一种以端承受力为主的预制桩的施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于地基基础施工领域，具体涉及一种以端承受力为主的预制粧的施工方 法。
【背景技术】
[0002] 在建筑基础施工中，主要采用复合地基和粧基础；复合地基是对地基土体进行密 实处理，提高地基土抗压强度；另一种为粧基础，其是刚性的，作用是将上部建筑物荷载传 递到地基土中；目前有将复合地基和粧基础结合使用的施工方法，但这种粧体的施工方法 为先将护筒沉至预定深度，然后向护筒内填入建筑垃圾，重锤夯击建筑垃圾形成挤密土体， 然后向护筒内浇注混凝土制作混凝土粧，这种施工方法虽然能提高一定的单粧承载力，但 因其是挤土效应的粧，施工时很容易造成对临粧的粧身的质量隐患，产生缩径或断粧现象， 从而存在重大的质量隐患。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种以端承受力为主的预制粧的施工方法，该方法不仅能 使粧的承载力提高，而且也大大提高了粧的抗拔力，同时解决了粧身的质量隐患，提高了施 工效率，大大节省了建筑能源，降低了建筑造价。
[0004] 本发明是这样实现的：
[0005] -种以端承受力为主的预制粧的施工方法，其特征在于包括如下步骤：
[0006] 步骤一、粧孔制作；
[0007] 将护筒沉入预定深度，该预定深度是这样确定的：根据设计承载力要求和地质勘 察报告，选择被加固土层，被加固土层要求层位稳定，且有一定埋置深度，厚度大于等于2 米以上；
[0008] 步骤二、根据设计要求对预定的加固土层（护筒前端土层）进行加固，形成加固土 层；
[0009] 通过细长锤反复夯击填充料，对预定的加固土层（护筒前端土层）进行密实形成 密实体；
[0010] 通过细长锤反复夯击填充料，对预定的加固土层（护筒前端土层）进行密实形成 密实体的方法为：
[0011] a、向护筒内第一次填充0.l-o. 5m3的填充料，用细长锤反复穷击填充料，直至细长 锤锤底不出护筒口底部，且高出护筒口底部4-lOcm，主要是解决施工中的封水问题；
[0012] b、分批、多次向护筒内填充填充料，用细长锤反复夯击填充料；
[0013]c、直至填充料的填充量满足加固土层总填料量要求，细长锤将护筒内填充料夯出 护筒外，直到满足设计要求为止；
[0014] 所述填充料为碎石、碎砖、碎混凝土块、矿渣、干硬性混凝土等刚性的无机物材 料；
[0015] 步骤三、标记护筒中心坐标；
[0016] 步骤四、将预制粧静压入到粧孔中或采用吊粧的方式直接将预制粧吊入护筒内放 到加固土层的顶面；
[0017] 将预制粧静压入粧孔中的方法为：
[0018]a、拔出护筒，静压粧机就位，对中已标号护筒中心坐标；
[0019] b、将预先制好的预制粧固定入送粧器，校核中心坐标；
[0020] c、静压粧机以静压或锤击方式将预制粧静压或锤击到步骤二中的加固土层上方 或进入加固土层中，满足设计单粧承载力的要求为止（通过静压粧机上的液压表读数体现 粧的承载力），完成整个粧的施工；
[0021] 采用吊粧的方式直接将预制粧吊入护筒内放到加固土层的顶面的方法为：
[0022] 不拔出加固土层的护筒，采用吊车直接将预制粧身竖直吊起放入护筒内，或采用 粧机上卷扬机直接将预制粧吊起后放入护筒内，然后用细长锤轻扣预制粧粧头顶面将预制 粧压实到加固土层的顶面，完成整个粧的施工。
[0023] 更进一步的方案是：步骤一中的粧孔制作的方法为：
[0024] 利用步履式或履带式打粧机上的单电机振动锤夹住护筒壁，将护筒沉至预定深度 (如遇硬夹层可用设备重锤边夯击边振动护筒）；或捶击护筒前端土体形成孔洞，将护筒沉 至预定深度；或通过长螺旋钻孔，再将护筒沉入预定深度；或通过泥浆护壁钻孔方式形成 粧孔，再将护筒沉至预定深度；或利用柴油锤直接夯击护筒口顶部将护筒沉入到预定深度。
[0025] 更进一步的方案是：步骤二中，分批、多次向护筒内填充填充料时，越往后每次填 料量越少，细长锤连续夯击次数越多。
[0026] 更进一步的方案是：所述预制粧为预制管粧、预制方粧或预制多边形粧。
[0027] 更进一步的方案是：
