水冲气举静压沉桩施工工法.DOC

水冲气举静压沉桩施工工法 工法编号：RJGF（闽）-37-2010 完成单位：福建省九龙建设集团有限公司 浙江大东吴集团建设有限公司 主要完成人：陈川 沈舜民 叶坤永 钱金娥 沈冬松 1 前 言 专业厂家生产的PHC管桩，具有质优、价廉和工期短的优点。在建筑工程中，近年广泛采用静压下沉PHC桩方法，大大降低桩基造价，但该法仅适用于软土地基，在软土中有砂碎卵石硬夹层的地基，因砂石层对沉桩阻力过大，静压沉桩无法通过砂石层达理想的持力层，软土地基中常遇到砂石硬层下还有第二软土层。荷载大或重要建筑物，其桩基要求通过砂石硬层后，再穿越硬层下的第二软土层，把桩端置于更深的理想持力层。静压下沉PHC桩通过砂石层是一具有相当重大的技术难题。 福建省九龙建设集团有限公司开展了科技创新，取得了PHC桩水冲气静压沉桩技术的新成果。同时形成水冲气举静压沉桩施工工法，有效解决PHC桩通过砂石层的问题。经济效益、社会效益显著。 2 特 点 2.0.1 形成一套完整、科学合理的水冲气举静压沉桩通过砂石层施工工法，有效指导施工，保证静压沉桩通过砂石层，确保施工的质量、速度。 2.0.2 解决了PHC桩通过砂石硬层和水冲沉桩降低桩承载力这两个现有沉桩技术难题。 2.0.3 在沉桩的PHC桩下端，电焊连接一个钢质空心倒锥型的桩尖，在钢质桩尖的前端开有出水孔，在钢质桩尖的侧面开有回水孔。在沉桩的过程中，防止泥土进入桩空心腔，在桩沉到砂石层时，停止沉桩，水气组合管可顺利插入至桩尖，桩尖设出水孔和回水孔，孔的前端分别设置出水孔活塞和回水孔活塞。 2.0.4 采取从桩顶向桩空心腔插入水气组合管，向组合管输入高压水和压缩空气，下放组合管使其伸出桩尖外，高压水直接射到桩尖前端的砂石层，冲散的砂石与水混合成砂石混合水，籍气举将混合水沿桩空气腔自下而目从桩顶排出。 随混合水排出后，沉桩阻力大减，用较小的压桩力就能将桩穿过粗砾砂层。 3 适用范围 水冲气举静压沉桩法适用于表3.1各序号的PHC管桩，在软土地基中有砂碎卵石硬夹层的地质，静压下沉通过砂石硬层后，把桩端置于更深的理想持力层。 表3.1 PHC桩主要参数 序号 桩基型号 外径mm 内径mm 壁厚mm 砼强度等级 主筋 mm 桩身结构竖向承载力最大特征值kN 1 PHC桩AB 500 250 125 C80 10φ10.7 2700 2 PHC桩A 500 300 100 C80 10φ10.7 2300 3 PHC桩AB 550 300 125 C80 11φ10.7 3050 4 PHC桩A 550 350 100 C80 11φ10.7 2600 5 PHC桩AB 600 340 130 C80 13φ10.7 3550 6 PHC桩A 600 380 110 C80 13φ10.7 3150 4 工艺原理 在沉桩的PHC桩下端，电焊连接一个钢质空心倒锥形的桩尖，在桩尖的前端开有出水孔，桩尖侧面开有回水孔，分别设出水、回水孔活塞，防止泥水进入桩空心腔，冲气水时依靠气水压力冲开阀门。 桩穿过粘土层后，到达粗砾砂层时，采取从桩顶向桩空心腔插入水气组合管，并向组合管输入高压水和压缩空气，高压水、气冲开桩尖阀门，下放组合管使伸出桩尖外，高压水直接射到桩尖前端的砂石层，射水冲散的砂石与水混合成为砂石混合水，籍气举法将该混合水沿桩空心腔自下而上从桩尖排出。随混合水排出砂石后，沉桩阻力大减，此时，用较小的压桩力就将桩沉入粗砾砂层，如此反复一边射水排出砂石，一边静压将桩穿过粗砾砂层。 桩尖穿过粗砾砂层后，达下面的粘土层，停止射水排砂石。桩机静压穿过该粘土层沉桩达设计的持力层，因桩尖进入硬层，压桩力上升到设计的终压力，沉桩结束。 本法射水管喷嘴虽伸出桩尖，但砂石混合水不会沿外壁涌出地面，不会产生内冲外排现象，桩基入土段均达理想的桩侧阻力和端阻力，确保了桩的承载力。 5 施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程 水冲气举静压沉桩施工流程见图5.1 图5.1 水冲气举静压沉桩施工工艺流程 5.2 操作要点 5.2.1 施工准备 1 沉桩场地平整，压实，确保静压桩机行走、沉桩不产生大的沉陷。 2 严格控制桩位测量精度，尽量用全站仪进行测量放线。 3 开动空压机，贮气罐压力0.4～0.6MPa，贮水罐备足水，高压水泵压力试调到0.4～0.6MPa。 5.2.2 电焊特制桩尖 1 桩尖原理： 桩尖构造如图5.2.2 图5.2.2 桩尖构造图 2 电焊： 静压桩机将PHC桩准确就位，桩抬离地面1m，桩尖电焊于桩帽。 5.2.3 粘土层沉桩 仅籍桩机静压将桩压至桩尖粗砾砂层顶。 5.2.4 粗砾砂硬层沉桩 1 桩尖穿过粘土层后，到过粗砾砂硬层，从桩顶向桩空心腔插