[发明专利]锚杆静压挤扩灌注桩的施工方法及其实现装置

说明书

技术领域

本发明属于土木工程中的建筑工程领域。涉及一种建筑工程中的锚杆静压挤扩灌注桩的施工装置和施工方法，能通过在役建筑物基础上的小孔在基础下形成大直径的灌注桩。

背景技术：

当在役建筑物的地基承载力不足时，将导致建筑物产生沉降而影响正常使用甚至倒塌，因此必须对地基进行补强加固。锚杆静压桩技术是应用最为广泛的在役建筑地基补强加固的技术。现有公知的锚杆静压桩的施工工艺是：先在建筑物基础上预留或开凿压桩孔，在压桩孔周围将地脚螺栓埋植在基础上，在压桩孔上方架设反力架，反力架下端与地脚螺栓固接；利用建筑物自重作反力采用千斤顶将预制的混凝土桩段或钢桩段，逐段压入土中，桩段长度随工作面高度而定，当桩压入至设计深度或某持力层后，将桩与基础迅速用混凝土浇筑在一起，形成整体。从建筑物的安全考虑：一方面必须限制基础上压桩孔直径，减少对基础损伤损失；另一方面必须限制压桩力，以免因地脚螺栓上应力过高造成基础破坏；这就限制了桩径、限制了桩的承载力。此外，各预制桩段在压入土中的过程中轴心垂直度不宜保证，且连接处的刚度有限。这些不足必然限制了锚杆静压桩的承载力和应用范围。

发明内容

本发明旨在解决：通过在役建筑基础上的小孔，用小压桩力获得大桩径的锚杆静压灌注桩的技术问题，提供一种锚杆静压挤扩灌注桩的施工方法及施工装置，该施工装置不仅具有公知的锚杆静压桩的一切优越性，而且很好的解决了现有锚杆静压桩的上述不足之处。一方面，当所述的施工装置处于收缩状态而被压入基础下时，由于其收缩时的直径较小，可以大大降低所需要的压桩力，当施工装置到达要求深度后，通过旋转中心螺杆使其直径扩大，就可得到大直径的桩孔，在桩孔中浇筑桩体材料后即可得到大桩径的锚杆静压桩，而且还在锚杆静压桩中加了钢筋进行加固，桩体的整体性增强了桩的刚度，这些优点都大大提高了桩体的承载力。而且施工装置扩大孔径的过程中还具有较大的挤土效应，大大改善了土层质量。此外由于其较小的施工孔径与可控的桩径，使之可在密集的桩群中成功使用。

应用本发明提供的锚杆静压挤扩灌注桩的施工装置进行施工，以建筑物自重为反力，通过在建筑物基础上凿开的桩孔逐节将处于收缩状态的施工装置压入土中指定深度，通过使施工装置整体径向扩张，得到全桩长扩大的桩孔；然后向桩孔中填筑桩体材料、将施工装置收缩后从桩孔中拔出；再用钢筋定位器将钢筋植入上述的桩孔中，在既有建筑物基础下得到大直径的灌注桩。具体包括如下步骤实现：

第一步：在建筑物拟设桩的位置处的基础上开一小孔，在小孔周围将地脚螺栓埋植在基础上，在小孔上方架设压桩用的反力架，反力架下端与地脚螺栓固接；

第二步：将第一节处于收缩状态的施工装置单元放在反力架中，所述的施工装置单元的下端放入基础上的小孔中，用反力架中的千斤顶将施工装置单元压入土中；

第三步：升起反力架中的千斤顶，将第二节施工装置单元放入反力架中，第二节施工装置单元的下端与第一节施工装置单元的上端通过中心螺杆连接后，将第二节施工装置单元也压入土中；

第四步：重复第二步、第三步的工作，直至将设计长度的施工装置单元全部压入土中；

第五步：收缩状态的施工装置扩展，得到所需扩展直径的桩孔；

第六步：施工装置收缩并通过反力架逐节拔出并拆除，再向桩孔中浇筑状体材料；或者先向桩孔中浇筑状体材料，再使施工装置收缩至收缩状态直径后通过反力架将施工装置逐节拔出并拆除，这样就形成了挤扩混凝土灌注桩；；

第七步：将与钢筋定位器单元等长的钢筋搁置在第一节钢筋定位器单元的钢筋托槽上；各钢筋外绑扎有若干道环形箍筋，环形箍筋的直径用于限定各钢筋在桩中位置；处于收缩状态的钢筋定位器单元中的钢筋通过细铁丝临时固定，环形箍筋处于放松状态，弯顺于钢筋间隙中；

第八步：将第七步得到的放好钢筋的收缩状态的钢筋定位器单元放在反力架中，钢筋定位器单元下端放入基础上的小孔中，用反力架中的千斤顶将钢筋定位器单元压入挤扩混凝土灌注桩中；

第九步：升起千斤顶，将按照第七步方法得到的放好钢筋的收缩状态的第二节钢筋定位器单元放入反力架中，并将第二节钢筋定位器单元的中心螺杆下端与第一节钢筋定位器单元的中心螺杆的上端连接，将第二节钢筋定位器单元的每根钢筋的下端分别与第一节钢筋定位器单元的每根钢筋的上端连接；将第二节钢筋定位器单元压入挤扩混凝土灌注桩中；

第十步：重复第八步、第九步的工作，直至将设计长度的钢筋全部压入挤扩混凝土灌注桩中；