[发明专利]沉管扩底桩的扩底、成桩方法

说明书

本申请是申请号为：200610047891.1，申请日为：2006年9月26日，发明名称为：沉管扩底桩的扩底、成桩方法的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种建筑桩基工程与施工方法，特别是沉管扩底桩的扩底、成桩方法。

背景技术

众所周知建筑基础工程质量的好坏对于建筑物质量的影响起到至关重要的作用，因此各施工单位不仅重视地上建筑的施工质量，而且更注重基础工程的质量。并投入科研力量向桩基工程挖潜，使其在确保工程质量的前提下提高材料强度的利用率，如通过计算可知，实心桩设计的桩端承载力只利用了桩体强度的20％左右，为安全起见，各国都规定了安全系数，有的国家规定为1.5，我国规定为2，从而可见施工图上的工程量有一半是出于安全考虑而设定的。基于上述原因为提高单桩承载力的扩底桩、复合基础桩等相继出现，这尽管比传统基础桩的单桩承载力有明显的提高，但是由于传统的桩基工程施工方式是用人工一点一点挖土，取土挖桩身土，并为防止塌方随之向下挖一定深度下一段沉管，待挖到设计标高时，将人吊起来，再用传统扩底设备进行扩底，而且定位在硬土层上，成型后吊出扩底设备取土后直接浇砼成桩。从而可见传统的桩基施工及成桩方法还存在如下诸多不尽如人意之缺点：

1、桩身部分土体是用人工挖掉，施工面太大，取土工作量明显增大，效率低；

2、扩底设备由于没有沉管做依托，定位不准，底座扩展角度太小，扩底过程中的各参数不能保证，从而使桩的质量不容易控制，并难以达到设计要求，导致单桩的承载力大打折扣；

3、存在施工人员安全隐患，施工人员稍不注意就容易发生事故；

4、使用范围窄，不仅不适用于小直径桩身扩底，而且也不能用于预制桩身及高复杂地质情况下进行扩底和成桩；

5、扩底空腔内的颗粒状散土沉渣清不净，对桩的承载力产生严重的不良影响，基于上述情况，为提高单桩承载力，降低基础工程成本，必须加以改进。

发明内容

本发明针对上述技术存在的问题，提供适用于各种建筑安全等级、地质情况的各类桩身，确保桩基工程质量、明显提高单桩承载力、提高材料强度及利用率、使桩在经济合理状态下工作、安全高效的沉管扩底桩扩底、成桩方法。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：沉管扩底桩的扩底、成桩方法如下：a、将带有金属桩头的整体沉管穿过软土层压至设计标高硬土层；b、取出金属桩头，从沉管口放入乳化油或铵锑炸药，每0.5m³用量为1-5公斤，引爆炸药后封住沉管口，待炸药爆炸完成后，打开封住沉管口的物品；c、用空气吸土设备将碎土取出；d、将扩底设备的定位铁脚对准沉管口上的标记下入沉管，设备上端也被牢固定位后开动设备进行扩底，扩底是先垂直扩底再水平扩底，当施工达到设计标深后自动停止，底部形成底座空腔，此时扩底切削刀工作达到设计底座直径时，即动力杆达到预定转数，扩底挖土完成，扩底设备被吊出地面；e、再用空气吸土设备取土，当底座内只剩少量散土时，从沉管口倒水，边倒水边吸掉，直到取土干净；f、将呈放射状的钢筋放入底座空腔并钉入硬土内，将在地面制作好的砼由沉管口现浇注到底座空腔内制成砼底座，下入预制钢砼桩身并通过其底部插筋与现浇砼底座对接锚固成一体；g、拔出沉管成桩。

沉管扩底桩的扩底、成桩方法如下：a、将带有金属桩头的整体沉管穿过软土层压至设计标高硬土层；b、取出金属桩头，从沉管口放入乳化油或铵锑炸药，每0.5m³用量为1-5公斤，引爆炸药后封住沉管口，待炸药爆炸完成后，打开封住沉管口的物品；c、用空气吸土设备将碎土取出；d、从沉管口扔离散物，用扩底设备进行挖土扩底施工，当进行到中途时用空气吸土设备进行第二次取土后再继续进行扩底挖土直至达到设计要求底座空腔型为止；e、再用空气吸土设备进行第三次取土，直至将土取净为止；f、用具有光源的摄像机在底座空腔内检查其质量是否达到设计要求，并成像记录存档；g、将呈放射状的钢筋放入底座空腔并钉入硬土内，从沉管口倒入定量现浇砼形成现浇砼底座，放入预应力预制空心桩身通过其底部的插筋与现浇砼底座对接锚固成一体；h、拔出沉管成桩。