一种葫芦形桩身及其成桩方法

摘要

本发明提供了一种葫芦形桩身及其施工方法，打桩之前先对地基的地层结构进行勘测，并根据土石分类标准进行划分，扩孔时根据地层的不同硬度扩成大小不同的葫芦，每两个葫芦之间的间隔为1～3m，一类土地层中葫芦的直径大于桩孔直径30～45cm，高度为桩孔直径的0.7～1.1倍：二类土地层中葫芦的直径大于桩孔直径20～30cm，高度为桩孔直径的0.5～0.7倍；三类土和四类土地层中葫芦的直径大于桩孔直径10～20cm，高度为桩孔直径的0.3～0.5倍，使得桩体在不同地层都能得到足够的支撑，大大提高了桩体的承载能力和稳固性，对钻孔、扩孔、下笼以及灌浆步骤的施工方法都进行了详细的描述，施工更加规范，钢筋笼、混凝土以及地层之间能够形成最适宜的加固结构制桩不再仅依靠经验，保证了桩体的质量。

权利要求

1.一种葫芦形桩身成桩方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

(1)勘测：划定桩位，并对桩位所处地层土质进行勘测，记录地层软硬数据，在桩位处埋设护筒；

(2)准备：施工现场三通一平，设备和物料进场，进行设备调试，将螺旋钻机移动至施工位置支撑固定，安装扩孔钻头并对准设计桩位；

(3)钻孔：开启螺旋钻机，对照勘测数据采用正循环法进行钻孔，在桩孔的支撑部分进行扩孔，形成葫芦，直至达到设计标高；

(4)下笼：将钢筋笼吊入孔内，保证误差后进行固定；

(5)灌浆：对孔内灌注混凝土并振捣，灌注至葫芦部分时应使混凝土高于葫芦20～35cm并留振，以使得葫芦部分填充密实，灌注至高于设计标高20～40cm；

(6)成桩：对桩体养护，待桩体成型后，拆除护筒并回填，将回填土进行压实；

每两个葫芦之间的间隔为1～3m，一类土地层中葫芦的直径比桩孔直径大30～45cm，高度为桩孔直径的0.7～1.1倍：二类土地层中葫芦的直径比桩孔直径大20～30cm，高度为桩孔直径的0.5～0.7倍；三类土和四类土地层中葫芦的直径比桩孔直径大10～20cm，高度为桩孔直径的0.3～0.5倍。

2.根据权利要求1所述的一种葫芦形桩身成桩方法，其特征在于：护筒的直径比最大葫芦直径大15～30cm。

3.根据权利要求1所述的一种葫芦形桩身成桩方法，其特征在于：螺旋钻机钻孔时回旋转速控制在60～80r/min，钻进下压力控制在20～25kN，钻进速度控制在1～2m/min。

4.根据权利要求1所述的一种葫芦形桩身成桩方法，其特征在于：螺旋钻机扩孔时回旋转速控制在40～60r/min，钻进下压力控制在15～20kN，钻进速度控制在0.5～1.5m/min。

5.根据权利要求1所述的一种葫芦形桩身成桩方法，其特征在于：钢筋笼进孔前，外表面绑有砂浆垫块或塑料垫块。

6.根据权利要求1所述的一种葫芦形桩身成桩方法，其特征在于：混凝土采用硅酸盐水泥与砂、碎石和水混合而成，碎石粒径为5～25mm，砂的含泥量＜3％，碎石的含泥量＜3％，混凝土的坍落度为7～12。

7.根据权利要求1所述的一种葫芦形桩身成桩方法，其特征在于：每个桩体的灌浆时间应＜3h，葫芦处的留振时间为30～60s。

8.一种葫芦形桩身，其特征在于：所述葫芦形桩身由权利要求1～7任一所述的葫芦形桩身成桩方法制成。

说明书

一种葫芦形桩身及其成桩方法

技术领域

[0001] 本发明涉及地基加固领域，特别是涉及一种葫芦形桩身及其成桩方法。

背景技术

[0002] 地基是指建筑物下面支承基础的土体或岩体，作为建筑地基的土层分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土，地基有天然地基和人工地基(复合地基)两类，在复合地基施工时往往采用灌注桩的方法进行地基加固。