[0028] 当所述的土层为粘土性土层时，且其粘土的液性指数I。为0. 75 < 1. 0时，填 充料的总填充量为2. 0-2. 5m3,单粧极限承载力为1600-2400KN;
[0029] 当所述的土层为粘土性土层时，且其粘土的液性指数L为0. 25 <I0. 75时， 填充料的总填充量为1. 8-2. 3m3,单粧极限承载力为2000-3000KN;
[0030] 当所述的土层为粘土性土层时，且其粘土的液性指数k为0. 0 < 0. 25时，填 充料的总填充量为1. 3-2.Om3,单粧极限承载力为2000-3600KN;
[0031]当所述的土层为砂层土时，其土质稍密时，填充料的总填充量为1. 5-2. 3m3,单粧 极限承载力为2000-4000KN;
[0032] 当所述的土层为砂层土时，其土质中密时，填充料的总填充量为1. 0-2.Om3,单粧 极限承载力为4000-6000KN;
[0033]当所述的土层为砂层土时，其土质密实时，填充料的总填充量为0. 5-1. 8m3,单粧 极限承载力为5000-7000KN;
[0034] 当所述的土层为强风化土层时，填充料的总填充量为0. 5-1. 6m3,单粧极限承载力 为 5000-8000KN。
[0035] 本发明先对粧端土体进行加固，然后再进行静压预制粧成粧，制作非常简单。将 填充料填充入粧孔内，并通过细长锤夯击形成加固土层，提高了土层的承载能力，提高了单 粧承载力和抗拔力，采用预制粧静压入粧孔，并使预制粧压在加固土层上方或进入加固土 层中，提高了预制粧的粧端承载力和抗拔力，缩短了粧长，减少了工程造价。在地面上将粧 体预制好，采用预制好的粧体，能避免以前现浇混凝土粧身在施工中形成的缩径、夹泥等现 象，确保粧体的成粧质量；因为在地面上预制粧体，制作更方便，提高了整体施工效率；因 为在地面上预制粧体，使用施工设备少，减少了施工成本。本发明有效的解决了粧身端部和 加固土层接触的牢固性，同时也保证了粧身的垂直度的要求。
【附图说明】
[0036] 图1为预制粧进入加固土层内的结构示意图；
[0037] 图2为预制粧置于加固土层上方的结构示意图；
[0038] 图中：1、预制粧，2、加固土层3、原状土层。
【具体实施方式】
[0039] 下面对本发明做进一步的说明。
[0040] 本发明先将护筒沉入预定深度，填入填充料（按设计要求填充），反复夯击填充 料，对粧端土体进行加固，以达到粧端土加固效果，满足总填料量要求后，拔出护筒孔体回 缩，最后采用静压粧机或锤击粧机将预制粧的粧端送至加固土体上方（参见图2)或进入加 固土体内（参见图1)，或采用吊粧的方式直接将预制粧吊入到加固土层的顶面，以满足设 计承载力要求，完成粧的施工。
[0041] 实施例1
[0042] 武汉清能普提金置业有限公司拟投资兴建中国武汉清能?清江锦城K5、K7地块 项目，该项目位于武汉市洪山区青菱乡毛坦村境内，西与白沙洲大道相邻，东与武昌南站相 邻，南与三环线相邻，北与毛坦港相邻。该项目地上建筑面积223031m2,地下建筑面积为 51985m2,该项目包括5栋34F高层、4栋33F高层及2F裙房商铺、1栋5F文化宫组成，该项 目地质分布如下：
[0043] 2、（2-1)层黏土，可塑，强度低（fak=llOkPa)，中偏高压缩性，埋深较浅，厚度较 大，分布较均匀。
[0044] (2-3)层粉质黏土，软塑~可塑，强度低（fak= 85kPa)，中偏低压缩性，埋深较浅， 局部厚度较大，分布不均匀，局部缺失。
[0045] (2-4)层黏土，可塑，强度低（fak=llOkPa)，中等压缩性，埋深较深，分布不均匀， 局部缺失。
[0046] (2-6)层粉细砂，稍密，强度低（fak=llOkPa)，中等压缩性，埋深较深，分布不均 匀，局部缺失。
[0047]3、（3-1)层粉质黏土，可塑~硬塑，强度一般（fak= 220kPa)，中等压缩性，埋藏较 浅，有一定的厚度，分布不均匀，局部缺失，在局部区域分布地方可考虑作为裙楼或地下室 天然地基持力层。
[0048](3-5)层中砂，密实，强度高（fak= 360kPa)，低压缩性，埋藏较深，有一定 的厚度， 分布较均匀，可考虑作为粧基础持力层。
