摘要：一种基础桩的施工方法，步骤包括立起桩管并向其内投入碎石料，轻轻将该管打入地基使地基土挤入碎石料中从而将管底封闭，将该管用捶击入地基中至规定深度，投入适量地水并将碎石柱塞从管底打出，然后投入于水泥料并予以夯击，形成桩的扩大底部，最后放入钢筋笼浇注混凝土形成完整的桩。
关键词：基础桩；施工方法
一、技术背景
在工程技术领域，为了加强地基承载力，我们常用的有混凝土桩，木桩；还有钢筋灌注桩，水泥搅拌桩等。对于基础工程桩，已有许多人为了提高其端承力进行了大量的研究工作，比如一种内击扩底桩的施工方法，包括驱动沉管，用内部落锤，击打沉管底部的干混凝土塞进入地下的持力层，形成一个打入地层的桩孔，从桩孔提升部分沉管时，将沉管底部的塞子驱出，故一定量混凝土零位陷入在沉管底部，驱动上述混凝土向下、向外形成一个横截面大于桩孔的初始扩大底。该方法描述了为了提高桩的端承力而采取的夯打扩大底的方法步骤。但该方法由于使用了一个干混凝土塞，导致了成本增大。
二、技术方案
提供一种不仅能打出一条桩体本身质量好的桩，而且确能保证所需桩的端承力及抗拔力强的桩的施工方法，且成本低。
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技术解决方案步骤包括：
1、向桩管内投入碎石，之后沿竖直方向将该管轻轻打入地基，使碎石受压挤实，且其下的泥土挤入碎石缝隙中封闭管底，并与管内壁紧密接触，直至接触产生特大的摩擦力，之后加大冲击能量进行正常打锤沉管，使碎石向下直入土中时将管拉入土层，直至规定深度。
2、吊挂桩管，向管内注入水用锤冲击碎石柱塞使其从管底脱出，之后投入扩大底用的干水泥粉，并对其进行夯打。
3、向桩管内投入钢筋笼，灌注桩身混凝土材料及拔出桩管。
沉管被拉入土层的规定深度，是用沉管收锤标准，即以动力打桩公式求得的贯入度根据不同土层乘以修正系数KT，KT＝0.77至0.9，来作为摩擦力考核的沉管深度控制，其计算式为R＝ (P2•H)/(（P＋Q）Ng) ，式中：R＝单桩容许承载力，P＝击锤重量，Q＝桩管重量，H＝落锤高度，N＝安全系数，g＝每击贯入度。
夯打扩大底确保桩的端承力的锤的贯入度为被夯击土体向下沉降量ey和横向四周扩散值ex两个因素之和，其计算式为ey＝ (η•Q•H•0.51)/(gPu) - (E)/2 ，ex＝h÷ (Pu)/100 ，式中ey＝瞬时夯击压力产生的垂直贯入度，ex＝夯击力使干浆料扩散所构成击锤的贯入度，η＝锤击效力，Q＝击键重量，H＝击锤落距，gPu＝端承力的设计极限值，E＝锤土体系的弹性变形值，E＝E1+E2，E1＝锤击时锤的弹性变形值，E2＝锤击时土的弹性变形值，h＝由与侧向扩散时扩大底土层测 向夯实度有关的干奖料喷发飞溅量系数。
为进一步使桩具有优良的抗拔性能，而将钢筋笼通过桩管内直插入扩大底内部。
向管内投入钢筋笼并灌注桩身混凝土材料时，是一边投入桩全混凝土，一边拔管，一边用锤轻压投入桩管内的混凝土。
灌注拔管时也可以在桩底以下采用间歇震动的管底附震法，即将震荡器从钢筋笼内直吊入扩大底凹窝部，把震荡器拉在管上，拔管开始后即震动不断，投料不断，直至全桩灌满。
在不同的土质中采用0.4至0.8米/分的拔管速度，可确保桩身不出现卡腰、缩颈、断桩的现象。
