基于靜壓沉管成孔重錘夯實(shí)擠密樁的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于地基處理及施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于沉管成孔重錘夯實(shí)擠密粧的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]濕陷性黃土是一種特殊性的土，在一定的壓力下，下沉穩(wěn)定后受水侵濕，土質(zhì)結(jié)構(gòu)迅速破壞，并產(chǎn)生顯著的附加下沉，故在濕陷性黃土場(chǎng)地上進(jìn)行建設(shè)，在滿足地基承載力的同時(shí)，還要考慮地基受水侵濕可能性的大小和再使用期間對(duì)不均勻沉降限制的嚴(yán)格程度來選擇適宜的地基處理方法，防止地基濕陷對(duì)建筑產(chǎn)生危害。
[0003]消除濕陷性目前普遍采用的處理方法有:
[0004]—、柴油錘沉管沉孔夾桿錘夯實(shí)擠密粧。
[0005]施工方法是用柴油錘打粧機(jī)將沉管打入到設(shè)計(jì)標(biāo)高后拔出，形成粧孔，夯填采用偏心輪夾桿式夯實(shí)機(jī)連續(xù)施工。原理是在沉管過程中，沉管對(duì)周邊的土產(chǎn)生擠壓，使沉管周邊的土質(zhì)達(dá)到擠密效果消除沉管周邊的濕陷性，再將粧孔夯實(shí)。目前采用成孔直徑400粧間距900按等邊三角形布粧。
[0006]優(yōu)點(diǎn):處理效果好，能保證施工質(zhì)量。缺點(diǎn):柴油錘噪音大，柴油燃燒不充分，污染環(huán)境。
[0007]二、長螺旋鉆成孔重錘夯實(shí)擠密粧。
[0008]施工方法是用長螺旋鉆機(jī)將粧體內(nèi)土鉆出，形成粧孔，夯填采用1.5-1.8噸的重錘分層夯實(shí)。原理是在重錘夯實(shí)粧孔的過程中對(duì)粧孔周邊的土產(chǎn)生擠壓，是粧孔周邊的土質(zhì)達(dá)到擠密效果，同時(shí)夯實(shí)粧孔。目前采用成孔直徑400成粧直徑多550，粧間距850按等邊三角形布粧。
[0009]優(yōu)點(diǎn):噪音?。蝗秉c(diǎn):當(dāng)需要處理的地層，含水率較低時(shí)(< 16% )擠土效果降低。經(jīng)常出現(xiàn)粧間土濕陷性消除達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。含水率較高時(shí)，鉆出土不能用于回填土，需要外運(yùn)，需換土回填，增加施工費(fèi)用，并影響環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供基于沉管成孔重錘夯實(shí)擠密粧的裝置及方法，適用于消除地基濕陷性，解決的主要問題是保證擠土效應(yīng)，降低施工費(fèi)用，降低噪音，不污染環(huán)境。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:基于沉管成孔重錘夯實(shí)擠密粧的裝置，包括有靜壓粧機(jī)，靜壓粧機(jī)與沉管2相連；沉管2的前端為鋼制粧尖3。
[0012]所述的沉管2為鋼制管。
[0013]利用上述沉管成孔重錘夯實(shí)擠密粧裝置的施工方法，包括以下步驟:
[0014]步驟一，平整場(chǎng)地，消除障礙物，根據(jù)設(shè)計(jì)的參數(shù)測(cè)量、放線、布置粧點(diǎn)；
[0015]步驟二，移動(dòng)靜壓粧機(jī)至粧位，調(diào)平粧機(jī)，通過操作縱橫向位移系統(tǒng)，使沉管尖對(duì)準(zhǔn)粧位點(diǎn)后先插入300?500mm，用兩臺(tái)經(jīng)瑋儀或吊線錘成垂直方向調(diào)整垂直度；
[0016]步驟三，沉管前兩個(gè)行程應(yīng)不斷地觀測(cè)沉管的垂直度，如不滿足要求，在1?2個(gè)行程調(diào)整完成，沉管應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)沉管達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，停止沉管，作好施工記錄，緩慢拔出沉管，粧機(jī)移至下一粧位；