[0003] 灌注桩是一种就位成孔，灌注混凝土或钢筋混凝土而制成的桩，目前灌注桩多采用钻孔灌注桩，即使用螺旋钻机、潜水钻机等就地成孔灌注混凝土而成桩，高层建筑和桥梁等大型工程中常使用钻孔灌注桩进行地基加固，而随着承载力的增加，就需要相应地增加桩的数量和长度，工程成本也就随之增加了。

[0004] 为了解决上述问题，CN96200086.8公开了一种葫芦桩，以增加单桩承载能力，减少桩体数量，节约成本，所谓葫芦桩即桩体是葫芦串状，内部设有圆柱形钢筋笼，葫芦有间隔地设在持力层的位置上，但上述技术仅仅公开了葫芦桩的简单结构以及常规制桩方法，对葫芦桩身的具体施工方法没有详细介绍，因而只能靠经验施工，加之地基的地层结构往往十分复杂，使得桩体质量难以保证，因而不能大范围推广。

[0005] 因此，亟需一种葫芦形桩身及其成桩方法，能够根据具体地层结构提供详细的葫芦形桩身灌注桩施工方法，以解决现有葫芦形桩身灌注桩没有具体施工方法，地基的基层结构往往又十分复杂，只能靠经验施工，桩体质量难以保证，不能大范围推广的问题。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种葫芦形桩身及其成桩方法，以解决上述现有葫芦形桩身灌注桩没有具体施工方法，地基的基层结构往往又十分复杂，只能靠经验施工，桩体质量难以保证，不能大范围推广的问题。

[0007] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

[0008] 本发明提供一种葫芦形桩身成桩方法，所述方法包括以下步骤：

[0009] (1)勘测：划定桩位，并对桩位所处地层土质进行勘测，记录地层软硬数据，在桩位处埋设护筒；

[0010] (2)准备：施工现场三通一平，设备和物料进场，进行设备调试，将螺旋钻机移动至施工位置支撑固定，安装扩孔钻头并对准设计桩位；

[0011] (3)钻孔：开启螺旋钻机，对照勘测数据采用正循环法进行钻孔，在桩孔的支撑部分进行扩孔，形成葫芦，直至达到设计标高；

[0012] (4)下笼：将钢筋笼吊入孔内，保证误差后进行固定；

[0013] (5)灌浆：对孔内灌注混凝土并振捣，灌注至葫芦部分时应使混凝土高于葫芦20～35cm并留振，以使得葫芦部分填充密实，灌注至高于设计标高20～40cm；

[0014] (6)成桩：对桩体养护，待桩体成型后，拆除护筒并回填，将回填土进行压实；

[0015] 每两个葫芦之间的间隔为1～3m，一类土地层中葫芦的直径大于桩孔直径30～45cm，高度为桩孔直径的0.7～1.1倍：二类土地层中葫芦的直径大于桩孔直径20～30cm，高度为桩孔直径的0.5～0.7倍；三类土和四类土地层中葫芦的直径大于桩孔直径10～20cm，高度为桩孔直径的0.3～0.5倍。