a、方案的三边工作法和管底附震法可在不同施工条件和具体要求中，使用其中一种工作法，可保证桩体灌注无砂浆离析上浮、碎石沉降、无分批投料时前后批料的层间被析出的砂浆隔开，从而使混凝土结构紧密，无蜂窝气孔，桩体由下至上砼的配比一致，各段强度一致。管底附震法是将管底震荡器放入管底，向管内灌注，随后就可沿一边拔管、一边投料、一边间歇有序地开动震荡器，桩管与震荡器同步拔升，直到全桩管灌注完毕为止，管底附震法只是用来震实混凝土。三边工作法可在各种条件下采用均能取得良好效果，而管底附震法在涌水、涌沙的土质中时可采用，而一旦要求土的扩散量和桩体表面粗糙度大些以获 得较大摩擦效果时不宜采用，不过管底附震法的生产量高是一大特点。
b、扩大底是干浆料，桩体是湿浆料，但扩大底是用击锤夯击成型的，因而扩大底不可避免地发生机械作用的质变。故制订配比时，扩大底比桩体的含砂量少10%，以及控制批次投料量和批次夯打击数的夯打操作规程来保证扩大底的强度、质量与桩体基本一致。
c、在完成扩大底夯打后，还应继续投入干浆料，控制好投料量、拔管量与夯击能量三者的关系，夯打出扩大底与桩体之间连接的锥体，以保证连接点的强度要求。
b、所采用的桩径一般为60公分，以此用于9至35层的高层建筑中，应具有高度可靠的承载力。上面所述的小桩径、大承载力的内击扩底桩保证桩体结构质量的技术措施解决了桩体灌注质量的问题，当然小桩经灌注质量好才能负担大承载力，但却未解决其根本问题。根据内击扩底桩的成桩机理、夯打扩大底成型过程的力学关系，打桩沉管与持力层的关系可以断定出目前广泛沿用的，一般的用动力打桩公式控制，这是不可能达到内击扩底桩成桩后有高度可靠的承载力的要求的，为解决这一问题，本发明提出两个收锤标准，把桩的摩擦力考核和桩的端承力考核分开来，又联合运用的方案，这才是内击扩底桩的核心问题。
e、本方案以锤击贯入度为桩深控制，但如按目前社会广 泛沿用的动力打桩公式求得其贯入度，已为许多专家发现具有严重的局限性，认为它最多只能近似地对打桩阻力而不是对桩的承载力作出近似的估计。本发明也只以此作为沉管达到什么土层，估计有多少摩擦阻力，是否达到我们预计的摩擦力要求，根据试打桩的记录就可作出这一估计。然后这一问题也有其它因素影响以及解决问题的措施：
①、在锤击贯入度为桩深控制的收锤标准，产生“收锤假像”是客观存在的，解决的方案是打破两阵或叁阵锤，以拾击为一阵、小冲击功的贯入度（每拾击的贯入度仅2-2.5毫米）的世界性传统，而改为取大冲击功，多击数，大贯入度作为沉管收锤标准，这样桩深控制就较准确了。
②、由于“内击扩底桩”施工特点使其可以使用下段厚、上段薄的桩管，而且可以采用套接驳管，无须焊接驳管，因而桩管重量计量项的动力打桩公式为宜。
③、指出内击扩底桩沉管贯入过程与普通沉管桩的不同点在于前者无桩管尖、排土性能差，后者有桩尖，贯入易，排土性能良好，这却使桩管贯入过程的回跳度不同，故对于内击扩底桩所求得的贯入度尚应根据具体的土质条件，给予修正，其修正系娄为KT＝0.77至0.9。其沉管深度控制的锤击贯入度公式基本采用荷兰公式为主，结合“内击扩底桩”的具体要求，在为避免收锤假像的影响，落锤高度取值为6米。
三、方案的优点
小桩径，具有大承载力，能有效地保证60公分桩径的单桩的端承力为150吨至200吨，适用于9至35层楼房的基础桩，能适应各种不同的地质结构的施工，且保证桩体无卡腰、缩颈、断桩和保证砼在全桩体上的分配比由下至上一致，无砂浆上浮、碎石沉降和结构疏松等不良现象，可以中密以上的砂层、硬塑层、强风化层作为持力层面而撑起高层建筑;本发明可使高层建筑打浅桩，经济性指标优良。
论文作者:杨兴林,孔永
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/12
标签：碎石论文; 混凝土论文; 承载力论文; 钢筋论文; 方法论文; 土层论文; 管内论文; 《电力设备》2018年第22期论文;