专利名称：螺纹灌注桩的成桩方法
技术领域：
本发明涉及一种螺纹灌注桩的成桩方法。
背景技术：
现有技术中，灌注钢筋混凝土桩广泛用于建筑工程的施工。一般钻孔圆柱桩与土层结合是平滑光直，对土壤的咬合力有一定的局限性，从而影响其承载能力。钻孔灌注桩虽然在成孔过程中桩周土层松弛，地层强度减低，但桩周的粗糙度大，其桩侧摩阻力甚至比打入桩还大。由于钻孔灌注桩适用于不同地层的钻孔，钻孔后先放入钢筋笼，后灌注混凝土，施工工艺简单，且不受桩径和桩长的限制，在建筑施工中仍被广泛使用。
近年来发展形成的螺纹桩成桩工艺，除其不出土、无污染、无噪音外，在承载力要求一定，地层土质基本相同的情况下使用，螺纹桩能减少桩径、缩短桩长或者说在桩径、桩长相同的情况下具有较高的承载力。
但是，为何螺纹桩尚不能推广使用，究竟原因是其施工工艺存在的缺陷，限制了螺纹桩的使用。
1、目前，螺纹桩桩形是在施工过程中，用钻杆旋转和提升的同时砼从钻杆中心注入而形成砼螺纹桩，然后，再在已形成的砼螺纹桩内插入钢筋笼，这是一个费工费时，需要较大配套设备才能完成的繁复工艺，且不能保证钢筋笼不偏移，而使钢筋外部无足够的保护层面影响成桩质量。在干燥炎热的夏天，由于砼凝结较快，也就是砼初凝时间短，增加了钢筋插入的困难，甚至无法插入。
2、钻孔终结后，钻头工作时在桩底产生的虚土无法清除而降低了桩端的承载力，影响成桩质量。
3、灌注砼时，虽有较大压力，由于是通过底部逐渐上升，灌注压明显减弱，使桩的密实度难于达到要求的水平。
4、灌注砼过程中以及由于钻杆的提升在底部形成真空进入的空气，难以排出而影响成桩质量。
5、因每根桩一次性灌注的砼需要的量比较小，用泵车灌注容量太大，也由于泵车灌注砼时间的限制，钻孔速度远远跟不上泵车砼灌注速度，未灌注完的砼只好倾弃，造成砼浪费，大大地增加了施工成本。
6、灌注管在砼灌注后，附在管内的残留砼要进行清洗比较困难。
从以上可以看出，目前螺纹桩成桩工艺对于螺纹桩来说质量低、成本高、劳动生产率低，因而影响了螺纹桩的推广和使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种螺纹灌注桩的成桩方法，该方法彻底改变了现有螺纹桩成桩工艺，并能在施工设备简单、施工效率高、成桩质量好、施工成本低的情况下完成螺纹桩的施工。
本发明的技术方案是一种螺纹灌注桩的成桩方法，包括下列步骤(1)在成孔设置护筒，护筒内径大于桩径；(2)用螺纹钻机挤土钻孔至规定深度；(3)边旋转边提升钻杆，以形成螺旋桩槽形；(4)将钻杆移位至下一桩孔；(5)在桩槽中插入钢筋笼；(6)将砼灌注管插入钢筋笼内，启动振动器，振实桩孔底部虚土；(7)开始灌注砼，一边灌注砼，一边提升灌注管，一边振动；(8)成桩终结，移位开始下一个桩孔。
本发明的优点是1.当钻机钻完第一孔后，钻机即可退出孔口，移位钻下一桩孔，提高了钻机的效率。
2.因不在已灌注好的砼中插钢筋笼，施工工艺简单，易于操作，并能保证钢筋笼中心不偏移，从而提高成桩质量。
3.下插钢筋笼和灌注砼可由另一班另行操作，平行作业，缩短了施工工期，加快了工程进度。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述图1为下护筒示意图；图2为钻螺纹桩孔示意图；图3为成型、注液护壁示意图；图4为下钢筋笼示意图；
图5为振实虚土示意图；图6为灌注砼示意图；图7为成桩示意图。
其中1护筒；2钻杆；3溢水口；4钢筋笼；5中心定位器；6砼锥块；7灌注管；8振动器；9灌浆口。
具体实施例方式
实施例一种螺纹灌注桩的成桩方法，包括下列步骤(1)在成孔设置护筒1(如图1所示)；护筒1内径比桩径大15％，埋土深度大于1米，如果地层土为粉细层或粗沙层，埋土深度应适当加深。护筒1高度应保证灌满水后的水位高出自然地下水位2米，护筒1高出地面15厘米以不影响钻机工作时移位原则，护筒1壁上开有1-2个带龙头的溢水口3。
(2)用螺纹钻机钻空至规定深度(如图2所示)；(3)边旋转边提升钻杆2，以形成螺旋桩槽形，同时从钻杆2中心注入清水，直至钻杆2升至地面，清水也灌满了螺纹桩槽，直至清水从护筒溢水口3溢出为止(如图3所示)，这是一种不循环的静水压护壁，如遇流动性较大的软土层可及时灌注砼也可注入平衡液(稳定液)进行护壁，在东北和西北黄土高原地质较好的情况下甚至不需加液护壁；螺纹桩机为不排土的挤土型桩机，挤压土量约为桩孔总土量的50％-60％，较大的提高了土层侧壁的密实度，对于软黏土及由于挤压，黏土层中水份部分被挤出而得到干燥和密实。当螺纹桩孔内灌满清水后，对侧壁静压力和土层密实度的提高，对桩孔进行了有效的护壁，如遇流动性较大的软土层，可及时灌注砼，也可用平衡液(稳定液)进行护壁，在东北和西部黄土高原，甚至不需要加护壁液。