[0016] 优选地，地层的软硬程度根据现有土石分类标准进行分类。

[0017] 优选地，护筒的直径大于最大葫芦直径15～30cm。

[0018] 优选地，螺旋钻机钻孔时回旋转速控制在60～80r/min，钻进下压力控制在20～25kN，钻进速度控制在1～2m/min。

[0019] 优选地，螺旋钻机扩孔时回旋转速控制在40～60r/min，钻进下压力控制在15～20kN，钻进速度控制在0.5～1.5m/min。

[0020] 优选地，钢筋笼进孔前，外表面应绑有砂浆垫块或塑料垫块。

[0021] 优选地，混凝土采用硅酸盐水泥与砂、碎石和水混合而成，碎石粒径为5～25mm，砂的含泥量＜3％，碎石的含泥量＜3％，混凝土的坍落度为7～12。

[0022] 优选地，每个桩体的灌浆时间应＜3h，葫芦处的留振时间为30～60s。

[0023] 一种葫芦形桩身，所述葫芦形桩身由上述葫芦形桩身成桩方法制成。

[0024] 本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

[0025] 1、本发明提供的一种葫芦形桩身及其施工方法，打桩之前先对地基的地层结构进行勘测，并根据土石分类标准进行划分，扩孔时根据地层的不同硬度扩成大小不同的葫芦，制桩不再仅依靠经验，施工更加规范，保证了桩体的质量。

[0026] 2、本发明提供的一种葫芦形桩身及其施工方法，每两个葫芦之间的间隔为1～3m，一类土地层中葫芦的直径大于桩孔直径30～45cm，高度为桩孔直径的0.7～1.1倍：二类土地层中葫芦的直径大于桩孔直径20～30cm，高度为桩孔直径的0.5～0.7倍；三类土和四类土地层中葫芦的直径大于桩孔直径10～20cm，高度为桩孔直径的0.3～0.5倍，使得桩体在不同地层都能得到足够的支撑，大大提高了桩体的承载能力和稳固性。

[0027] 3、本发明提供的一种葫芦形桩身及其施工方法，对钻孔、扩孔、下笼以及灌浆步骤的施工方法都进行了详细的描述，避免了桩孔的变形破损，也使得灌浆更加紧实，钢筋笼、混凝土以及地层之间能够形成最适宜的加固结构，进一步提高了桩体的质量。

附图说明

[0028] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0029] 图1为本发明提供的一种葫芦形桩身及其施工方法中葫芦形桩身结构示意图；

[0030] 图2为本发明提供的一种葫芦形桩身及其施工方法中葫芦形桩身施工方法流程图；

[0031] 图中：1：二类土地层葫芦、2：三类土地层葫芦、3：四类土地层葫芦、4：钢筋笼、5：混凝土。

具体实施方式

[0032] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0033] 本发明的目的是提供一种葫芦形桩身及其成桩方法，通过对灌注桩在不同地层中设置不同大小的葫芦，以解决现有葫芦形桩身灌注桩没有具体施工方法，地基的基层结构往往又十分复杂，只能靠经验施工，桩体质量难以保证，不能大范围推广的问题。

[0034] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0035] 实施例1：

[0036] 本实施例提供一种葫芦形桩身的施工方法，如图1和图2所示，首先，对地基进行勘测，按照设计图纸划定桩位，使用探测工具对桩位所处地层土质进行勘测，以判断地层结构，按照土石分类标准，坚实系数在0.5～0.6的为一类土，即松软土，坚实系数在0.6～0.8的为二类土，即普通土，坚实系数在0.8～1.0的为三类土，即坚土，坚实系数在1.0～1.5的为四类土，即砂砾坚土，根据探测的结果，记录地层软硬数据，本次探测记录的地层结构为：地面至以下两米为二类土，地面以下两米至六米为三类土，地面以下六米至八米为二类土，地面以下八米至设计标高为四类土，探测完地层结构以后对葫芦的位置及大小进行设计和计算，本次桩身的直径为0.8m，设计标高为10m，因此可在桩身的地下1.52m～2m处设置高
48cm、直径100cm的二类土地层葫芦1，在桩身的地下3.6m～4m处设置高40cm、直径90cm的三类土地层葫芦2，在桩身的地下6.52m～7m处设置高48cm、直径110cm的二类土地层葫芦1，在桩身的地下8.6m～9m处设置高40cm、直径90cm的四类土地层葫芦3，这样设置使得桩身在不同的地层结构都能获得稳定的支撑，桩身结构更加稳固，桩身设计完成后对桩位处埋设直径140cm的护筒，以防止地下水进入对桩位造成影响，护筒与桩体同心。