[0017]步驟四，成粧前測(cè)量成孔直徑和深度，符合要求后先對(duì)孔底進(jìn)行預(yù)夯2?3擊，再將粧體置入粧孔，采用> 1.5噸的重錘分層夯實(shí)，每層填料量< 0.15m3，夯錘自由下落高度> 3m，窮擊5?7次。
[0018]本發(fā)明的有益效果
[0019]1)沉管成孔施工中無噪音、無污染。
[0020]2)成孔過程無鉆出土，無需換填，減少泥土外運(yùn)，減少施工費(fèi)用。
[0021]3)在沉管成孔過程中，使粧孔部分的土全部擠到了沉管周邊，擠土量達(dá)到了所處理基層總量的16%以上。
[0022]4)在III級(jí)自重濕陷性場(chǎng)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，經(jīng)第三方檢測(cè)結(jié)果如下
[0023]a.粧間土共8件土樣濕陷性系數(shù)均小于0.015，說明粧間土濕陷性已經(jīng)消除；
[0024]b.粧間土平均擠密系數(shù)平均值為0.93-0.95 ；
[0025]c.粧體土壓實(shí)系數(shù)平均值為0.98。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2為本發(fā)明的布粧示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0029]參見圖1、2，基于沉管成孔重錘夯實(shí)擠密粧的裝置，包括有靜壓粧機(jī)，靜壓粧機(jī)與沉管2相連；沉管2的前端為鋼制粧尖3。
[0030]所述的沉管2為鋼制管。
[0031]工作原理是:用靜壓粧機(jī)將帶有粧尖的鋼制沉管壓入所要處理的壓粧工作面的地層，沉管過程中，沉管的粧尖對(duì)所處理的地層產(chǎn)生側(cè)向壓力Ρ:，使沉管周邊的土質(zhì)達(dá)到擠密效果，消除沉管周邊的濕陷性。沉管達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，拔出沉管形成粧孔，再將粧孔分層夯實(shí)。
[0032]實(shí)施例:
[0033]保利曲江春天花園11#住宅樓地上33層，地下2層，本建筑場(chǎng)地為自重濕陷性黃土場(chǎng)地，伐板以下13米內(nèi)地層具濕陷性，其濕陷性等級(jí)為III級(jí)。地基處理方案為先全部消除地基濕陷性，再作靜壓管粧粧基。
[0034]消除地基濕陷性采用長螺旋鉆成孔重錘夯實(shí)擠密粧，其設(shè)計(jì)成孔直徑400mm，成粧直徑大于550mm，粧間距850mm按等邊三角形布粧，粧長13米，共計(jì)布粧3182根。地基處理后要求粧間土平均擠密系數(shù)不小于0.90，粧身壓實(shí)系數(shù)不小于0.97。
[0035]消除地基濕陷性改用沉管成孔重錘夯實(shí)擠密粧，其設(shè)計(jì)成孔直徑560mm，粧間距1.3m按等邊三角形不布粧，粧長13m，共計(jì)布粧1355根，地基處理后的要求不變。
[0036]實(shí)施效果
[0037]1)長螺旋鉆成孔重錘夯實(shí)擠密粧(用一臺(tái)長螺旋鉆機(jī))。
[0038]①處理效果:符合要求。
[0039]②施工工期:40天；
[0040]③工程量:9823m3;
[0041]④施工費(fèi)用:687610元。
[0042]2)沉管成孔重錘夯實(shí)擠密粧(用一臺(tái)靜壓粧機(jī))。
[0043]①處理效果:處理后粧間土平均擠密系數(shù)0.93?0.95，粧身壓實(shí)系數(shù)平均值0.98 ；
[0044]②施工工期:28天；
[0045]③工程量:13X1355 = 17615m ;
[0046]④施工費(fèi)用:35X17615 = 616525 元
[0047]3)采用沉管成孔重錘夯實(shí)擠密粧，在保證工程質(zhì)量的同時(shí)，可節(jié)約工期30%，可降低施工費(fèi)用10%以上。且無噪音、無污染，無需換填土、減少泥土運(yùn)輸。
[0048]利用上述沉管成孔重錘夯實(shí)擠密粧裝置的施工方法，包括以下步驟:
[0049]步驟一，平整場(chǎng)地，消除障礙物，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)(成孔直徑560mm，粧間距1.3m按等邊三角形布粧，粧長13m)測(cè)量、放線、布置粧點(diǎn)；
