[发明专利]孤石群地质条件下预应力管桩施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及管桩施工方法，具体是一种孤石群地质条件下预应力管桩施工方法。

背景技术

目前，管桩施工中的引孔一般采用旋挖钻机、冲击锤、反循环钻机、全套管全回转钻机等设备，这些设备都不同程度地存在钻具磨损快、钻杆易断裂、泥浆污染严重、施工质量无保障等缺点，而对于孤石群地质条件下的引孔，上述设备又存在成孔速度慢甚至是难以完成引孔的问题；在沉桩及桩固定施工中，由于引孔直径大于管桩直径、引孔深度大于桩长，大部分采用在孔壁与管桩之间填充小石块来固定管桩，无法保证管桩垂直精度，也无法保证管桩的承载力，对管桩整体施工质量产生很大影响。

发明内容

本发明旨在解决现有孤石群地质条件下管桩施工存在的上述问题，而提供一种成孔速度快、节约施工成本、保证管桩承载力、防止桩头因为水平力作用而产生位移的孤石群地质条件下预应力管桩施工方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种孤石群地质条件下预应力管桩施工方法，包括桩位测量及定位、引孔、沉桩、桩头固定施工步骤，其中：

（1）引孔施工：采用潜孔锤钻进工艺，潜孔锤钻机就位后，调整好桩架垂直度，使钻具、动力头及孔位三点成一线，确保开孔垂直度准确；潜孔锤钻进过程中，钻头连续地对孔底岩石实行冲击凿进，岩石在钻头冲击功作用下形成体积破碎，破碎的岩石粉块由具有一定压力及速度的空气吹离孔底并通过潜孔锤上螺旋叶片旋转而排出孔口，达到入岩功能；钻孔达到设计孔深后潜孔锤孔底通过气压清孔2-3分钟随螺旋杆提升排除沉渣，经检测孔深与沉渣厚度≤50mm满足设计要求后停止；当检测沉渣厚度>50mm时，将潜孔锤再次下入孔内进行第二次请孔，直到满足实际要求；

（2）沉桩施工：管桩桩孔成孔验收合格后，在桩孔内先灌注水泥砂浆，然后用静力压桩机将管桩压入桩孔，管桩压入过程中确保垂直精度，管桩到位后水泥砂浆未溢满桩孔，则补入水泥砂浆；

(3)桩头固定施工: 沉桩到设计标高后，保持桩身垂直、稳定，利用两台经纬仪纵横双向校正，待垂直度和水平位置均符合要求后，在桩孔孔口处通过钢管用扣件连接成的井字形固定架将桩头固定，井字形固定架与管桩外壁相吻合，井字形固定架两端采用八字形钢管支撑，钢管支撑上端用扣件连接井字形固定架，下端植入土层内，桩头固定完毕后，再进行一次管桩垂直度和水平位置的复核，确保管桩垂直精度后，桩机摘钩、移位，水泥砂浆硬化后与周围岩层、管桩凝结成整体，完成预应力管桩施工。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比具有下述效果：

①成孔速度快，施工周期短，在相同的作业条件下，可节约施工成本10%以上；地层适用范围广，能提供强大而又具柔性的钻孔能力； 能有效防止在卵（碎）石层施工时发生的埋钻现象；特别适合于山体滑坡、不稳定等复杂地层的施工；工作母机的选择性强，对场地的要求低，尤其适合于山体中等狭小的场地。

②采取引孔内灌注水泥砂浆，通过水泥砂浆硬化后与周围岩层、管桩凝成整体，来保证管桩侧阻力和端部承载力及其位置，并能保证管桩侧向受力安全。依据试验结果及相关规范，实施本发明后，单桩承载力特征值满足设计要求，证明利用本发明对管桩进行固定处理效果明显，具有可操作性强、施工简便、施工噪音小、质量容易保证、造价便宜、检测方便、施工速度快、桩基抗震性好、注浆材料对环境无污染等优点。   

③桩头固定方法简单，施工方便，既保证了管桩的垂直度，也有效地提高了预应力管桩的承载能力。其作用有两个方面：一是起到稳定作用，确保了管桩的垂直精度，提高了管桩的水平载荷能力，同时增加桩周摩阻力；二是避免管桩周围地下复杂环境的侵蚀影响，增加了管桩的保护作用，延长了整体质量和寿命。

附图说明

图1是本发明工艺流程图。

图2是本发明管桩桩头固定平面图。

图3是图2中A-A向视图。

图中：管桩1，钢管2，钢管支撑3，扣件4。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容。因此，所举之例并不限制本发明的保护范围。

参见图1，本发明实施例所述的孤石群地质条件下预应力管桩施工方法，按下述步骤进行：

⑴桩位测量及定位：