一种振动沉管桩机挤密预投置换料强夯置换的施工方法与流程

1.本发明涉及强夯置换领域，尤其涉及一种振动沉管桩机挤密预投置换料强夯置换的施工方法。


背景技术：

2.在采用传统强夯置换进行地基加固的过程中，现有技术中是通过柱锤预成孔，投料，柱锤点夯把置换料反复夯击至设计持力层，成而形成强夯置换的作用，而传统强夯置换存在以下问题：
3.1)由于传统采用强夯置换需反复柱锤点夯反复进行投料进行置换，置换料无法精准投至设计持力层中，而在投料和反复夯击过程中无效置换料较多，浪费严重；
4.2)由于传统采用强夯置换需反复柱锤点夯、反复进行投料进行置换，工效极低，耗时耗力又耗材料，大大增加劳动力和施工的成本。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种振动沉管桩机挤密预投置换料进行强夯置换地基处理的施工方法，采用沉管挤密桩机进行预先挤密投送置换料至设计持力层，进行精准投放置换料并进行振动挤密，通过柱锤进行点夯夯实及扩大置换料墩体，不需反复夯击、反复投料，节省大量置换料，使施工效率提高至原来1～3倍，适用于处理低、高饱和度的粉(粘)土、流塑～软塑的黏性土、松散性砂土、素填土、杂填土等地基处理工程。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.本发明提供的一种振动沉管桩机挤密预投置换料进行强夯置换地基处理的施工方法，包括如下步骤：
8.s1、振动沉管桩机挤密预投料施工：
9.a)、振动沉管至设计要求(持力层)位置；
10.b)、向钢沉管内投满置换料；
11.c)、在钢沉管向上提升时，桩尖打开，使得钢沉管内的置换料流入夯坑内；
12.d)、降落钢沉管，利用振动以及桩尖的挤压作用密实夯坑内的置换料；
13.e)、重复步骤c)、步骤d)，最终使钢沉管提升至地面，再次用置换料填平夯坑后移机至下一夯击点位孔进行送料；
14.s2、柱锤置换点夯施工：本次施工采用长圆柱形钢锤；
15.a)、提升脱钩器，标定落距并锁定脱钩器钢丝绳长度；
16.b)、提升夯锤，脱钩器打开夯锤使得夯锤自由下落；
17.c)、利用测量工具测量夯坑内地面、夯坑口标高，得到夯击隆起量以及夯沉量；
18.d)、重复步骤b)、步骤c)，直至满足停锤填料标准，完成成孔，装载机夯坑填料，移至下一夯点成桩施工；
19.s3、普通锤点夯施工：本次施工采用普通圆柱型平底钢锤；
20.a)、提升脱钩器，标定落距并锁定脱钩器钢丝绳长度；
21.b)、提升夯锤，脱钩器打开夯锤使得夯锤自由下落；
22.c)、利用测量工具测量夯坑内地面、夯坑口标高，得到夯击隆起量以及夯沉量；
23.d)、重复步骤b)、步骤c)，在夯坑深度为0.5m时收锤，完成成孔，装载机夯坑填料；
24.s4、满夯施工：本次施工采用普通圆柱型平底钢锤；
25.每排均以第一个夯点为基准，各夯点锤印相互搭接，夯至预定击数，逐点推进，直至完成该排全部夯点。
26.优选地，在s1、s2、s3施工前，需通过置换布点图测放夯击点位，并通过明显标志标明。
27.优选地，在步骤s1中，在重复步骤b)、步骤c)过程中，每次提升至三分之一桩长时，进行一次反插操作；累计反插不少于3次；每根碎石桩施工完后，需要在桩顶填补碎石料至平施工场地面标高。
28.优选地，步骤s2中所使用的长圆柱形钢锤的参数如下：锤重160kn，底面积1.327
㎡
，底面直径1.3m，锤底静压140kpa。
29.优选地，步骤s3中所使用的普通圆柱型平底钢锤的参数如下：锤重100～200kn，底面积4～5
㎡
，底面直径2.2～2.5m，锤底静压20～50kpa。
30.优选地，步骤s4中所使用的普通圆柱型平底钢锤的参数如下：锤重100～200kn，底面积4～5
