砂桩尖静压管桩水冲施工方法技术

一种砂桩尖静压管桩水冲施工方法，依次包括下述步骤：（１）确定桩位后，在桩位形成孔洞，然后用砂子填满上述孔洞；（２）吊装管桩并将管桩安装到桩机上，管桩下端安装有管桩桩尖；使管桩桩尖对准桩位，然后使管桩桩尖插入上述孔洞内的砂子中并下压，在管桩桩尖的下方形成砂桩尖；（３）沉桩：砂桩尖到达软弱土层时，采用静压沉桩；砂桩尖到达砂质层时，采用水冲法辅助静压沉桩。本发明专利技术适合高密实砂质层上面有较厚的软弱土层的地质条件下的管桩沉桩施工，通过在沉桩前在管桩桩尖形成砂桩尖，能够使管桩在穿透上层较厚的软弱土层之后，顺利穿透下层的高密实砂质层，操作简便、快捷，沉桩效率高，有利于缩短工期，节约施工费用，降低工程成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及设置建筑基础桩的施工方法，具体地说，涉及一种砂桩尖静压管桩水 冲施工方法。
技术介绍
目前，管桩的沉桩方法主要有锤击沉桩方法和静压沉桩方法。锤击沉桩方法在沉 桩过程中存在振动大、噪音高、沉桩速度不均勻等缺点，容易对周边建筑物及周围环境产生 不利影响。静压沉桩方法由于在沉桩过程中无振动、噪音低、沉桩速度均勻，对周边建筑物 及周围环境影响小，越来越广泛地应用于管桩的沉桩施工中。在静压管桩施工中，当管桩到达高密实(一般标贯击数在35以上)的砂质层(如 砂、砂砾土、砂粘土等土层)时，单纯靠桩机静压力无法穿越，通常采用水冲法辅助静压沉 桩，使管桩桩尖成功穿透砂质层。通常，水冲法采用内冲内排方式，实施水冲法辅助静压沉 桩时，从管桩桩顶向管桩内腔插入高压水管，高压水管到达桩尖后，高压水管接通高压水； 高压水冲刷桩尖下方的砂而形成砂水混合液，砂水混合液沿管桩内腔向上流动并从管桩桩 顶排出，以减小砂质层对管桩桩尖的阻力，此时，对管桩施加较小的静压力，即可使管桩下 沉。这样，一边通入高压水，一边对管桩施加静压力，即可使管桩穿过砂质层。然而，在某些地质中，砂质层上面有较厚的软弱土层(如杂填土、粘土、淤泥、淤泥 质土等土层)，管桩必须依次穿过软弱土层和砂质层，方能到达设计持力层，这样，在管桩沉 桩过程中，上层的杂填土、淤泥、淤泥质土容易挤入管桩内腔，经挤压形成密实段，造成管桩 内腔严重堵塞；当管桩到达砂质层时，采用通常的水冲法(内冲内排)难以将管桩内腔中密 实的杂填土、淤泥、淤泥质土冲刷并排出，致使管桩无法穿透下部的砂质层而到达设计持力 层。目前，解决这一问题的方法是先采用钻(冲)孔桩机引孔，再用静压桩机沉桩，但工期 长，费用高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种，这种施工 方法适合持力层上面有高密实的砂质层(如砂、砂砾土、砂粘土等土层)、砂质层上面有较 厚的软弱土层(如杂填土、粘土、淤泥、淤泥质土等土层)的地质条件下的高强预应力管桩 基础工程，管桩在穿透较厚软弱土层时管桩内腔不被密实的杂填土、粘土、淤泥、淤泥质土 堵塞，使管桩到达砂质层时能够顺利实施水冲法辅助静压管桩沉桩，从而使管桩穿透砂质 层而到达设计持力层。采用的技术方案如下一种，其特征在于依次包括下述步骤(1)确定桩位后，在桩位形成孔洞，然后用砂子填满上述孔洞；(2)吊装管桩并将管桩安装到桩机上，管桩下端安装有管桩桩尖；使管桩桩尖对 准桩位，然后使管桩桩尖插入上述孔洞内的砂子中并下压，在管桩桩尖的下方形成砂桩 尖；(3)沉桩砂桩尖到达软弱土层时，采用静压沉桩；砂桩尖到达砂质层时，采用水 冲法辅助静压沉桩。