[0049] (3-6)层中砂混卵石，密实，强度高（fak= 460kPa)，低压缩性，埋藏较深，厚度较 小，分布不均勾，局部缺失。
[0050] 5、（5-1)层强风化粉砂质泥岩，强度高（fak= 380kPa)，低压缩性，分布整个场地， 厚度较大，工程性质良好，可考虑作为多层建筑物、裙房及地下室粧基础持力层使用。
[0051] (5-2)层中等风化粉砂质泥岩，强度高（fa= 750kPa)，低压缩性，几乎分布整个场 地，厚度较大，工程性质良好，可考虑作为高层建筑物粧基础持力层使用。
[0052] 该项目如采用常规技术，只能选用原设计直径SOOmmfL钻孔灌注粧，持力土层为 (5-2)层中等风化粉砂质泥岩，单粧承载力特征值2800kN，有效粧长23米，如采用"以端 承受力为主的预制粧"方案，加固土层为（3~5)层中砂，有效粧长为17米，单粧承载力为 2600KN，两种粧型经济对比如下表：
[0053]
[0054] 通过对比，业主方最终选用了 "以端承受力为主的预制粧方案"，该项目的具体施 工方法为：
[0055] 步骤一、粧孔制作；
[0056] 采用步履式打粧机上的单电机振动锤夹住护筒壁，将护筒沉至（3-5)层中砂层中 约0. 5米；
[0057] 步骤二、根据设计要求对（3-5)层中砂层进行加固，形成加固土层
[0058] a、向护筒内第一次填充0. 2m3的干硬性混凝土，用细长锤反复夯击干硬性混凝土， 直至细长锤锤底比护筒底部高出5cm;
[0059] b、分批、多次向护筒内填充干硬性混凝土，每次约0.lm3左右，用细长锤反复夯击 干硬性混凝土，直至将护筒内填充料夯出管外；
[0060] c、被加固土层达到一定密实度后，越往后每次填料量越少，细长锤连续夯击次数 越多，最终总填料量控制在1.6m3左右，被加固的（3-5)中砂层，所能承载的单粧极限承载 力可达到5200KN以上。
[0061] 此步骤预定的加固土层为（3-5)层中砂，设计总填料量为1. 6m3,夯击干硬性混凝 土，能大幅度提高所加固土层的密实度及承载力；该项目粧身为450*450预制实心混凝方 粧，单粧极限承载力为5200KN;
[0062] 步骤三、标记护筒中心坐标；
[0063] 步骤四、通过静压机将450*450的预制方粧静压至加固土层的顶面；
[0064] 将预制粧静压入粧孔中的方法为：
[0065] a、静压粧机就位，对中已标号的护筒中心坐标；
[0066] b、将预先制好的预制方粧固定入送粧器，校核中心坐标；
[0067] c、静压粧机以静压方式将预制粧静压到步骤二中的加固土层上方（参见图2)，满 足设计单粧极限承载力5200KN为止（通过静压粧上的液压表读数体现粧的承载力），完成 整个粧的施工。
[0068] 本发明中，预制粧的制作步骤为：
[0069] a、根据设计要求的粧身直径，定制相匹配的钢制模具；
[0070]b、将制作好的钢筋笼放置钢模具内；
[0071] C、将商品混凝土浇注在钢模具内（要求混凝土强度24小时达到预定强度）；
[0072]d、混凝土达到预定强度后，脱出钢制模具，完成预制粧的制作。
[0073] 本方法夯击被加固土层并填充干硬性混凝土，直至将粧端下直径约2米，深度约5 米的土体加固成等同于岩石的持力土层（干硬性混凝土通过地下水的作用，变形模量可达 15Mpa_60Mpa，承载力强）。
[0074]本发明将端承型粧（人造持力层）与摩擦型粧（预制粧）两种工艺结合，取长 补短，利用端承型粧加固原状土，提高原状土的土层承载能力，扩大端部受力面积，将预制 粧的端部压至到被加固土层上面，大大提升了预制粧的承载力，缩短了粧长，节省了建筑能 源，降低了工程造价，粧身采用成品预制粧，保证了粧身质量。
[0075] 本方法在沉护筒时已将硬夹层穿过，护筒提出后硬夹层不易回缩，在压粧过程中 不会造成粧端破裂，确保了粧的整体质量。
【主权项】