㎡
，底面直径2.2～2.5m，锤底静压约20～50kpa。
31.优选地，在步骤s1、s2和s3中，在进行施工前需架设水准仪，仪器设置在距离夯击点30m外。
32.本发明的有益效果为：
33.采用振动沉管桩机挤密预投置换料进行强夯置换，观念先进，工艺可靠，采用振动沉管桩机进行预先挤密投送置换料至设计要求(持力层)，进行精准投放置换料并进行振动挤密，无无效置换料，节省大量置换料，通过柱锤进行点夯夯实及扩大置换料墩体，不需反复夯击、反复投料，使施工效率提高至原来一至三倍，与传统柱锤强夯置换相比，具有节省材料、缩短施工周期、适应范围广、降低工程造价、质量可控等优点。同等设计承载力条件下，采用振动沉管桩机挤密预投置换料强夯置换工艺，可以节约50％置换料，工程总造价降低20％的经济效果。
附图说明
34.图1是本发明具体实施方式中提供的一种振动沉管桩机挤密预投置换料进行强夯置换地基处理的施工方法的结构示意图。
35.图中：
36.1、履带超重机(夯机)；2、柱锤；3、满夯锤；4、普通锤；5、上料斗；6、钢沉管；7、进料口；8、振动锤；9、桩架；10、桩尖活动出料口；11、脱钩器；12、枕木；13、钢滚筒；14、电动机控制箱；15、操作室；16、卷扬机；17、钢斜撑；18、主卷扬钢丝绳；19、副卷扬钢丝绳；20、滑轮天车；21、挖掘机。
具体实施方式
37.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
38.实施例
39.本实施例中提供的一种振动沉管桩机挤密预投置换料进行强夯置换地基处理的施工方法，包括如下步骤：
40.s1、振动沉管桩机挤密预投料施工；
41.s2、柱锤置换点夯施工：本次施工采用长圆柱形钢锤；
42.s3、普通锤点夯施工：本次施工采用普通圆柱型平底钢锤；
43.s4、满夯施工：本次施工采用普通圆柱型平底钢锤。
44.如图1所示，本实施例中提供的一种振动沉管桩机挤密预投置换料进行强夯置换地基处理的施工方法，1、振动沉管桩机进行挤密预投置换料，成桩直径0.9m(成桩直径可根据置换布置点适当适当调整)，持力层为设计要求；2、柱锤置换点夯施工，夯击能级1000kn.m，柱锤2采用长圆柱形钢锤，锤重约160kn(以实际进场夯锤锤重为准)，底面积1.327
㎡
，底面直径1.3m，锤底静压140kpa，点夯施工形成的夯坑用置换料填平，直至满足收锤标准，经柱锤强夯置换施工后，形成直径大于1.3m的振动沉管桩机体；3、普通锤点夯施工，夯击能级3000kn.m，普通锤4采用普通圆柱型平底钢锤，锤重约100～200kn(以实际进场夯锤锤重为准)，底面积4～5
㎡
，底面直径2.2～2.5m，锤底静压约20～50kpa，形成的夯坑用置换料填平；4、满夯，夯击能级1000kn.m，夯锤3采用普通圆柱型平底钢锤，锤重约100～200kn(以实际进场夯锤锤重为准)，底面积4～5
㎡
，底面直径2.2～2.5m，锤底静压约20～50kpa，满夯搭接1/3
‑
1/4，满夯1
‑
2遍。
45.施工的步骤如下：
46.2.1振动沉管桩机挤密预投料施工
47.2.1.1根据强夯置换布点图测放夯击点位，并用有色塑料纸袋等明显标志标明，报监理验收；
48.2.1.2桩尖10对准夯击点位，开始挤密桩机预投置换料施工，持力层为设计要求；
49.2.1.3向钢沉管6内投满置换料；
50.2.1.4把钢沉管6提升时，提升时桩尖自动打开，钢沉管6内的置换料流入夯坑内；
51.2.1.5利用卷扬机16降落钢沉管6，利用振动锤8振动及桩尖10的挤压作用使置换料密实；
