一种预制桩沉桩工法的制作方法

1.本发明属于建筑地基与基础施工技术领域，具体的讲涉及一种预制桩沉桩工法。


背景技术：

2.预制桩（也即钢筋混凝土预制桩）指在预制构件加工厂预制，经过养护，达到设计强度后，运至施工现场，用打桩机打入土中，然后在桩的顶部浇筑承台梁基础。钢筋混凝土预制桩具有制作简便、强度高、刚度大和可制成各种截面形状的优点，被广泛采用。预制桩的施工工艺简洁、工效快。目前预制桩的沉桩工法包括：第一种锤击法，锤击沉桩是利用桩锤下落时的瞬时冲击机械能，克服土体对桩的阻力，使其静力平衡状态遭到破坏，导致桩体下沉，达到新的静压平衡状态，反复锤击桩头，桩身不断下沉。
3.第二种振动法，振动法是利用大功率电力振动器（振动锤），把振动锤安装在桩顶上，利用振动力以减小土对桩的阻力，使桩能较快沉入土中。
4.第三种压桩法，压桩法沉桩是借助于桩架自重及桩架上的压重，通过滑轮换向把桩压入土中。这种方法在施工时基本没有冲击力，产生的噪声和振动较小，可以减少打桩振动对地基的影响。而且桩顶不易损坏，精度较高，能在施工中测定沉桩阻力为设计施工提供参数。和第四种辅助沉桩法，辅助沉桩法是利用机械引孔或搅拌将土的性质改变，再利用锤击法、振动法、压桩法沉桩，从而有效优化沉桩效果。
5.但上述预制桩施工在施工过程中，当沉桩地层将桩沉不到设计标高时，只能将露出的超高桩裁剪掉，不仅造成人机材浪费，更主要的是对工程质量埋下重大隐患。


技术实现要素：

6.本发明的目的就是提供一种能够将预制桩沉入至标高的预制桩沉桩工法，能够有效解决预制桩桩底遇硬土层难沉桩问题。
7.为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种预制桩沉桩工法，包括以下步骤：在施工场地设置半永久性的桩位控制网点的水准点，测放桩位，即桩机就位准备；移动桩机和柱锤冲击机构至桩位，保证沉桩插入垂直度以及柱锤能够插入桩孔，即桩机和柱锤冲击机构就位；桩机就位后，启动动力液压系统工作，将钳口夹紧管桩实施抱加压桩，使管桩垂直入土，即静压沉桩；利用柱锤机构控制所述柱锤在所述桩孔内对管桩底土层进行冲击，破坏管桩底土层，使管桩能顺利穿过硬质土层，即柱锤冲击；往复所述静压沉桩和柱锤冲击，直至压桩完毕。
8.在构成上述一种预制桩沉桩工法中，——所述压桩的深度为每一桩不少于1.7m；——所述的柱锤冲击在静压最后一管桩时使用；
——所述的柱锤冲击伴随所述的静压沉桩进行。
9.本发明所提供的预制桩沉桩工法与现有技术相比，具有以下特点：其一，由于该工法是在静压沉桩工艺基础上，在管桩芯内利用柱锤冲扩将管桩底硬土层冲切破坏后，即可以实现静压沉桩的继续，并能够实现达到设计桩底标高的目的；其二，由于在管桩的桩孔内利用柱锤冲扩将管桩底硬土层冲切的同时，不仅夯实了管桩周侧的土层，而且柱锤还可以在桩孔内形成空腔，有利于管桩的继续沉桩，同时还大大增强了管桩的外侧壁的侧摩阻力；其三，由于柱锤冲击伴随静压沉桩轮换同时进行，可以大大加强整体沉桩的侧摩阻力，有利于工程质量的提高；其四，该预制桩沉桩工法无需排土排浆，具有节能环保、工效快节省工期，有效避免预制桩材料浪费问题。
附图说明
10.图1为本发明提供的预制桩沉桩工法的桩机和柱锤冲击机构的结构示意图。
具体实施方式
11.下面结合附图对本发明提供的预制桩沉桩工法的工序做进一步详细说明。
12.如图1所示，为实现本发明提供的预制桩沉桩工法桩机和柱锤冲击机构的结构示意图。利用上述桩机和柱锤冲击机构的实现预制桩沉桩工法的工序为：第一步，测放控制网：根据甲方提供的水准、高程点，在施工场地设置半永久性的桩位控制网点的水准点；测量控制点设置后，四周应加设醒目的保护标志围栏，并认真做好记录。
13.第二步，测放桩位：根据控制网点和设计图纸的尺寸确定桩位，桩位要用小木桩或短钢筋作为标记，小木桩或短钢筋顶端不超出地面，并用红色的线绳拴住；凡测放桩位后，应设保护标志。
14.第三步，复查桩位：桩位施放由测量组测放，在施工前，必须经过质检员复测并经甲方及监理复核，签字方可进行压桩施工；压桩前施工班组对桩位进行复核，无误后方可施压。
15.第四步，桩机和柱锤冲击机构就位：在桩机1和柱锤冲击机构2就位时，应按照操作仪表调正、调平桩机，然后根据施工前测放的桩位用定位板或用石灰把和桩同形的圆周划出，移动桩机至桩位，将管桩钳口中心对准这个圆周，再次调正调平桩机，使桩机准确就位。误差不得大于1/200，保证管桩插入垂直度及平面位置准确。同时将由支架21、卷扬机构22和柱锤23以及动力和控制机构24构成的柱锤冲击机构固定到位，使得柱锤在自由落体时能够准确对准上述管桩的桩孔。
16.第五步，静压沉桩和柱锤冲击：管桩准确就位后，启动电机、使液压系统工作，将桩机的钳口11夹紧管桩3实施抱加压桩，每次压桩深度约1.7m，往复工作将每一根管桩压入土层中，在压桩过程中应随时注意静压桩机的平稳度，保证工程桩垂直入土。在压桩出现不能压入时，利用卷扬机构将柱锤23提起，然后使其以自由落体的形式通过管桩桩孔对管桩底土层4进行柱锤冲击，破坏桩底土层，该柱锤冲击的过程可以重复（即由卷扬机构将柱锤从管桩桩孔中提起，再次实施柱锤冲击，直至）管桩能顺利穿过硬质土层。根据桩的压力值大小，确定柱锤的冲击次数。
17.在上述的压桩过程中，一根管桩连续施压（包括送桩）完毕，不得人为中途停压，但遇有下列情况是，必须立即停止施工：a.压力值突然增大超出极限压力值b.桩身严重倾斜c.桩身弯曲或桩头严重破坏d.桩周大量涌水或地面严重隆起一旦发生上述情况，必须汇报有关部门及时处理，处理完毕后方可继续施压。接桩时 a .在桩长不够的情况下，采用焊接接桩，其预制桩表面上的预埋件应清洁，上、下节管桩31、32之间的间隙应用铁片33垫实焊牢；焊接时，应采取措施，减少焊缝变形；焊缝应连续焊满； b . 接桩时，一般在距地面lm左右时进行。上下节桩的中心线偏差不得大于10mm，节点折曲矢高不得大于l
‰
桩长。
18.在利用上述桩机和柱锤冲击机构的实现预制桩沉桩工法的工序中：——柱锤冲击既可以在静压最后一管桩时使用，即预制桩沉桩过程中，一般均是最后一根管桩难于沉入其设计深度，因此此时采用柱锤冲击，可以很容易实现管桩沉桩到位，达到工程要求；也可以伴随所述的静压沉桩进行，也就是在采用静压下沉每一根管桩时，同时利用柱锤冲击管桩的桩孔，这样不仅可以尽快将管桩压入地层中，而且由于柱锤冲扩管桩底硬土层冲切的同时，夯实了管桩周侧的土层，还可以在桩孔内形成空腔，有利于管桩的继续沉桩，同时还大大增强了管桩的外侧壁的侧摩阻力；有利于工程质量的提高。


