混凝土桩的施工方法

1.一种混凝土桩的施工方法，该方法包括下述步骤：
1)根据地质勘探报告和建筑物上部荷载，选择较好地基土作为桩端持力层；
2)在地基中的预定桩位处，按照设定桩长，通过护筒，利用夯锤在上述护筒内 的升降运动，对护筒底端的地基土体进行冲切形成孔洞，同时护筒跟进，达到规定 深度，并将锤击出护筒一定深度；
3)通过护筒，一边通过向护筒底端填入散体填充料，一边通过上述夯锤，对上 述填入的散体填充料进行夯实，反复进行该填充和夯实操作，对上述护筒底端，即 桩端下方的一定深度和范围10m3的地基土体进行密实加固，直至形成满足所需要求 的最优的挤密土体；
4)通过上述护筒，向护筒底端填充预定量的低流态混凝土，在上述承载体顶部 形成可实现将桩身荷载扩散给承载体的扩底层；
5)进行桩身的施工。
2.根据权利要求1所述的混凝土桩的施工方法，其特征在于上述步骤4)中的 扩底层是按照下述步骤进行施工的：a)通过上述护筒，向护筒底端填充预定量的低流 态混凝土；b)将夯锤抵压于低流态混凝土的顶面，同时上提上述护筒预定距离；c) 通过上述夯锤，以小能量，低落距轻轻将上述低流态混凝土挤扩出护筒；d)再次插入 护筒；e)反复进行上述步骤a)～c)操作，直至将上述低流态混凝土全部挤扩完毕，以 便形成桩身底端的扩底层。
3.根据权利要求1所述的混凝土桩的施工方法，其特征在于上述步骤3)形成 复合载体之前或之中，在护筒内填入预定量的柔软体，通过夯锤对其进行夯击，将 上述柔软体夯出护筒之外，以便形成防止土体经夯锤反复锤击后软化的层。
4.根据权利要求1所述的混凝土桩的施工方法，其特征在于上述向护筒底端填 充预定量的低流态混凝土的高度在50～70cm的范围内，上述步骤b)中的护筒的提升 量在20～30cm的范围内。
5.根据权利要求1所述的混凝土桩的施工方法，其特征在于上述步骤5)的桩 身的施工中，制作钢筋笼，将其放入到上述护筒中，将该钢筋笼底端30～50cm的， 未焊接箍筋的插筋段插入上述扩底低流态混凝土中，以便增强桩的抗拔力和抗水平 推力。
6.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于上述步骤2)中，上述护筒沉 入方式是通过锤击反压跟管成孔、螺旋引孔、振动沉管成孔的方式进行的。
7.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于上述散体填充料指碎砖烂瓦或 混凝土块或各种废弃骨料或卵石或钢渣，或上述成分的混合料。
8.根据权利要求1所述的混凝土桩的施工方法，其特征在于上述权利要求3中， 上述柔软体为袋装水泥或袋装粉煤灰或袋装沙或袋装干粘土。
9.根据权利要求1所述的混凝土桩的施工方法，其特征在于上述步骤1)中较 好地基土是指能够满足上部荷载的强度和变形要求，同时能够进行加固挤密的土层。
10.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于上述步骤3)中满足所需要求 的最优的挤密土体是指下述条件a)，构成地基没有隆起，不对相邻桩已形成的挤密 土体造成影响时，在桩端形成由夯实的散体填充料，挤密土体和影响土体构成的复 合载体，由此获得桩端的最大扩散面积Ae，以获得最大的承载能力，该条件a)指上 述填充料的最终填充夯实程度由三击总贯入量控制，即在不投料的情况下，以预定 的锤重、落距，测试夯锤连续空打三击的贯入量，其中前一次的贯入量大于后一次 的贯入量，即第二击空打贯入量小于第一击空打贯入量，第三击空打贯入量小于第 二击空打贯入量或与第二击的空打贯入量持平，并且上述三击总贯入量应小于三击 贯入量的设计值。

