一种用于深厚软基的PHC管桩引孔沉桩施工方法与流程

一种用于深厚软基的phc管桩引孔沉桩施工方法
技术领域
1.本发明属于管桩施工技术领域，具体涉及一种用于深厚软基的phc管桩引孔沉桩施工方法。


背景技术：

2.phc管桩具抗弯性能强、机械化程度高、单桩承载力高、施工工期短等特点，广泛应用于建筑、桥梁、道路、水利等工程中，尤其是在我国的深厚软土地基区域，phc管桩的应用解决了非常大的问题。
3.在深厚软质地基桩基工程中，受软塑性土层挤土和桩端土层阻抗作用影响，phc管桩易出现斜桩、断桩和无法贯入等问题，对桩基工程施工造成不利影响，且当phc管桩密度较大时，沉桩时的管桩与管桩之间相互收到挤压，造成了桩身倾斜、断裂等质量问题。针对此类问题，可采用长螺旋辅助成孔技术加以解决，以此抵抗锤击沉桩中的挤土效应问题。在这种情况下，多采用取土引孔沉桩法进行处理，其原理是先采用长螺旋钻机进行取土引孔，再进行沉桩施工，但是这种方法可能会出现超引(引孔深度大于桩入土深度)的情况，导致桩端形成不规则孔洞、缝隙，出现“吊脚桩”，且在软基区域内，地下水位过高，地下土层中含有大量淤泥质土，引孔过程中容易出现塌孔问题，同样存在着质量和安全隐患。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，发明人经过实践和总结得出本发明的技术方案，本发明公开了一种用于深厚软基的phc管桩引孔沉桩施工方法，包括以下步骤：
5.s1、在基坑内均匀布设管井进行降水，将待打桩区域内的地下水位降至桩底设计标高1.5m以下，整个降水过程中以及降水后12h以上的时间内均需实时监测地下水位的高度；
6.s2、根据岩土工程勘察报告和设计图纸，将场地内不同土层待打桩区域分成n个矩形分区，每个分区的面积应控制在500m2到1000m2之间，并由技术人员放出每个分区桩位点分布具体位置；
7.s3、在每个分区随机选择5个的试桩位点，使用长螺旋钻孔机进行引孔，其中4个桩位点应分布在矩形区域内的四角，剩余1个桩位点位于矩形区域的中心位置；
8.s4、将5个引孔试桩位点送桩，并分析各个分区内的试桩结果；
9.s5、进行桩身完整性检测和承载力检测，待检测完成后进行基础施工。
10.进一步优选地，所述s1中管井的井点在每个分区交接处及基坑侧壁进行均匀布设，且基坑上下两侧均需布设，间距控制在8.00m～12.00m，按照管井井点布局方案，利用全站仪进行测量放线，确定井点位置，之后将钻机安排到井点所在位置进行钻孔，需要保证钻孔垂直度偏差不大于1％，钻孔完成后下放井管。降水管井位置要注意避开工程桩位置，避免管桩施工的挤土效应对井管产生破坏。
11.进一步优选地，所述井管材料采用upvc材质，下放时井管要保持垂直状态，缓慢下
降并利用扶正器垂直固定，下放完成后沿着井管四周缓慢地将粗砂填入到井壁外侧，最后对井管进行清洗，防止底部泥沙堆积影响设计管井的深度。
12.进一步优选地，s3中在所述长螺旋钻孔机引孔施工时，引孔直径为管桩直径的0.8倍，且以引孔中心轴线、管桩中心轴线及钻杆垂直度三线重合作为垂直度控制措施。若引孔直径过大，可能会造成桩周土体阻力消失，导致送桩过程中桩身歪斜，从而加大控制管桩垂直度的难度，并且采用三线重合的措施能够有效保证长螺旋孔的垂直度在误差范围内。
13.进一步优选地，所述s4中，对试桩结果进行分析会有三种情况：
14.a.桩入土深度小于引孔深度，但底部孔洞深度≥1.5m，通过细石混凝土填芯，仍然无法满足承载力要求；
15.b.桩入土深度大于或等于引孔深度；
16.c.桩入土深度小于引孔深度，且底部孔洞深度≤1.5m，经过设计单位验算确认可用混凝土填芯，满足承载力要求；