技术特征：
1.一种预制桩沉桩工法，其特征在于：包括以下步骤：在施工场地设置半永久性的桩位控制网点的水准点，测放桩位，即桩机就位准备；移动桩机和柱锤冲击机构至桩位，保证沉桩插入垂直度以及柱锤能够插入桩孔，即桩机和柱锤冲击机构就位；桩机就位后，启动动力液压系统工作，将钳口夹紧管桩实施抱加压桩，使管桩垂直入土，即静压沉桩；利用柱锤机构控制所述柱锤在所述桩孔内对管桩底土层进行冲击，破坏管桩底土层，使管桩能顺利穿过硬质土层，即柱锤冲击；往复所述静压沉桩和柱锤冲击，直至压桩完毕。2.如权利要求1所述的一种预制桩沉桩工法，其特征在于：所述压桩的深度为每一桩不少于1.7m。3.如权利要求1所述的一种预制桩沉桩工法，其特征在于：所述的柱锤冲击在静压最后一管桩时使用。4.如权利要求1所述的一种预制桩沉桩工法，其特征在于：所述的柱锤冲击伴随所述的静压沉桩进行。

技术总结
本发明属于建筑地基与基础施工装备技术领域，具体的讲公开了一种预制桩沉桩工法。其主要技术方案：在施工场地设置半永久性的桩位控制网点的水准点，测放桩位，即桩机就位准备；移动桩机和柱锤冲击机构至桩位，保证沉桩插入垂直度以及柱锤能够插入桩孔，即桩机和柱锤冲击机构就位；桩机就位后，启动动力液压系统工作，将钳口夹紧管桩实施抱加压桩，使管桩垂直入土，即静压沉桩；利用柱锤机构控制所述柱锤在所述桩孔内对管桩底土层进行冲击，破坏管桩底土层，使管桩能顺利穿过硬质土层，即柱锤冲击；往复所述静压沉桩和柱锤冲击，直至压桩完毕。由于该工法是在静压沉桩工艺基础上，在管桩芯内利用柱锤冲扩将管桩底硬土层冲切破坏后，即可以实现静压沉桩的继续，从而实现沉桩达到设计桩底标高的目的。达到设计桩底标高的目的。达到设计桩底标高的目的。


技术研发人员：何学礼
受保护的技术使用者：何学礼
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2022/1/25