[发明专利]一种排水式现浇混凝土薄壁管桩的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种现浇薄壁管桩，特别涉及一种排水式现浇混凝土薄壁管桩的施工方法。属于地基处理领域，适用于地基处理工程，尤其适用于软土埋深浅、桩间距较小的软土地基处理工程。

背景技术

现浇混凝土薄壁管桩技术吸收了预应力混凝土管桩、振动沉管桩和振动沉模薄壁防渗墙等技术的优点，通过双层钢沉管灌注混凝土形成大直径薄壁管桩，具有单桩承载力高而造价相对较低的经济技术效益，目前已在江苏、浙江等沿海地区软土地基处理工程中得到了大量的工程应用。

然而，在实际施工过程中，由于现浇混凝土薄壁管桩属于挤土类桩型，相邻桩沉管打设及桩机移动会对尚未初凝的混凝土桩身产生不利影响，即便在打桩顺序，装置贯入度等方面进行施工方案优化，仍然会出现桩顶区域桩身偏位，或断桩、桩体混凝土离析、薄弱夹层等病害，严重影响现浇薄壁管桩的成桩质量及承载性能；并且现浇薄壁管桩桩周软土容易受上覆荷载、地下水位变化等原因引起固结沉降，从而产生较大负摩阻力，降低桩的承载力并增大工后沉降。

现已有一种薄壁管桩，包括横截面为圆环形的混凝土桩身，设置在所述混凝土桩身内的钢筋笼，以及固定于所述混凝土桩身端部的端头板和包箍，该桩型虽结构简单，也可在一定程度上约束桩端的变形，但由于约束仅设置于桩端头位置，难以有效解决桩体间的相互挤压变形和破坏问题。

综上所述，现浇薄壁管桩具有适用性强、承载能力高、抗弯性能好等优点，但由于管桩直径较大、管壁薄，易在施工时出现一些质量问题，导致桩体的承载能力难以有效发挥，严重影响桩体质量和地基处理效果。鉴于当前薄壁管桩设计及施工过程中的实际质量问题，为有效提高桩体的承载能力，目前亟待发明一种邻桩施工扰动小，可充分发挥不同层位土体承载能力，并可兼具排水固结法优点的新型排水式现浇混凝土薄壁管桩。

发明内容

本发明的目的在于提供一种排水式现浇混凝土薄壁管桩的施工方法，桩体施工质量可靠、邻桩施工挤土效应小、可同时发挥不同层位土体承载能力、兼具排水固结处理效果。

为实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：

一种排水式现浇混凝土薄壁管桩的施工方法，其特征在于，所述排水式现浇混凝土薄壁管桩的桩身上部外侧设置有预制钢筋混凝土套筒，预制钢筋混凝土套筒壁上设置有混凝土溢流通道；桩身下部连接有预制桩尖，预制桩尖内设置有破土刀刃，破土刀刃通过螺栓与桩身内的竖向排水板连接；薄壁管桩上部的桩周设有固化土层；在薄壁管桩顶部和预制钢筋混凝土套筒顶部与桩顶预制盖板之间设置有预埋连接螺杆；桩顶预制盖板内设有与竖向排水板连通的排水通道；

所述施工方法包括以下步骤：

1）施工前准备：根据设计图纸，处理施工场地，测定桩体位置，绘制施工轮廓线，组织施工材料、机械、人员就位；

2）摊铺固化土：施工场地平整后摊铺固化土或就地固化后压实摊平，并根据设计桩径，在桩位处预留打设孔；

3）钢沉管和护筒打设：采用振动或静压沉管法，将与预制桩尖连接好的双层钢沉管连同其内侧的竖向排水板一同打设下沉；

4）安装预制钢筋混凝土套筒：待主体桩身施工装置压入土体一定长度后，开挖一定范围内的土体，将包裹土工滤布的预制钢筋混凝土套筒采用吊机套至外钢沉管外，并一同打设至桩顶设计标高；

5）浇筑桩身混凝土：根据设计要求放入钢筋笼后，向双层钢沉管与底部预制桩尖围合形成的环形空腔内灌注混凝土；

6）振动拔管：环形空腔内的混凝土灌至设计标高后，先振动再拔管，并分段添加混凝土，至桩顶2000mm时一次性拔管到地面；

7）桩顶填补：待双沉管拔出后，采用砂砾填筑管桩上部空缺部分，填筑高度与固化土层上表面齐平；

8）预埋连接螺杆和排水管：在混凝土初凝前，向薄壁管桩顶部插入与桩顶预制盖板连接的螺杆，并在回灌砂砾段内安装排水管，排水管与桩内竖向排水板连接；

9）安装桩顶预制盖板：吊装桩顶预制盖板至施工位置，采用螺帽将其与预制钢筋混凝土套筒及现浇混凝土薄壁管桩连接固定。

进一步的，所述的预制桩尖呈环状中空结构，中空结构内设置有竖直向下的破土刀刃，破土刀刃中间预留有螺栓连接孔，预制桩尖上表面设有与双层钢沉管对应的限位凹槽。

所述的竖向排水板垂直于破土刀刃设置，竖向排水板底端与破土刀刃采用螺栓锚固连接。

所述的双层钢沉管由钢制的内沉管和外沉管组成，内沉管与外沉管均嵌于预制桩尖的限位凹槽内。