1. 一种以端承受力为主的预制粧的施工方法，其特征在于包括如下步骤： 步骤一、粧孔制作 将护筒沉入预定深度； 步骤二、对预定的加固土层进行加固，形成加固土层； 通过细长锤反复夯击填充料，对预定的加固土层进行密实形成密实体； 通过细长锤反复夯击填充料，对预定的加固土层进行密实形成密实体的方法为： a、 向护筒内第一次填充0. 1-0. 5m3的填充料，用细长锤反复夯击填充料，直至细长锤锤 底不出护筒口底部，且高出护筒口底部4-lOcm; b、 分批、多次向护筒内填充填充料，用细长锤反复夯击直至将每一批次的填充料夯击 出护筒口底部； c、 直至填充料的填充量满足加固土层总填料量要求，细长锤将护筒内填充料夯出护筒 外，直到满足设计要求为止； 所述填充料为碎石、碎砖、矿澄、碎混凝土块或干硬性混凝土； 步骤三、标记护筒中心坐标； 步骤四、将预制粧静压入到粧孔中或采用吊粧的方式直接将预制粧吊入护筒内放到加 固土层的顶面； 将预制粧静压入粧孔中的方法为： a、 拔出护筒，静压粧机就位，对中已标号粧位点坐标； b、 将预先制好的预制粧固定入送粧器，校核中心坐标； c、 静压粧机以静压或锤击方式将预制粧静压或锤击到步骤二中的加固土层上方，或进 入加固土层中，完成整个粧的施工； 采用吊粧的方式直接将预制粧吊入护筒内放到加固土层的顶面的方法为： 采用吊车直接将预制粧身竖直吊起放入护筒内，或采用粧机上卷扬机直接将预制粧吊 起后放入护筒内，然后用细长锤轻扣预制粧粧头顶面将预制粧压实到加固土层的顶面，完 成整个粧的施工。2. 如权利要求1所述的以端承受力为主的预制粧的施工方法，其特征在于步骤一中的 粧孔制作的方法为： 利用步履式或履带式打粧机上的单电机振动锤夹住护筒壁，将护筒沉至预定深度；或 捶击护筒前端土体形成孔洞，将护筒沉至预定深度；或通过长螺旋钻孔，再将护筒沉入预定 深度；或通过泥浆护壁钻孔方式形成粧孔，再将护筒沉至预定深度；或利用柴油锤直接夯 击护筒口顶部将护筒沉入到预定深度。3. 如权利要求1所述的以端承受力为主的预制粧的施工方法，其特征在于：步骤二中， 分批、多次向护筒内填充填充料时，越往后每次填料量越少，细长锤连续夯击次数越多。4. 如权利要求1所述的以端承受力为主的预制粧的施工方法，其特征在于： 所述预制粧为预制管粧、预制方粧或预制多边形粧。5. 如权利要求1所述的以端承受力为主的预制粧的施工方法，其特征在于： 当所述的土层为粘土性土层时，且其粘土的液性指数IL为0. 75 <IL<I. 0时，填充 料的总填充量为2. 0-2. 5m3,单粧极限承载力为1600-2400KN; 当所述的土层为粘土性土层时，且其粘土的液性指数IL为0. 25 <IL< 0. 75时，填充 料的总填充量为I. 8-2. 3m3,单粧极限承载力为2000-3000KN; 当所述的土层为粘土性土层时，且其粘土的液性指数IL为0.O<IL< 0. 25时，填充 料的总填充量为I. 3-2.Om3,单粧极限承载力为2000-3600KN; 当所述的土层为砂层土时，其土质稍密时，填充料的总填充量为I. 5-2. 3m3,单粧极限 承载力为2000-4000KN; 当所述的土层为砂层土时，其土质中密时，填充料的总填充量为I. 0-2.Om3,单粧极限 承载力为4000-6000KN; 当所述的土层为砂层土时，其土质密实时，填充料的总填充量为〇. 5-1. 8m3,单粧极限 承载力为5000-7000KN; 当所述的土层为强风化土层时，填充料的总填充量为〇. 5-1. 6m3,单粧极限承载力为 5000-8000KN。
【专利摘要】本发明公开了一种以端承受力为主的预制桩的施工方法，该方法为：先将护筒沉至预定深度，从护筒口分批次填充填充料，利用设备细长锤反复夯击填充料，对桩端土体进行加固，以达到桩端土加固效果，满足总填料量要求后，拔出护筒孔体回缩；最后采用静压桩机或锤击桩机将预制桩的桩端送至加固土体上方或进入加固土体内，以满足设计承载力要求，完成桩的施工。本发明提高了预制桩的桩端承载力和抗拔力，缩短了桩长，节省了建筑能源，降低了工程造价。
【IPC分类】E02D7/20, E02D7/00, E02D27/26
【公开号】CN104895078
【申请号】CN201510320942
【发明人】王正军
【申请人】王正军
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月12日