52.2.1.6重复2.1.4、2.1.5两工序，钢沉管6上下运动，置换料不断补充密实，承载力桩不断增高；每次提升至1/3置换深度时，(可视现场实际情况调整)进行反插一次，例如:当置换深度6米，提升1/3桩长为2m时反插一次，提升4米时反插一次，最后桩顶反插一次，累计反插不少于3次；每个置换点投料施工完后，需要在桩顶填补置换料至平施工场地面标高。
53.2.1.7钢沉管6提至地面，再次用置换料填平夯坑，移机进行下一夯击点位引孔送料。
54.2.2柱锤强夯置换施工
55.5.2.1根据布点图测放夯击点位，并用有色塑料纸袋、竹签等明显标志标明，报监理验收；
56.2.2.2架设水准仪，仪器设在距夯击点30m之外；
57.2.2.3用仪器测量夯击点地面高程并记录，测量夯锤高度；
58.2.2.4夯机1就位，稳车稳锤；
59.2.2.5提升脱钩器11，标定落距并锁定脱钩器钢丝绳长度；
60.2.2.6提升柱锤2，脱钩器11打开夯锤自由落下；
61.2.2.7用标尺测量夯坑内地面、夯坑口标高并记录，计算隆起量、夯沉量；
62.2.2.8重复步骤2.2.6～2.2.7，直至满足停锤填料标准，完成成孔，挖掘机21夯坑填料；
63.2.2.9重复步骤2.2.6～2.2.8，直至成桩，移位，进行下一夯点成桩施工。
64.2.3普通锤强夯施工
65.2.3.1根据布点图测放夯击点位，并用有色塑料纸袋、竹签等明显标志标明，报监理验收；
66.2.3.2架设水准仪，仪器设在距夯击点30m之外；
67.2.3.3用仪器测量夯击点地面高程并记录，测量夯锤高度；
68.2.3.4夯机1就位，稳车稳锤；
69.2.3.5提升脱钩器11，标定落距并锁定脱钩器钢丝绳长度；
70.2.3.6提升普通锤4，脱钩器11打开夯锤自由落下；
71.2.3.7用标尺测量夯坑内地面、夯坑口标高并记录，计算隆起量、夯沉量；
72.2.3.8重复步骤2.3.6～2.3.7，夯坑深度0.5米时收锤，完成成孔，挖掘机21夯坑填料；
73.2.4满夯施工
74.2.4.1场地平整，根据锤印搭接要求放出各排夯点基准线。
75.2.4.2夯机1就位，锁定落距。
76.2.4.3每排均以第一个夯点为基准，各夯点锤印按要求相互搭接，夯至规定击数，逐点推进，直至完成该排全部夯点。
77.2.4.4逐排推进或隔排推进，直至完成一遍满夯。
78.采用振动沉管桩机挤密预投置换料进行强夯置换，观念先进，工艺可靠，采用沉管振动沉管桩机进行预先挤密投送置换料至设计要求(持力层)，进行精准投放置换料并进行振动挤密，无无效置换料，节省大量置换料，通过柱锤进行点夯夯实及扩大置换料墩体，不需反复夯击、反复投料，使施工效率提高至原来一至三倍，与传统柱锤强夯置换相比，具有节省材料、缩短施工周期、适应范围广、降低工程造价、质量可控等优点。同等设计承载力条件下，采用振动沉管桩机挤密预投置换料强夯置换工艺，可以节约50％置换料，工程总造价降低20％的经济效果
79.本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。
80.需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
81.需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请
所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
82.在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
83.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

技术特征：