技术领域\n本发明涉及土木工程领域，特别是涉及桩的施工技术。\n背景技术\n一、在公开号CN1153847A、申请号96101705.8的专利文献中，公开了一种混 凝土桩的施工工艺及设备，该施工工艺采用了在桩身下端和顶端制作承力体的方法， 即通过特制护筒的成型冲盘在桩顶形成上承力盘，然后通过填料，利用重锤将填料 挤出护筒，制作倒蘑菇形桩端承力台，该承力台通过最后的一击贯入度50～100mm 进行控制，一般直径达1.1～1.3米，厚度达80cm。上述施工工艺虽然采取了填料锤 击的方法，但是相关的施工工艺(如锤不出护筒将填料挤出，采用一击贯入度进行 控制等等)与《94-94规范》现有技术中的夯扩桩(内夯扩、一击贯入度)是完全相 同的，其根本目的是制作一定太小和形状的承力台，来增加桩端扩大头的面积和桩 围摩阻力，这与现有技术中夯扩桩的基本思想也是相同的。因此上述施工方法还是 没有脱离桩本身，而没有对桩端下土体的加固挤密作为研究对象。\n二、在公开号CN1191257A、专利号ZL98101041.5专利文献中，公开了一种混 凝土桩的施工技术——复合载体夯扩桩，该桩包括复合载体和混凝土桩身，该工艺 的特点在于不对桩本身的变化进行研究，而是注重对桩端下土体最大最优的加固挤 密，并通过三击贯入度标准有效地形成复合载体，让上部荷载有效地通过桩和桩下 面的复合载体，传递到较好持力层上，从而大大提高了桩的承载力，因此具有单桩 承载力高、造价经济等优点。但是在实际施工中发现，上述施工方法中，在复合载 体顶部的扩底层期间，由于扩底层采用干硬性混凝土，在夯击该干硬性混凝土之前， 桩端下方的土体已经得到了充分的加固密实，因此，这部分干硬性混凝土不容易填 入，造成夯填时间过长，功效过低，并且产生较强的震感，影响周围居民和建筑。 另外，由于夯填干硬性混凝土时的能量较大，故将该干硬性混凝土中的石子骨料夯 击成粉末颗粒，所形成的层达不到原来的设计强度，无法起到扩底，扩散桩身荷载 的作用，而仅仅起到并不需要的，对下方的散体填充料和周围土体进一步的，或过 度的夯实作用。\n发明内容\n本发明是为了解决上述的问题而提出的，目的在于提供一种混凝土桩的施工方 法，该施工方法的功效高，可确实地形成将桩身荷载传递给底部的承载体的扩底层， 而不对下面和周围的承载体进行过度的夯实。\n为了实现上述目的，本发明的混凝土桩的施工方法包括下述步骤：\n1)根据地质勘探报告和建筑物上部荷载，选择较好地基土作为桩端持力层；较 好的地基土是指能够满足上部荷载的强度和变形要求，同时能够进行加固挤密的土 层。\n2)在地基中的预定桩位处，按照设定桩长，通过护筒，利用夯锤在上述护筒内 的升降运动，对护筒底端的地基土体进行冲切形成孔洞，同时护筒跟进，达到规定 深度，并将锤击出护筒一定深度；\n3)通过护筒，一边通过向护筒底端填入散体填充料，一边通过上述夯锤，对上 述填入的散体填充料进行夯实，反复进行该填充和夯实操作，对上述护筒底端，即 桩端下方的一定深度和范围10m3的地基土体进行密实加固，直至形成满足所需要求 的最优的挤密土体；\n4)通过上述护筒，向护筒底端填充预定量的低流态混凝土，在上述承载体顶部 形成可实现将桩身荷载扩散给承载体的扩底层；\n5)进行桩身的施工。\n按照上述的本发明的混凝土桩的施工方法，由于采用低流态混凝土，形成扩底 层，会在较短时间内完成该扩底层的施工，不会对下部和周围的承载体进行过度夯 实，并且可确实形成所需强度的传递荷载的扩底层，也不会象过去那样，因过度夯 实而造成对周围建筑物、居民的振动影响。\n最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述步骤4)中的扩底层是按照下述步 骤进行施工的：a)通过上述护筒，向护筒底端填充预定量的低流态混凝土；b)将夯锤 抵压于低流态混凝土的顶面，同时上提上述护筒预定距离；c)通过上述夯锤，以小能 量，低落距轻轻将上述低流态混凝土挤扩出扩筒；d)再次插入护筒；e)反复进行上述 步骤a)～c)操作，直至将上述低流态混凝土全部挤扩完毕，以便形成桩身底端的扩底 层。\n最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述形成复合载体之前或之中，在护 筒内填入预定量的柔软体，通过夯锤对其进行夯击，将上述柔软体夯出护筒之外， 以便形成防止土体经夯锤反复锤击后软化的层；\n按照该方案，由于填入了柔软体，故在施工过程中尽可能地避免夯锤与构成承 载体的散体填充充料直接接触并经过反复夯击而造成的土体液化，软化现象的情况。