[发明专利]软质土层高强预应力砼管桩引孔锤击施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种软质土层桩基施工方法。

背景技术

现有的软质土层桩基施工方法包括如下施工工序：

1.长螺旋钻机引孔施工；

2.孔内吊入钢筋笼的施工；

3.浇筑混凝土的施工。

这种施工方法虽然可靠，但施工效率较低，尤其是在浇筑混凝土后需要等一个月左右的时间才能使混凝土桩基达到设计要求的强度。

近年来，随着电力工业的迅速发展，粉煤灰排放量急剧增加。燃煤热电厂所排放的粉煤灰总量逐年增加累积就形成了该工程现场的粉煤灰地层。粉煤灰地层呈灰色、灰白色，堆积密度0.531～1.261g/cm3，与其它软土地层相比，它密度较小且本身略有或没有水硬胶凝性能，表面失水干燥时易板结变硬，含水率变大则呈糊状，下雨时粉煤灰饱水且易流动，稍振动极易液化，所以该施工现场存在地质松软，承载力较小，施工机械与材料运输、加工不便，耗费工期，施工进度受天气影响较大等问题，采用传统的施工方法施工效率低，无法满足建设单位尽量缩短工期以便早日投入生产的需要。

现有的预应力砼管桩施工时多采用静压桩，这种施工方法具有噪音低、震动小、无大气污染等优点，但这种施工方法对施工现场的地质要求较为严格，要求场地表层土压强≥120kpa。当施工地为软质土层时，容易发生陷机现象；同时静压桩机体积、重量较大，在野外施工中，没有正规硬化的道路无法运输；因而，采用静压桩的预应力砼管桩施工方法不适用于软质土层。

发明内容

本发明的目的在于提供一种软质土层高强预应力砼管桩引孔锤击施工方法，施工周期短，效率较高。

为实现上述目的，本发明的软质土层高强预应力砼管桩引孔锤击施工方法按照施工顺序包括测量定位、长螺旋钻机引孔施工、导杆式柴油锤打桩机施工等三个步骤；测量定位步骤是在GPS定位基础上再使用全站仪测定具体桩位控制点，并在控制点浇筑混凝土保护；最后，随工程进度同步使用经纬仪和50m钢尺对各个桩位进行定位；在打桩施工区域附近设置控制桩与水准点不少于2个，控制桩与水准点的位置距离打桩操作地点至少40m；每一方向的作业段设置4～5个轴线控制桩轴线控制桩设置在距桩位5～10m处，以控制桩基轴线和标高；长螺旋钻机引孔施工步骤包括三个子步骤，第一子步骤是钻机行走至桩位，调整桩架上的指针对准“0”刻度以使钻头对准桩位；第二子步骤是从钻机的正对面和正侧面成90^o角架好经纬仪或线坠，再根据经纬仪或线坠从两垂直方向调整钻机钻杆垂直度，垂直度偏差≤0.5%，并始终保持桩架稳定平整；钻杆与护筒间隙≤20毫米；第三子步骤是采用间隙式钻进法，即钻进－空钻－钻进交替进行，钻机钻至设计要求的深度后空钻一分钟再提钻以保证成孔规则完整；

导杆式柴油锤打桩机施工步骤包括五个子步骤，第一子步骤是根据测量的标记使打桩机就位并进行桩位复测；第二子步骤是吊装落位，通过桩机起重设备采用单点吊装的方法缓慢将桩段起吊至桩位处，吊点距桩段上下端距离之比为0.297：0.703，起吊过程中使用拉绳辅助控制桩段状态，保证桩段垂直就位；第三子步骤是在桩机附近两侧设置钢支架吊线锤，通过桩段两个垂直方向的边缘双向控制桩段垂直度，发生倾斜时调整桩机以保证桩段的垂直度；第四子步骤是接桩，焊接前将上、下桩段连接处吻合在一起并找正接直，同时校正上桩段的垂直度，如上下桩之间的接合面的间隙>2毫米，则用金属材料填实焊牢，保证上下桩之间的接合面的间隙≤2毫米；焊接前还需要保证桩段端板露出金属原色，如桩段端板发生锈蚀或被灰尘覆盖，则用工具将桩段端板刷至或打磨至露出金属原色；焊接是在上下桩连接处采用二氧化碳气体保护焊连接，焊接时对称施焊，电焊厚度高出坡口1mm，分3层施焊完毕后，应检查焊接质量，当发现有虚焊、漏焊或夹渣等缺限时，必须进行补焊，直至消除缺陷为止；焊接完毕待焊缝降温8分钟后对接头钢箍扩焊缝进行防锈处理，打桩前对上、下桩段接头外漏金属部分再次涂刷防锈涂料；第五子步骤是打桩，打桩时采用重锤低击方法，桩锤下落距离≤150厘米，根据吊线锤的变异情况，当桩的垂直度超限时，停机并校正桩的垂直度；上述打桩过程中对贯入度和设计要求桩顶标高进行控制，确保桩端进入持力层的深度达到设计的要求；如桩端进入持力层的深度未达到设计要求，则增加锤击数，极限贯入度值为最后十击小于3厘米，使桩端进入持力层的深度达到设计要求的数值；本步骤的施工中应避免桩身发生倾斜、位移或严重回弹现象；当桩端部出现轻微裂纹现象时，应马上停工，用环氧树脂黏结修补；桩身开裂、破碎时必须将坏桩拔除，重新施工。