[发明专利]一种PHC管桩在软土地基中固结排水系统的施工方法

说明书

本发明公开了一种PHC管桩在软土地基中固结排水系统的施工方法,在厚度大、透水性差的饱和软土地基中，设置排水系统；所述排水系统包括水平排水体和竖向排水体，水平排水体为盲沟，竖向排水体采用预钻孔就地灌筑砂井；合理布置排水系统后进行静压桩施工，经桩位测设、吊桩喂桩后将PHC管桩对准桩位后进行压桩，沉入的PHC管桩产生的挤土效应作用下，软土中的孔隙水产生压差而渗流，由竖向排水体流入水平排水体，通过抽水装置排出；压桩完成后进行接桩、送桩和终桩，使PHC管桩固结在软土地基。本发明的施工方法具有单桩竖向承载力高、桩数少、造价低、施工效率高、施工质量可靠、缺陷桩少、经济合理等特点，具有良好的社会效益。

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种PHC管桩在软土地基中固结排水系统的施工方法。

技术背景

沿海和内陆地区广泛分布着海相、湖相以及河相沉积的软弱黏性土层，这种土的特点是含水量大、压缩性高、强度低、透水性差但基岩埋藏较浅（约10m～20m），采用预应力混凝土管桩（PHC管桩）基础可以得到较好的经济效益并能保证工程质量。PHC管桩按沉桩方法的不同可以分为锤击法和静压法两种。静力压桩是通过压装机自重和桩架上的配重反力，克服桩周摩擦力和桩尖承载力，将PHC管桩压入土中至设计深度。

与传统的锤击法相比，静压法具有施工无噪音、无振动、无污染，施工速度快，对周围环境干扰小，不易产生偏心等优点。但其也有一定的局限性，主要体现在以下几个方面：（1）在饱和软弱黏性土层中进行静压桩施工时，易出现管桩偏位、倾斜，甚至断桩现象；（2）软弱黏性土层较厚，静压施工时桩身由于受累积挤土效应的影响，易出现桩身倾斜偏位、土体隆起、形成浮桩；（3）近代沉积的黏土层往往成层分布并常夹有密实砂层，静力压桩较难穿越，易造成桩端已进入持力层的假象，造成工程质量隐患。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述饱和软黏土地基静压桩施工存在的质量问题，提供一种PHC管桩在软土地基中固结排水系统的施工方法，该方法具有施工速度快、安全可靠、成本低、质量可控等突出特点，经济效益明显。

本发明的技术方案为：一种PHC管桩在软土地基中固结排水系统的施工方法,包括以下步骤：

（1）在厚度大、透水性差的饱和软土地基中，设置排水系统；所述排水系统包括水平排水体和竖向排水体，水平排水体为盲沟，竖向排水体采用预钻孔就地灌筑砂井；

（2）合理布置排水系统后进行静压桩施工，经桩位测设、吊桩喂桩后将PHC管桩对准桩位后进行压桩，沉入的PHC管桩产生的挤土效应作用下，软土中的孔隙水产生压差而渗流，由竖向排水体流入水平排水体，通过抽水装置排出；压桩完成后进行接桩、送桩和终桩，使PHC管桩固结在软土地基。

进一步地，所述水平排水体的下方设置有集水井。

进一步地，所述盲沟填芯材料为粗砂，所述砂井为粗砂填充；所述粗砂中大于0.5mm砂的含量宜占总重的50％以上，含泥量不大于3％，渗透系数不小于5×10^-2cm/s。

进一步地，所述砂井设于非桩位处，砂井的直径为0.4～0.6m，中心间距为0.3～0.5m，深度根据土层的分布情况确定；砂井施工完成后，砂井顶部设置纵横向的盲沟，盲沟尺寸为400mm×800mm。

进一步地，所述PHC管桩的强度等级不低于C80，保证PHC管桩的质量性能达标。

本发明的有益效果是：本发明的PHC管桩在软土地基中固结排水系统的施工方法，除具有静力压桩的常规工艺特点外,还具有以下特点：

1、静压PHC管桩将产生桩周挤土效应，挤土影响范围的土体孔隙水沿预先在地基中设置的排水通道不断排出，排水通道缩短了孔隙水的渗流距离，加速地基土固结过程；

2、随孔隙水的不断排出，深厚黏土层的压桩挤土效应明显减弱，桩身偏位倾斜、土体上隆、浮桩现象得到有效控制；