\n最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述向护筒底端填充预定量的低流态 混凝土的高度在50～70cm的范围内，上述步骤b)中的护筒的提升量在20～30cm的 范围内；\n最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述步骤5)的桩身的施工中，制作钢 筋笼，将其放入到上述护筒中，将该钢筋笼底端30～50cm的，未焊接箍筋的插筋段 插入上述扩底低流态混凝土中，以便增强桩的抗拔力和抗水平推力。\n最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述步骤2)中，上述护筒沉入方式是 通过锤击反压跟管成孔、螺旋引孔、振动沉管成孔的方式进行的。\n最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述散体填充料指碎砖烂瓦或混凝土 块或各种废弃骨料或卵石或钢渣，或上述成分的混合料。\n最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述柔软体为袋装水泥或袋装粉煤灰 或袋装沙或袋装干粘土。\n最好，在上述的混凝土桩的施工方法中，上述步骤3)满足所需要求的最优的挤 密土体是指下述条件a)，构成地基没有隆起，不对相邻桩已形成的挤密土体造成影 响时，在桩端形成由夯实的散体填充料，挤密土体和影响土体构成的复合载体，由 此获得桩端的最大扩散面积Ae，以获得最大的承载能力，该条件a)指上述填充料的 最终填充夯实程度由三击总贯入量控制，即在不投料的情况下，以预定的锤重、落 距，测试夯锤连续空打三击的贯入量，其中前一次的贯入量大于后一次的贯入量， 即第二击空打贯入量小于第一击空打贯入量，第三击空打贯入量小于第二击空打贯 入量或与第二击的空打贯入量持平，并且上述三击总贯入量应小于三击贯入量的设 计值。\n附图说明\n图1作为本发明的一个实施例的混凝土桩的施工方法的工序图。\n图2为按照本发明的混凝土桩的施工而形成的桩的整体的放大示意图。\n具体实施方式\n作为本发明的一个实施例的混凝土桩的施工方法，其包括下述步骤，首先，如 图1a所示，根据地质勘探报告和建筑物上部荷载，选择较好地基土作为桩端持力层， 在地基上选定桩位；然后，如图1b所示，在地基中的预定桩位处，按照上述设定桩 长，通过冲击跟管施工的方式将护筒2沉入到预定深度；接着，如图1c所示，利用 夯锤1在上述护筒2内的升降运动，对护筒2底端的地基土体进行夯击，达到规定 深度，并击出护筒2一定深度；之后，如图1d所示，在护筒2达到规定深度后，在 护筒2内填入柔软隔离体3，比如，袋装水泥，通过夯锤1对其进行夯击，将柔软隔 离体3击出护筒2之外；然后，如图1e所示，通过护筒2，一边通过向护筒底端填 入散体填充料4，一边通过夯锤1，对填入的散体填充料4进行夯实，反复进行该填 充和夯实操作，对上述护筒2底端，即桩端下一定深度、范围，约10m3体积的地基 土体进行密实加固，直至形成满足所需要求的承载体5；该承载体5由夯实的散体填 充料4，挤密土体6和影响土体7构成，如图1f所示；之后，如图1g所示，通过上 述护筒2，向护筒2底端填充预定量的低流态混凝土8；之后，如图1h所示，将夯 锤1抵压于低流态混凝土8的顶面，同时上提上述护筒2预定距离；接着，如图1i 所示，通过上述夯锤1，以小能量，低落距轻轻将上述低流态混凝土8挤扩出护筒2， 再次向下插入护筒2，反复进行上述图1g～图1i中的填充，抵压同时提升，以及轻 轻夯击的步骤，最后形成扩底层；然后，如图1j所示，提出夯锤1，将钢筋笼9插 入到上述扩底层中；之后，如图1k所示，在提升护筒2的同时，灌注桩身混凝土9， 最终形成混凝土桩。如图2所示，所形成的混凝土桩由承载体5，位于承载体5顶部 的扩底层和位于扩底层上方的桩身构成，该扩底层由上述的低流态混凝土8形成， 该承载体由夯实的散体填充料4，挤密土体6和影响土体7构成，该桩身包括插入到 扩底层中的钢筋笼和桩身混凝土10构成。