【技术领域】
[0001] 本发明属于地基基础施工领域，具体涉及一种以端承受力为主的预制粧的施工方 法。
【背景技术】
[0002] 在建筑基础施工中，主要采用复合地基和粧基础；复合地基是对地基土体进行密 实处理，提高地基土抗压强度；另一种为粧基础，其是刚性的，作用是将上部建筑物荷载传 递到地基土中；目前有将复合地基和粧基础结合使用的施工方法，但这种粧体的施工方法 为先将护筒沉至预定深度，然后向护筒内填入建筑垃圾，重锤夯击建筑垃圾形成挤密土体， 然后向护筒内浇注混凝土制作混凝土粧，这种施工方法虽然能提高一定的单粧承载力，但 因其是挤土效应的粧，施工时很容易造成对临粧的粧身的质量隐患，产生缩径或断粧现象， 从而存在重大的质量隐患。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种以端承受力为主的预制粧的施工方法，该方法不仅能 使粧的承载力提高，而且也大大提高了粧的抗拔力，同时解决了粧身的质量隐患，提高了施 工效率，大大节省了建筑能源，降低了建筑造价。
[0004] 本发明是这样实现的：
[0005] -种以端承受力为主的预制粧的施工方法，其特征在于包括如下步骤：
[0006] 步骤一、粧孔制作；
[0007] 将护筒沉入预定深度，该预定深度是这样确定的：根据设计承载力要求和地质勘 察报告，选择被加固土层，被加固土层要求层位稳定，且有一定埋置深度，厚度大于等于2 米以上；
[0008] 步骤二、根据设计要求对预定的加固土层（护筒前端土层）进行加固，形成加固土 层；
[0009] 通过细长锤反复夯击填充料，对预定的加固土层（护筒前端土层）进行密实形成 密实体；
[0010] 通过细长锤反复夯击填充料，对预定的加固土层（护筒前端土层）进行密实形成 密实体的方法为：
[0011] a、向护筒内第一次填充0.l-o. 5m3的填充料，用细长锤反复穷击填充料，直至细长 锤锤底不出护筒口底部，且高出护筒口底部4-lOcm，主要是解决施工中的封水问题；
[0012] b、分批、多次向护筒内填充填充料，用细长锤反复夯击填充料；
[0013]c、直至填充料的填充量满足加固土层总填料量要求，细长锤将护筒内填充料夯出 护筒外，直到满足设计要求为止；
[0014] 所述填充料为碎石、碎砖、碎混凝土块、矿渣、干硬性混凝土等刚性的无机物材 料；
[0015] 步骤三、标记护筒中心坐标；
[0016] 步骤四、将预制粧静压入到粧孔中或采用吊粧的方式直接将预制粧吊入护筒内放 到加固土层的顶面；
[0017] 将预制粧静压入粧孔中的方法为：
[0018]a、拔出护筒，静压粧机就位，对中已标号护筒中心坐标；
[0019] b、将预先制好的预制粧固定入送粧器，校核中心坐标；
[0020] c、静压粧机以静压或锤击方式将预制粧静压或锤击到步骤二中的加固土层上方 或进入加固土层中，满足设计单粧承载力的要求为止（通过静压粧机上的液压表读数体现 粧的承载力），完成整个粧的施工；
[0021] 采用吊粧的方式直接将预制粧吊入护筒内放到加固土层的顶面的方法为：
[0022] 不拔出加固土层的护筒，采用吊车直接将预制粧身竖直吊起放入护筒内，或采用 粧机上卷扬机直接将预制粧吊起后放入护筒内，然后用细长锤轻扣预制粧粧头顶面将预制 粧压实到加固土层的顶面，完成整个粧的施工。
[0023] 更进一步的方案是：步骤一中的粧孔制作的方法为：
[0024] 利用步履式或履带式打粧机上的单电机振动锤夹住护筒壁，将护筒沉至预定深度 (如遇硬夹层可用设备重锤边夯击边振动护筒）；或捶击护筒前端土体形成孔洞，将护筒沉 至预定深度；或通过长螺旋钻孔，再将护筒沉入预定深度；或通过泥浆护壁钻孔方式形成 粧孔，再将护筒沉至预定深度；或利用柴油锤直接夯击护筒口顶部将护筒沉入到预定深度。
[0025] 更进一步的方案是：步骤二中，分批、多次向护筒内填充填充料时，越往后每次填 料量越少，细长锤连续夯击次数越多。
[0026] 更进一步的方案是：所述预制粧为预制管粧、预制方粧或预制多边形粧。
[0027] 更进一步的方案是：
[0028] 当所述的土层为粘土性土层时，且其粘土的液性指数I。为0. 75 < 1. 0时，填 充料的总填充量为2. 0-2. 5m3,单粧极限承载力为1600-2400KN;