1.一种振动沉管桩机挤密预投置换料强夯置换的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、振动沉管桩机挤密预投料施工：a)、振动沉管至设计要求(持力层)位置；b)、向钢沉管内投满置换料；c)、在钢沉管向上提升时，桩尖打开，使得钢沉管内的置换料流入夯坑内；d)、降落钢沉管，利用振动以及桩尖的挤压作用密实夯坑内的置换料；e)、重复步骤c)、步骤d)，最终使钢沉管提升至地面，再次用置换料填平夯坑后移机至下一夯击点位孔进行送料；s2、柱锤置换点夯施工：本次施工采用长圆柱形钢锤；a)、提升脱钩器，标定落距并锁定脱钩器钢丝绳长度；b)、提升夯锤，脱钩器打开夯锤使得夯锤自由下落；c)、利用测量工具测量夯坑内地面、夯坑口标高，得到夯击隆起量以及夯沉量；d)、重复步骤b)、步骤c)，直至满足停锤填料标准，完成成孔，装载机夯坑填料，移至下一夯点成桩施工；s3、普通锤点夯施工：本次施工采用普通圆柱型平底钢锤；a)、提升脱钩器，标定落距并锁定脱钩器钢丝绳长度；b)、提升夯锤，脱钩器打开夯锤使得夯锤自由下落；c)、利用测量工具测量夯坑内地面、夯坑口标高，得到夯击隆起量以及夯沉量；d)、重复步骤b)、步骤c)，在夯坑深度为0.5m时收锤，完成成孔，装载机夯坑填料；s4、满夯施工：本次施工采用普通圆柱型平底钢锤；每排均以第一个夯点为基准，各夯点锤印相互搭接，夯至预定击数，逐点推进，直至完成该排全部夯点。2.根据权利要求1所述的一种振动沉管桩机挤密预投置换料强夯置换的施工方法，其特征在于：在s1、s2、s3施工前，需通过置换布点图测放夯击点位，并通过明显标志标明。3.根据权利要求1所述的一种振动沉管桩机挤密预投置换料强夯置换的施工方法，其特征在于：在步骤s1中，在重复步骤b)、步骤c)过程中，每次提升至三分之一桩长时，进行一次反插操作；累计反插不少于3次；每个置换夯点预投置换料施工完后，需要在夯点顶填补置换料至平施工场地面标高。4.根据权利要求1所述的一种振动沉管桩机挤密预投置换料强夯置换的施工方法，其特征在于：步骤s2中所使用的长圆柱形钢锤的参数如下：锤重160kn，底面积1.327
㎡
，底面直径1.3m，锤底静压140kpa。5.根据权利要求1所述的一种振动沉管桩机挤密预投置换料强夯置换的施工方法，其特征在于：步骤s3中所使用的普通圆柱型平底钢锤的参数如下：锤重100～200kn，底面积4～5
㎡
，
底面直径2.2～2.5m，锤底静压20～50kpa。6.根据权利要求1所述的一种振动沉管桩机挤密预投置换料强夯置换的施工方法，其特征在于：步骤s4中所使用的普通圆柱型平底钢锤的参数如下：锤重100～200kn，底面积4～5
㎡
，底面直径2.2～2.5m，锤底静压约20～50kpa。7.根据权利要求1所述的一种振动沉管桩机挤密预投置换料强夯置换的施工方法，其特征在于：在步骤s1、s2和s3中，在进行施工前需架设水准仪，仪器设置在距离夯击点30m外。
技术总结
本发明公开了一种振动沉管桩机挤密预投置换料强夯置换的施工方法，属于强夯置换领域，振动沉管桩机挤密预投置换料强夯置换的施工方法包括如下步骤：S1、振动沉管桩机挤密预投料施工；S2、柱锤置换点夯施工；S3、普通锤点夯施工；S4、满夯施工。本发明公开的一种振动沉管桩机挤密预投置换料强夯置换的施工方法，通过柱锤进行点夯夯实及扩大置换料墩体，不需反复夯击、反复投料，使施工效率提高至原来一至三倍，适用于处理低、高饱和度的粉(粘)土、流塑～软塑的黏性土、松散性砂土、素填土、杂填土等地基处理工程。地基处理工程。地基处理工程。


技术研发人员：郭优腾 尧在雨 廖述芳 鞠文奇 袁金勇
受保护的技术使用者：江西省地质工程（集团）公司
技术研发日：2021.03.29
技术公布日：2021/6/24