[0037] 进一步地，在施工现场通水通电通路，并将场地平整，将制桩所需的螺旋钻机等设备和泥浆等物料运进现场，调试设备，将螺旋钻机移动至施工位置并使用木块支撑固定，在螺旋钻机上安装扩孔钻头并对准设计桩位；开启螺旋钻机，对照勘测数据采用正循环法进行钻孔，螺旋钻机钻孔时回旋转速控制在60r/min，钻进下压力控制在25kN，钻进速度控制在1m/min，这样使得螺旋钻机能够平稳且快速地钻孔，不会造成塌孔等缺陷，当螺旋钻机钻头钻到预设葫芦处时进行扩孔，螺旋钻机扩孔时回旋转速控制在45r/min，钻进下压力控制在15kN，钻进速度控制在1m/min，这样扩出的葫芦更加平整，不会产生破损和塌孔，直至达到设计标高。

[0038] 进一步地，将预先制成的钢筋笼4外表面用绑丝均匀绑设砂浆垫块，再使用吊车吊起入孔，入孔的过程中应保证钢筋笼4始终垂直并扶稳，保证钢筋笼4平稳匀速入孔，误差不得超过50mm，这样能够使桩体成型后钢筋笼4支撑稳定，钢筋笼4入孔后，使用泵车对孔内灌注混凝土5，混凝土5采用硅酸盐水泥与砂、碎石和水混合而成，碎石粒径为5～25mm，砂的含泥量＜3％，碎石的含泥量＜3％，混凝土的坍落度控制在8，这种规格的混凝土不仅能够保证强度，还能使桩体与地基之间结合更加紧密，整个桩体承载力更大，边灌注边使用振捣器振捣，灌注至葫芦部分时应使混凝土高于葫芦30cm并留振45s以使得葫芦部分填充密实，每个桩体的灌浆时间应在3h内完成，防止混凝土成型时间不一致，灌注至高于设计标高30cm作为保护头，防止后续施工对桩体造成破损，施工完成后再破拆至设计标高。灌注完成后，应按时对已浇筑的灌注桩坯体进行浇水养护，并用塑料布(或塑料袋)将地面上部分完全包裹，防止水分流失过快导致灌注桩坯体裂缝。具体地，混凝土应在浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护。由于本实施例采用硅酸盐水泥，因此，养护不得少于7d，用适当的材料对混凝土表面加以覆盖并浇水，使混凝土在一定的时间内保持水泥水化作用所需要的适当温度和湿度条件，保证已浇筑好的混凝土在规定龄期内达到设计要求的强度。

[0039] 经过上述施工方法即可制成葫芦形桩身，打桩之前先对地基的地层结构进行勘测，并根据土石分类标准进行划分，扩孔时根据地层的不同硬度扩成大小不同的葫芦，在不同软硬程度的地层中设置大小不同的葫芦，每两个葫芦之间的间隔为1～3m，一类土地层中葫芦的直径大于桩孔直径30～45cm，高度为桩孔直径的0.7～1.1倍：二类土地层中葫芦的直径大于桩孔直径20～30cm，高度为桩孔直径的0.5～0.7倍；三类土和四类土地层中葫芦的直径大于桩孔直径10～20cm，高度为桩孔直径的0.3～0.5倍，使得桩体在不同地层都能得到足够的支撑，大大提高了桩体的承载能力和稳固性。

[0040] 需要说明的是，本实施例钻孔时所采用的螺旋钻机正循环法、灌注时所使用的硅酸盐水泥砼等均为现有的成熟技术，因此，其详细原理在本实施例中不再赘述。

[0041] 本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。