(4)将钻杆2后移1米移位钻下一桩孔；(5)插入钢筋笼4(如图4所示)，钢筋笼4的上部和下部焊有3.2×50扁钢约300毫米的中心定位器5四至六条，以保证钢筋笼4中心不偏移，使钢筋外侧砼保护层＞30～50mm。在钢筋笼4底部固定有预置的砼锥块6，锥块6下部锥度与钻头相吻合，锥块6外圆略小于螺纹桩内径5mm，钢筋笼4加锥块6总长大于桩长100毫米；
(6)将砼灌注管7插入钢筋笼4内，直至顶住砼锥块6中心定位，砼灌注管7直径尽可能大一点，以使砼灌注通畅，灌注管底部带有密封底盖，保证灌注管内不得有水液渗入。在灌注管7顶部装有振动器8，当灌注管7插妥后，开动振动器8，这时预置砼锥块6受振动下沉，振动下沉，振实桩底部虚土，砼锥块6下沉量可按地层土质而变动，一般应大于100mm，太小虚土不能全部振结实(如图5所示)；(7)开始灌注砼(如图6所示)，泵车从灌注管灌浆口9灌入砼，先将灌注管灌满砼，灌注管内空气从顶部排出，底盖在重力的作用下打开，再开始灌注砼，一边灌注砼，一边提升灌注管7，这时灌注管底部密封底盖，留在桩孔内，并同时开动振动器8。砼经过振动器8的振动而得到密实，同时砼中的空气通过振动而溢出。桩孔内清水则从护筒1上的溢水口3经导管流出水槽。灌注的砼直至标高成桩，由于预置砼锥块6与钢筋笼4连成一体，也可防止钢筋笼4在灌注砼时浮起；(8)成桩终结，移位开始下一个桩孔，同时拆卸灌注管7进行清洗，灌注管施工时可以分段接长或缩短以利施工。
从以上情况来看，本发明不但使原有操作大为简便，成桩质量好，缩短了施工周期，提高了施工效率，且大大地降低了施工成本。
权利要求
1.一种螺纹灌注桩的成桩方法，包括下列步骤(1)在成孔设置护筒，护筒内径大于桩径；(2)用螺纹钻机挤土钻孔至规定深度；(3)边旋转边提升钻杆，以形成螺旋桩槽形；(4)将钻杆移位至下一桩孔；(5)在桩槽中插入钢筋笼；(6)将砼灌注管插入钢筋笼内，启动振动器，振实桩孔底部虚土；(7)开始灌注砼，一边灌注砼，一边提升灌注管，一边振动；(8)成桩终结，移位开始下一个桩孔。
2.根据权利要求1所述的螺纹灌注桩的成桩方法，其特征在于所述步骤(1)中，护筒内径比桩径大15％，埋土深度大于1米，护筒高度应保证灌满水后的水位高出自然地下水位2米，护筒高出地面15厘米，以不影响钻机工作时移位，护筒壁上开有1-2个带龙头的溢水口。
3.根据权利要求1所述的螺纹灌注桩的成桩方法，其特征在于所述步骤(3)中，同时从钻杆中心注入清水，直至钻杆升至地面，清水也灌满螺纹桩槽。
4.根据权利要求1所述的螺纹灌注桩的成桩方法，其特征在于所述步骤(5)中，钢筋笼上部和下部焊有3.2×50扁钢约300毫米的中心定位器4-6条，以保证钢筋笼中心不偏移，使钢筋外侧砼保护层大于30-50毫米。
5.根据权利要求1所述的螺纹灌注桩的成桩方法，其特征在于所述步骤(5)中，在钢筋笼底部固定有预置的锥头砼锥块，锥块下部锥度与钻头相吻合，锥块外圆略小于螺纹桩内径，钢筋笼加锥头总长大于桩长100毫米。
6.根据权利要求1或5所述的螺纹灌注桩的成桩方法，其特征在于所述步骤(6)中，灌注管下端顶砼锥块中心定位，灌注管顶部装有振动器，当灌注管插妥后，开动振动器。
7.根据权利要求1所述的螺纹灌注桩的成桩方法，其特征在于所述步骤(7)中，灌注管底部带有密封底盖，当灌注管内灌满砼后，底盖在重力的作用下打开，再开始灌注砼，底盖留在桩孔内。
全文摘要
本发明公开了一种螺纹灌注桩的成桩方法，包括(1)在成孔设置护筒，护筒内径大于桩径；(2)用螺纹钻机挤土钻孔至规定深度；(3)边旋转边提升钻杆，以形成螺旋桩槽形，同时从钻杆中心注入清水，直至钻杆升至地面，清水也灌满螺纹桩槽；(4)将钻杆移位至下一桩孔；(5)在桩槽中插入钢筋笼；(6)将砼灌注管插入钢筋笼内；(7)启动振动器，振实桩孔底部虚土；(8)开始灌注砼，一边灌注砼，一边提升灌注管，一边振动；(9)成桩终结，移位开始下一个桩孔；本发明不但使原有操作大为简便，成桩质量好，缩短了施工周期，提高了施工效率，且大大地降低了施工成本。
文档编号E02D5/56GK1851148SQ200610040028
公开日2006年10月25日 申请日期2006年4月26日 优先权日2006年4月26日
发明者万军 申请人:万军