上述步骤(1)中，确定桩位的过程通常为根据控制线确定轴线，再根据桩位平面 布置图布设桩位，随后使桩机就位；桩机就位后，复核桩位，复核合格后确定桩位。优选上述步骤(1)中，利用送桩器在桩位处压制孔洞。利用送桩器压制孔洞时，通 常在送桩器端部安装有圆锥状钢锥尖。所压制的孔洞的深度优选为1.5-2. 5米，更优选为 2米；所压制的孔洞的横截面通常为圆形，其直径通常等于或略大于管桩的外径。优选上述步骤(1)中，用砂子(砂子优选为中粗砂)分层填充孔洞，每填充0. 5米 高的砂子，用送桩器或管桩静压一次孔洞中的砂子，直至孔洞中的砂子与地面平齐。通过砂 子的分层填充及静压，能够使孔洞中的砂子更加密实，有利于形成致密、坚实、稳定的砂桩 尖。另外，上述步骤(1)中，也可以采用手工操作，在桩位挖出孔洞，然后用砂子填满 上述孔洞，并进一步将孔洞中的砂子压实。上述管桩桩尖通常为空心桩尖，空心桩尖设有上端及下端均开口的空腔，空心桩 尖通常采用钢材制成；优选空心桩尖呈上大下小的圆台状，或者呈上大下小的棱锥台状 (如正三棱锥台状、正四棱锥台、正五棱锥台、正六棱锥台等)。在一优选方案中，上述管桩 桩尖包括上大下小的圆台状空心钢桩尖主体，圆台状空心钢桩尖主体设有上端及下端均开 口的空腔；为了增强管桩桩尖的强度，在空腔内设有十字形加强肋板，十字形加强肋板与圆 台状空心钢桩尖主体的内壁焊接在一起，圆台状空心钢桩尖主体的外壁焊接有多个外加强 肋板，各外加强肋板沿圆台状空心钢桩尖主体的周向均勻分布。上述十字形加强肋板将圆 台状空心钢桩尖主体的空腔分隔成四个回水孔，回水孔的作用是当高压水冲刷管桩桩尖 下方的砂子时，形成的砂水混合液可从回水孔流入管桩内腔，随后向上流动并从管桩桩顶 排出。上述步骤O)中，形成砂桩尖的原理是当管桩桩尖插入上述孔洞内的砂子中时， 部分砂子进入管桩桩尖的空腔并进而上升至管桩的腔体中，由于砂子之间、砂子与管桩桩 尖空腔的内壁之间、砂子与管桩腔体的内壁之间存在摩擦力，因此，当有足够量的砂子进入 管桩桩尖的空腔及管桩的腔体中时，砂子与管桩腔体的内壁之间的摩擦力、以及砂子与管 桩桩尖空腔的内壁之间的摩擦力足够大，管桩腔体对砂子产生足够大的阻力，砂子不能再 挤入管桩桩尖的空腔(通常进入管桩腔体的砂子高度达到1米左右时，管桩腔体对砂子的 阻力即足够大)，此时，管桩桩尖被砂子填实并对管桩桩尖下方的砂子产生一个下压力；管 桩桩尖进一步下压时，管桩桩尖能够驱动其下方的一部分砂子随之下移，管桩桩尖下方能 够随管桩桩尖一起下移的砂子即构成砂桩尖，砂桩尖的形状近似圆锥状。当砂桩尖到达软弱土层时，由于土层较软，对管桩桩尖的阻力较小，因此单独采用 静压沉桩方法，利用“砂桩尖”急剧挤压桩周软弱土，从而使管桩桩尖穿过软弱土层。在静 压沉桩的过程中，砂桩尖表层的砂子往往会略有损耗，但仍能保持近似圆锥状，并堵住管桩 桩尖下端的开口，能够防止软弱土挤进管桩桩尖的空腔并及管桩的腔体而造成堵塞，也就 是说，采用静压沉桩方法使管桩桩尖穿过软弱土层后，管桩桩尖的空腔及管桩的腔体仍然 由砂子填充。在管桩下沉过程中，如果出现压力突变(即压力突然增大)，以致单独依靠静压无法使管桩继续下沉，结合工程地质勘察报告，判断砂桩尖已进入砂质层，则立即停止静压沉 桩，安装水冲设备。安装好水冲设备后，接下来采用水冲法辅助静压沉桩。