[发明专利]带扩大桩靴管桩桩端内高压空气冲击沉桩施工工艺

说明书

本发明公开了一种带扩大桩靴管桩桩端内高压空气冲击沉桩施工工艺。本发明利用空气压缩机提供的压缩空气作为冲击气源，在桩端与桩靴之间产生脉冲式的冲击力，从而使扩大桩靴在压缩空气冲击作用下被打入土层，而预应力管桩在压缩空气冲击作用下先向上抬升再自由下落，对扩大桩靴进行撞击使其进一步下沉；扩大桩靴在下沉过程中，利用其扩大桩径的作用形成桩侧空隙通道，减少沉桩过程中预应力管桩桩身受到桩周成层土的阻力。本发明提供的施工工艺对设备的要求交底，设备平台承载力一般不需要进行特殊处理，且施工完成后均可回收，因此具有良好的经济效益。

技术领域

本发明属于施工方法领域，具体涉及一种带扩大桩靴管桩桩端内高压空气冲击沉桩施工工艺。

背景技术

随着桩基工程的不断发展，预应力管桩由于其施工速度快、功效高、工期短，成桩后单桩承载力高且质量可靠等优点，在现场施工中得到了越来越多的应用。但是由于在沉桩过程中仍存在挤土效应明显、土层下穿困难等施工工艺难点，这就需要对其沉桩施工工艺进行重点关注。

目前，我国国内主要预应力管桩施工工艺包括：锤击法、静压法、振动法等，其中以锤击沉桩法，静力压桩法应用最为普遍。锤击法适用于大多数地基，但是柴油锤打桩时震动剧烈、噪音大，不能适应市区施工的需要，而静压法沉桩只适用于较均质的可塑性粘性土地基，同时锤击法及静压法都存在明显的挤土效应，对周围建筑及地下管线都有一定的影响，同时其对设备平台的承载力要求较高，需要对软弱地基进行设备平台区域的预处理。因此，亟需提供一种高效、环境友好、实用的沉桩施工工艺。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种带扩大桩靴管桩桩端内高压空气冲击沉桩施工工艺。

本发明所采用的具体技术方案如下：

一种带扩大桩靴管桩桩端内高压空气冲击沉桩施工工艺，其包括：

S1、在地基的目标桩位处放置扩大桩靴；所述扩大桩靴中内置有进气管道和槽腔，其中槽腔设置于用于支顶预应力管桩的桩底端面的扩大桩靴支承面上，所述进气管道出气端连接所述槽腔；

S2、起吊第一段预应力管桩并在且预应力管桩的桩底端面处设置缓冲桩垫；将预应力管桩穿过导向桩架中的导向通道，并将预应力管桩调直对准桩位处放置的扩大桩靴后逐渐下放，使预应力管桩的底部装配于扩大桩靴中，在桩身内腔中布置中空导杆并将所述中空导杆的出气端与所述进气管道的进气端连接；

S3、将空气压缩机的压缩空气输出口与中空导杆的进气端连接，然后启动空气压缩机，经中空导杆将压缩空气脉冲式打入槽腔中对预应力管桩和扩大桩靴同时产生冲击；扩大桩靴在压缩空气冲击作用下被打入土层，而预应力管桩在压缩空气冲击作用下先向上抬升再自由下落，对扩大桩靴进行撞击使其进一步下沉；扩大桩靴在下沉过程中，利用其扩大桩径的作用形成桩侧空隙通道，减少沉桩过程中预应力管桩桩身受到桩周成层土的阻力；

S4、通过空气压缩机不断向所述槽腔中脉冲式打入压缩空气，直至预应力管桩的桩身沉入土体时停止空气压缩机工作，暂停打桩；将新的一段预应力管桩连接在前一段预应力管桩顶部，并延长空气压缩机和所述进气管道之间的中空导杆长度，然后重新开始启动空气压缩机进行沉桩施工；

S6、当所有待沉桩的预应力管桩打入至设计深度后，完成沉桩施工。

作为优选，所述导向桩架包含导向套筒和支架，导向套筒的内径略大于所述预应力管桩外径，所述导向套筒通过所述支架支撑于地面上。

作为优选，所述扩大桩靴包括靴尖、中心固定柱和外周固定环，所述靴尖的尖端用于贯入土体，所述中心固定柱和外周固定环同轴固定于靴尖的顶部平面上，且两者之间形成用于插入所述预应力管桩的环形空间；所述缓冲桩垫放置于所述环形空间底部。

作为优选，所述预应力管桩在所述环形空间中与中心固定柱和外周固定环构成间隙配合。