[0029] 当所述的土层为粘土性土层时，且其粘土的液性指数L为0. 25 <I0. 75时， 填充料的总填充量为1. 8-2. 3m3,单粧极限承载力为2000-3000KN;
[0030] 当所述的土层为粘土性土层时，且其粘土的液性指数k为0. 0 < 0. 25时，填 充料的总填充量为1. 3-2.Om3,单粧极限承载力为2000-3600KN;
[0031]当所述的土层为砂层土时，其土质稍密时，填充料的总填充量为1. 5-2. 3m3,单粧 极限承载力为2000-4000KN;
[0032] 当所述的土层为砂层土时，其土质中密时，填充料的总填充量为1. 0-2.Om3,单粧 极限承载力为4000-6000KN;
[0033]当所述的土层为砂层土时，其土质密实时，填充料的总填充量为0. 5-1. 8m3,单粧 极限承载力为5000-7000KN;
[0034] 当所述的土层为强风化土层时，填充料的总填充量为0. 5-1. 6m3,单粧极限承载力 为 5000-8000KN。
[0035] 本发明先对粧端土体进行加固，然后再进行静压预制粧成粧，制作非常简单。将 填充料填充入粧孔内，并通过细长锤夯击形成加固土层，提高了土层的承载能力，提高了单 粧承载力和抗拔力，采用预制粧静压入粧孔，并使预制粧压在加固土层上方或进入加固土 层中，提高了预制粧的粧端承载力和抗拔力，缩短了粧长，减少了工程造价。在地面上将粧 体预制好，采用预制好的粧体，能避免以前现浇混凝土粧身在施工中形成的缩径、夹泥等现 象，确保粧体的成粧质量；因为在地面上预制粧体，制作更方便，提高了整体施工效率；因 为在地面上预制粧体，使用施工设备少，减少了施工成本。本发明有效的解决了粧身端部和 加固土层接触的牢固性，同时也保证了粧身的垂直度的要求。
【附图说明】
[0036] 图1为预制粧进入加固土层内的结构示意图；
[0037] 图2为预制粧置于加固土层上方的结构示意图；
[0038] 图中：1、预制粧，2、加固土层3、原状土层。
【具体实施方式】
[0039] 下面对本发明做进一步的说明。
[0040] 本发明先将护筒沉入预定深度，填入填充料（按设计要求填充），反复夯击填充 料，对粧端土体进行加固，以达到粧端土加固效果，满足总填料量要求后，拔出护筒孔体回 缩，最后采用静压粧机或锤击粧机将预制粧的粧端送至加固土体上方（参见图2)或进入加 固土体内（参见图1)，或采用吊粧的方式直接将预制粧吊入到加固土层的顶面，以满足设 计承载力要求，完成粧的施工。
[0041] 实施例1
[0042] 武汉清能普提金置业有限公司拟投资兴建中国武汉清能?清江锦城K5、K7地块 项目，该项目位于武汉市洪山区青菱乡毛坦村境内，西与白沙洲大道相邻，东与武昌南站相 邻，南与三环线相邻，北与毛坦港相邻。该项目地上建筑面积223031m2,地下建筑面积为 51985m2,该项目包括5栋34F高层、4栋33F高层及2F裙房商铺、1栋5F文化宫组成，该项 目地质分布如下：
[0043] 2、（2-1)层黏土，可塑，强度低（fak=llOkPa)，中偏高压缩性，埋深较浅，厚度较 大，分布较均匀。
[0044] (2-3)层粉质黏土，软塑~可塑，强度低（fak= 85kPa)，中偏低压缩性，埋深较浅， 局部厚度较大，分布不均匀，局部缺失。
[0045] (2-4)层黏土，可塑，强度低（fak=llOkPa)，中等压缩性，埋深较深，分布不均匀， 局部缺失。
[0046] (2-6)层粉细砂，稍密，强度低（fak=llOkPa)，中等压缩性，埋深较深，分布不均 匀，局部缺失。
[0047]3、（3-1)层粉质黏土，可塑~硬塑，强度一般（fak= 220kPa)，中等压缩性，埋藏较 浅，有一定的厚度，分布不均匀，局部缺失，在局部区域分布地方可考虑作为裙楼或地下室 天然地基持力层。
[0048](3-5)层中砂，密实，强度高（fak= 360kPa)，低压缩性，埋藏较深，有一定 的厚度， 分布较均匀，可考虑作为粧基础持力层。