当砂桩尖到达砂质层时，如果单独采用静压沉桩方法，则管桩不易穿过砂质层，因 此采用水冲法辅助静压沉桩(也就是说，静压沉桩方法与水冲法相结合)，以使管桩桩尖能 够顺利穿透砂质层。通常，水冲法采用内冲内排方式，上述水冲设备包括高压水管(高压水 管可采用Φ 100的无缝钢管，高压水管端部采用变截面形式制造，以便得到更大的高压水 冲力)，实施水冲法辅助静压沉桩时，从管桩桩顶向管桩的腔体插入高压水管，高压水管的 出水口到达管桩桩尖后，高压水管接通高压水；高压水冲刷管桩桩尖下方的砂子(高压水 首先冲刷用于形成砂桩尖的砂子，随后再冲刷砂质层的砂子)而形成砂水混合液，砂水混 合液沿管桩的腔体向上流动并从管桩桩顶排出，以减小砂质层对管桩桩尖的阻力，此时，对 管桩施加较小的静压力，即可使管桩下沉。这样，一边通入高压水，一边对管桩施加静压力， 即可使管桩桩尖穿过砂质层。在管桩桩尖穿过砂质层的过程中，由于高压水的冲刷，构成砂 桩尖的砂子被冲散，砂桩尖消失。优选采用水冲法辅助静压沉桩时，利用回水装置，回收自管桩顶端排出的砂水混 合液，砂水混合液经沉淀后得到回收水，将回收水提供给高压水管，实现水的循环利用，从 而避免本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种砂桩尖静压管桩水冲施工方法，其特征在于依次包括下述步骤：（１）确定桩位后，在桩位形成孔洞，然后用砂子填满上述孔洞；（２）吊装管桩并将管桩安装到桩机上，管桩下端安装有管桩桩尖；使管桩桩尖对准桩位，然后使管桩桩尖插入上述孔洞内的砂子中并下压，在管桩桩尖的下方形成砂桩尖；（３）沉桩：砂桩尖到达软弱土层时，采用静压沉桩；砂桩尖到达砂质层时，采用水冲法辅助静压沉桩。

【技术特征摘要】
1.一种砂桩尖静压管桩水冲施工方法，其特征在于依次包括下述步骤(1)确定桩位后，在桩位形成孔洞，然后用砂子填满上述孔洞；(2)吊装管桩并将管桩安装到桩机上，管桩下端安装有管桩桩尖；使管桩桩尖对准桩 位，然后使管桩桩尖插入上述孔洞内的砂子中并下压，在管桩桩尖的下方形成砂桩尖；(3)沉桩砂桩尖到达软弱土层时，采用静压沉桩；砂桩尖到达砂质层时，采用水冲法 辅助静压沉桩。2.根据权利要求1所述的砂桩尖静压管桩水冲施工方法，其特征是所述步骤(1)中， 利用送桩器在桩位处压制孔洞。3.根据权利要求2所述的砂桩尖静压管桩水冲施工方法，其特征是所压制的孔洞的 深度为1.5-2. 5米。4.根据权利要求1所述的砂桩尖静压管桩水冲施工方法，其特征是所述步骤(1)中， 用砂子分层填充孔洞，每填充0.5米高的砂子，用送桩器或管桩静压一次孔洞中的砂子，直 至孔洞中的砂子与地面平齐。5.根据权利要求1所述的砂桩尖静压管桩水冲施工方法，其特征是所述管桩桩尖包 括上大下小的圆台状空心钢桩尖主体，圆台状空心钢桩尖主体设有上端及下端均开口的空 腔；所述空腔内设有十字形加强肋板，十字形加强肋板与圆台状空心钢桩尖主体的内壁焊 接在一起，圆台状空心钢桩尖主体的外壁焊接有多个外加强肋板，各外加强肋板沿圆台状 空心钢桩尖主体的周向均勻分布；十字形加强肋板将圆台状空心钢桩尖主体的空腔分隔成 四个回水孔。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪少健，章国钟，古佳林，陈邻耀，王建忠，陈任良，肖荣和，
申请(专利权)人：广东省第二建筑工程公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]