[0050]步驟二，移動(dòng)靜壓粧機(jī)至粧位，調(diào)平粧機(jī)，通過操作縱橫向位移系統(tǒng)，使沉管尖對(duì)準(zhǔn)粧位點(diǎn)后先插入300?500mm，用兩臺(tái)經(jīng)瑋儀或吊線錘成垂直方向調(diào)整垂直度；
[0051]步驟三，沉管前兩個(gè)行程應(yīng)不斷地觀測(cè)沉管的垂直度，如不滿足要求，在1?2個(gè)行程調(diào)整完成，沉管應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)沉管達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，停止沉管，作好施工記錄，緩慢拔出沉管，粧機(jī)移至下一粧位；
[0052]步驟四，成粧前測(cè)量成孔直徑和深度，符合要求后先對(duì)孔底進(jìn)行預(yù)夯2-3擊，再將粧體置入粧孔，采用> 1.5噸的重錘分層夯實(shí)，每層填料量< 0.15m3，夯錘自由下落高度>3m，夯擊5?7次。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于沉管成孔重錘夯實(shí)擠密粧的裝置，其特征在于，包括有靜壓粧機(jī)，靜壓粧機(jī)與沉管(2)相連；沉管(2)的前端為鋼制粧尖(3)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于沉管成孔重錘夯實(shí)擠密粧的裝置，其特征在于，所述的沉管(2)為鋼制管。3.利用上述沉管成孔重錘夯實(shí)擠密粧裝置施工方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，平整場(chǎng)地，消除障礙物，根據(jù)設(shè)計(jì)的參數(shù)測(cè)量、放線、布置粧點(diǎn)； 步驟二，移動(dòng)靜壓粧機(jī)至粧位，調(diào)平粧機(jī)，通過操作縱橫向位移系統(tǒng)，使沉管尖對(duì)準(zhǔn)粧位點(diǎn)后先插入300?500mm，用兩臺(tái)經(jīng)瑋儀或吊線錘成垂直方向調(diào)整垂直度； 步驟三，沉管前兩個(gè)行程應(yīng)不斷地觀測(cè)沉管的垂直度，如不滿足要求，在1?2個(gè)行程調(diào)整完成，沉管應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)沉管達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，停止沉管，作好施工記錄，緩慢拔出沉管，粧機(jī)移至下一粧位； 步驟四，成粧前測(cè)量成孔直徑和深度，符合要求后先對(duì)孔底進(jìn)行預(yù)夯2?3擊，再將粧體置入粧孔，采用> 1.5噸的重錘分層夯實(shí)，每層填料量< 0.15m3，夯錘自由下落高度>3m，夯擊5?7次。
【專利摘要】基于沉管成孔重錘夯實(shí)擠密樁的裝置，包括有靜壓樁機(jī)，靜壓樁機(jī)與沉管相連；沉管的前端為鋼制樁尖；施工方法包括以下步驟：1)，平整場(chǎng)地，消除障礙物，根據(jù)設(shè)計(jì)的參數(shù)測(cè)量、放線、布置樁點(diǎn)；2)移動(dòng)靜壓樁機(jī)至樁位，調(diào)平樁機(jī)，通過操作縱橫向位移系統(tǒng)，使沉管尖對(duì)準(zhǔn)樁位點(diǎn)后先插入，用兩臺(tái)經(jīng)緯儀或吊線錘成垂直方向調(diào)整垂直度；3)沉管前兩個(gè)行程應(yīng)不斷地觀測(cè)沉管的垂直度，當(dāng)沉管達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，停止沉管，緩慢拔出沉管，樁機(jī)移至下一樁位；4)成樁前測(cè)量成孔直徑和深度，將樁體置入樁孔，重錘分層夯實(shí)；解決的主要問題是保證擠土效應(yīng)，降低施工費(fèi)用，降低噪音，不污染環(huán)境。
【IPC分類】E02D5/72, E02D5/66, E02D7/20
【公開號(hào)】CN105369803
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510893789
【發(fā)明人】張治平
【申請(qǐng)人】陜西聚源基礎(chǔ)工程有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年12月2日