[0049] (3-6)层中砂混卵石，密实，强度高（fak= 460kPa)，低压缩性，埋藏较深，厚度较 小，分布不均勾，局部缺失。
[0050] 5、（5-1)层强风化粉砂质泥岩，强度高（fak= 380kPa)，低压缩性，分布整个场地， 厚度较大，工程性质良好，可考虑作为多层建筑物、裙房及地下室粧基础持力层使用。
[0051] (5-2)层中等风化粉砂质泥岩，强度高（fa= 750kPa)，低压缩性，几乎分布整个场 地，厚度较大，工程性质良好，可考虑作为高层建筑物粧基础持力层使用。
[0052] 该项目如采用常规技术，只能选用原设计直径SOOmmfL钻孔灌注粧，持力土层为 (5-2)层中等风化粉砂质泥岩，单粧承载力特征值2800kN，有效粧长23米，如采用"以端 承受力为主的预制粧"方案，加固土层为（3~5)层中砂，有效粧长为17米，单粧承载力为 2600KN，两种粧型经济对比如下表：
[0053]
[0054] 通过对比，业主方最终选用了 "以端承受力为主的预制粧方案"，该项目的具体施 工方法为：
[0055] 步骤一、粧孔制作；
[0056] 采用步履式打粧机上的单电机振动锤夹住护筒壁，将护筒沉至（3-5)层中砂层中 约0. 5米；
[0057] 步骤二、根据设计要求对（3-5)层中砂层进行加固，形成加固土层
[0058] a、向护筒内第一次填充0. 2m3的干硬性混凝土，用细长锤反复夯击干硬性混凝土， 直至细长锤锤底比护筒底部高出5cm;
[0059] b、分批、多次向护筒内填充干硬性混凝土，每次约0.lm3左右，用细长锤反复夯击 干硬性混凝土，直至将护筒内填充料夯出管外；
[0060] c、被加固土层达到一定密实度后，越往后每次填料量越少，细长锤连续夯击次数 越多，最终总填料量控制在1.6m3左右，被加固的（3-5)中砂层，所能承载的单粧极限承载 力可达到5200KN以上。
[0061] 此步骤预定的加固土层为（3-5)层中砂，设计总填料量为1. 6m3,夯击干硬性混凝 土，能大幅度提高所加固土层的密实度及承载力；该项目粧身为450*450预制实心混凝方 粧，单粧极限承载力为5200KN;
[0062] 步骤三、标记护筒中心坐标；
[0063] 步骤四、通过静压机将450*450的预制方粧静压至加固土层的顶面；
[0064] 将预制粧静压入粧孔中的方法为：
[0065] a、静压粧机就位，对中已标号的护筒中心坐标；
[0066] b、将预先制好的预制方粧固定入送粧器，校核中心坐标；
[0067] c、静压粧机以静压方式将预制粧静压到步骤二中的加固土层上方（参见图2)，满 足设计单粧极限承载力5200KN为止（通过静压粧上的液压表读数体现粧的承载力），完成 整个粧的施工。
[0068] 本发明中，预制粧的制作步骤为：
[0069] a、根据设计要求的粧身直径，定制相匹配的钢制模具；
[0070]b、将制作好的钢筋笼放置钢模具内；
[0071] C、将商品混凝土浇注在钢模具内（要求混凝土强度24小时达到预定强度）；
[0072]d、混凝土达到预定强度后，脱出钢制模具，完成预制粧的制作。
[0073] 本方法夯击被加固土层并填充干硬性混凝土，直至将粧端下直径约2米，深度约5 米的土体加固成等同于岩石的持力土层（干硬性混凝土通过地下水的作用，变形模量可达 15Mpa_60Mpa，承载力强）。
[0074]本发明将端承型粧（人造持力层）与摩擦型粧（预制粧）两种工艺结合，取长 补短，利用端承型粧加固原状土，提高原状土的土层承载能力，扩大端部受力面积，将预制 粧的端部压至到被加固土层上面，大大提升了预制粧的承载力，缩短了粧长，节省了建筑能 源，降低了工程造价，粧身采用成品预制粧，保证了粧身质量。
[0075] 本方法在沉护筒时已将硬夹层穿过，护筒提出后硬夹层不易回缩，在压粧过程中 不会造成粧端破裂，确保了粧的整体质量。
【主权项】
