[发明专利]全液压静压双管复合扩底桩机及其施工方法

摘要

本发明公开了一种全液压静压双管复合扩底桩机及施工方法，包括夹桩系统和吊装在夹桩系统内的复合双管，所述复合双管包括内管和外管，所述内管套装在外管内部，在内外管上部采用联接装置固定；所述夹桩系统可以由上夹桩箱和下夹桩箱构成，上、下两套夹桩箱有效行程3‑5米，下夹桩箱夹持外管，上夹桩箱既可夹持外管又可夹持内管，利用内管施压形成扩底效果。或者所述夹桩系统包括一个下夹桩箱，下夹桩箱上部设置有一个净高2米的夹管支架，压桩行程为3‑4米，夹管支架上设置有顶压横梁系统，所述顶压横梁系统在内管上方顶压内管，所述顶压横梁系统在内管上方反压内管，形成扩底效果。本发明是一种无振动、无噪音、无污染的施工机械与施工技术。

主权项

一种全液压静压双管复合扩底桩施工方法，其特征在于：施工方法所用全液压静压双管复合扩底桩机，包括夹桩系统和吊装在夹桩系统内的复合双管，所述复合双管包括内管和外管，所述内管套装在外管内部，内管外径小于外管内径5cm，内管比外管短10‑20cm，内管上部封口钢板直径大于外管外径2‑3cm，并在内外管上部采用联接装置固定；外管钢管壁厚不得少于2cm；所述夹桩系统由上夹桩箱和下夹桩箱构成，上、下两套夹桩箱有效行程3‑5米，下夹桩箱夹持外管，上夹桩箱既可夹持外管又可夹持内管，利用内管施压形成扩底效果；所述方法具体包括，将一根已联接固定的内外双管吊入下夹桩箱内，内外双管高于地表土0.5米时，下夹桩箱内夹持油缸开始夹持工作，把外管抱牢，随后利用液压行走机构调整桩机平整度，用全站仪和经纬仪双向矫正内外管垂直度，确保垂直度在规范要求以内；1）开启顶升油缸系统，按每个行程2‑4米的高度确保将内外管压到设计标高；2）解除内外管上部联接装置，利用随机吊车或履带吊机将内管拔出外管，在外管内灌入0.25‑0.3m3的投入料，投入料高度为H=2‑2.5米，投入料为粒径15‑30cm的石块、砼块及砖块；3）将内管用吊机放入外管中压牢投入料，随后上夹桩箱夹持系统工作抱住外管，顶升油缸系统开始工作，按设计要求将外管上拔 1‑1.5 米，停止顶升油缸系统工作，解除上夹桩箱夹持系统工作，同时顶升油缸系统往上行走一个行程1.8 米，上夹桩箱底部到达内管顶部开始第二行程，随后上夹桩箱夹持系统工作，夹持油缸夹牢内管顶部钢管往下行走，直至静压至内、外钢管同步压到原设计桩底标高，桩端部形成第一次辅料扩底，随后根据设计要求进行二次投料，三次投料，全液压静压扩底经多次辅料扩底 ；4）根据设计及试桩结果、结合最后一次静压扩底最大压力值，满足桩端阻力达到设计要求；5）拔出内管，加入0.2‑0.3m3 ，坍落度为3‑6cm的C30‑C50的砼，以此类推，多次全液压静压扩底，最终液压控制压力值满足设计要求时为止，否则重复上述程序，直至满足设计载荷单桩要求；6）拔出内管下放钢筋笼：拔出内管，安置钢筋笼，在钢筋笼上端焊接吊筋，用钢丝绳与内管及钢筋笼连接，确保钢筋笼在外管内垂直悬挂管中间，同时确保钢筋笼底部在扩大头内0.5‑1米之间；7）灌注混凝土拔外管：安放好钢筋笼后立即灌注砼，砼坍落度控制在8‑10cm之间；灌满砼后利用内管自身重量压在已灌满砼的外管内，确保砼的密实度，然后开启顶升油缸系统开始拔管，直至外管拔出地面15‑25cm，剪断钢筋笼吊筋，形成一个完整扩底桩；非挤土桩施工步骤为在实施挤土桩施工方法步骤之前增加干取土步骤，采用双管干取土步骤为：在内管下部设置活瓣开口取土装置，将内、外管叠加套在一起，用柴油锤将内管与外管同步击打入土，由于活瓣开口取土装置的取土活瓣只能向上并拢而不能向下打开，在入土过程中，外部的土将取土活瓣向上挤开，土不断地进入内管内；内管和外管每入土4‑6m拔出内管取土一次，在拔出内管的过程中，取土活瓣将内管内的土封住；内管完全拔离外管后，向下打击内管取土封头钢板，带动取土活瓣向下，使得取土活瓣脱离内管底部，内管内的土自由散落；根据桩长与地质情况随时调整内管拔出卸土次数，直至扩底端部取土完成、达到设计深度；全液压静压双管复合扩底桩地质条件为：粉土、粉砂、持力层厚度不得少于三米，持力层地耐力大于16T/m3，静压扩底辅料采用15‑30cm的碎石、混凝土块或块砖，根据设计单桩承载力的要求，确定填充静压扩底辅料的数量及次数，根据静压设备的总重量，选择最后静压油压表值换算压入静压力，并调整内、外管上拔高度来确定扩底直径，确保静压辅料经静压扩底后的桩端阻力不低于设计值，即试桩测试值参考值，才能达到设计承载力的要求；钢筋笼上焊接有多道三角形保护筋。