1. 一种以端承受力为主的预制粧的施工方法，其特征在于包括如下步骤： 步骤一、粧孔制作 将护筒沉入预定深度； 步骤二、对预定的加固土层进行加固，形成加固土层； 通过细长锤反复夯击填充料，对预定的加固土层进行密实形成密实体； 通过细长锤反复夯击填充料，对预定的加固土层进行密实形成密实体的方法为： a、 向护筒内第一次填充0. 1-0. 5m3的填充料，用细长锤反复夯击填充料，直至细长锤锤 底不出护筒口底部，且高出护筒口底部4-lOcm; b、 分批、多次向护筒内填充填充料，用细长锤反复夯击直至将每一批次的填充料夯击 出护筒口底部； c、 直至填充料的填充量满足加固土层总填料量要求，细长锤将护筒内填充料夯出护筒 外，直到满足设计要求为止； 所述填充料为碎石、碎砖、矿澄、碎混凝土块或干硬性混凝土； 步骤三、标记护筒中心坐标； 步骤四、将预制粧静压入到粧孔中或采用吊粧的方式直接将预制粧吊入护筒内放到加 固土层的顶面； 将预制粧静压入粧孔中的方法为： a、 拔出护筒，静压粧机就位，对中已标号粧位点坐标； b、 将预先制好的预制粧固定入送粧器，校核中心坐标； c、 静压粧机以静压或锤击方式将预制粧静压或锤击到步骤二中的加固土层上方，或进 入加固土层中，完成整个粧的施工； 采用吊粧的方式直接将预制粧吊入护筒内放到加固土层的顶面的方法为： 采用吊车直接将预制粧身竖直吊起放入护筒内，或采用粧机上卷扬机直接将预制粧吊 起后放入护筒内，然后用细长锤轻扣预制粧粧头顶面将预制粧压实到加固土层的顶面，完 成整个粧的施工。2. 如权利要求1所述的以端承受力为主的预制粧的施工方法，其特征在于步骤一中的 粧孔制作的方法为： 利用步履式或履带式打粧机上的单电机振动锤夹住护筒壁，将护筒沉至预定深度；或 捶击护筒前端土体形成孔洞，将护筒沉至预定深度；或通过长螺旋钻孔，再将护筒沉入预定 深度；或通过泥浆护壁钻孔方式形成粧孔，再将护筒沉至预定深度；或利用柴油锤直接夯 击护筒口顶部将护筒沉入到预定深度。3. 如权利要求1所述的以端承受力为主的预制粧的施工方法，其特征在于：步骤二中， 分批、多次向护筒内填充填充料时，越往后每次填料量越少，细长锤连续夯击次数越多。4. 如权利要求1所述的以端承受力为主的预制粧的施工方法，其特征在于： 所述预制粧为预制管粧、预制方粧或预制多边形粧。5. 如权利要求1所述的以端承受力为主的预制粧的施工方法，其特征在于： 当所述的土层为粘土性土层时，且其粘土的液性指数IL为0. 75 <IL<I. 0时，填充 料的总填充量为2. 0-2. 5m3,单粧极限承载力为1600-2400KN; 当所述的土层为粘土性土层时，且其粘土的液性指数IL为0. 25 <IL< 0. 75时，填充 料的总填充量为I. 8-2. 3m3,单粧极限承载力为2000-3000KN; 当所述的土层为粘土性土层时，且其粘土的液性指数IL为0.O<IL< 0. 25时，填充 料的总填充量为I. 3-2.Om3,单粧极限承载力为2000-3600KN; 当所述的土层为砂层土时，其土质稍密时，填充料的总填充量为I. 5-2. 3m3,单粧极限 承载力为2000-4000KN; 当所述的土层为砂层土时，其土质中密时，填充料的总填充量为I. 0-2.Om3,单粧极限 承载力为4000-6000KN; 当所述的土层为砂层土时，其土质密实时，填充料的总填充量为〇. 5-1. 8m3,单粧极限 承载力为5000-7000KN; 当所述的土层为强风化土层时，填充料的总填充量为〇. 5-1. 6m3,单粧极限承载力为 5000-8000KN。
【专利摘要】本发明公开了一种以端承受力为主的预制桩的施工方法，该方法为：先将护筒沉至预定深度，从护筒口分批次填充填充料，利用设备细长锤反复夯击填充料，对桩端土体进行加固，以达到桩端土加固效果，满足总填料量要求后，拔出护筒孔体回缩；最后采用静压桩机或锤击桩机将预制桩的桩端送至加固土体上方或进入加固土体内，以满足设计承载力要求，完成桩的施工。本发明提高了预制桩的桩端承载力和抗拔力，缩短了桩长，节省了建筑能源，降低了工程造价。
【IPC分类】E02D7/20, E02D7/00, E02D27/26
【公开号】CN104895078
【申请号】CN201510320942
【发明人】王正军
【申请人】王正军
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月12日
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