17.若出现情况a，则表明该区域内工程桩无法直接沉桩，联系设计单位改变基础形式或进行再次接桩，直到出现上述情况b或c，继续进行后续工作；若出现情况b，则表明该区域引孔合格，可进行该分区域内工程桩大面积送桩；若出现情况c，则表明该区域内工程桩沉桩时可能有吊脚桩情况，但数量不多，将分区内工程桩引孔后往孔洞浇筑微膨胀混凝土，待混凝土初凝前，进行该区域内工程桩大面积送桩。
18.进一步优选地，所述工程桩桩头采用锥形桩头，当区域内工程桩大面积送桩时，引孔时必须引一送一，若采取连续打孔会造成相邻孔洞出现塌孔的现象。
19.进一步优选地，所述微膨胀混凝土强度等级为c30，通过长螺旋钻杆内部导管输送混凝土。
20.进一步优选地，s5中所述桩身完整性检测采用低应变反射波法，抽检数量不少于总桩数的20％，且不少于10根。
21.进一步优选地，所述承载力检测的抽检数量不少于总桩数的1％，且不少于3根，当总桩数在50根以内时，不少于2根。
22.与现有技术相比，本发明可以获得以下技术效果：
23.本发明通过将现场分为多个分区，对每个分区单独降水，提高了每个分区的降水效率，并且在管桩引孔和送桩过程中采取“引一送一”的方式，有效地阻止了引孔过程中出现塌孔的现象，保证了后续管桩沉桩质量，同时对分区域试桩结果进行分析，获得区域施工参考数据，确定管桩底部预填充混凝土的高度，有针对性地防止管桩出现“吊脚”情况，有效提高了桩端承载力。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明的流程图；
26.图2为本发明中分区设置及管井降水点位的布设示意图；
27.图3为本发明中a、b、c三种情况对应的示意图。
具体实施方式
28.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
29.下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
30.实施例
31.如图1所示，一种用于深厚软基的phc管桩引孔沉桩施工方法，通过将现场分为多个分区，对每个分区单独降水，提高了每个分区的降水效率。
32.具体步骤如下：
33.s1：在基坑内均匀布设管井进行降水，将待打桩区域内的地下水位降至桩底设计标高1.5m以下，整个降水过程中以及降水后12h以上的时间内均需实时监测地下水位的高度；
34.s2：根据岩土工程勘察报告和设计图纸，将场地内不同土层待打桩区域分成n个矩形分区，每个分区的面积应控制在500m2到1000m2之间，并由技术人员放出每个分区桩位点分布具体位置；
35.s3：在每个分区随机选择5个的试桩位点，使用长螺旋钻孔机进行引孔，其中4个桩位点应分布在矩形区域内的四角，剩余1个桩位点位于矩形区域的中心位置；
36.s4：将5个引孔试桩位点送桩，并分析各个分区内的试桩结果；
37.s5：进行桩身完整性检测和承载力检测，待检测完成后进行基础施工。
38.s1中，管井的井点在每个分区交接处及基坑侧壁进行均匀布设，如图2所示，且基坑上下两侧均需布设，间距控制在8.00m～12.00m，降水管井位置要注意避开工程桩位置，避免管桩施工的挤土效应对井管产生破坏；按照管井井点布局方案，利用全站仪进行测量放线，确定井点位置，之后将钻机安排到井点所在位置进行钻孔，需要保证钻孔垂直度偏差不大于1％，钻孔完成后下放井管，该井管材料采用upvc材质，下放时井管要保持垂直状态，缓慢下降并利用扶正器垂直固定，下放完成后沿着井管四周缓慢地将粗砂填入到井壁外侧，最后对井管进行清洗，防止底部泥沙堆积影响设计管井的深度。
39.在长螺旋钻孔机引孔施工时，若引孔直径过大，可能会造成桩周土体阻力消失，导致送桩过程中桩身歪斜，从而加大控制管桩垂直度的难度，因此引孔直径为管桩直径的0.8倍，且以引孔中心轴线、管桩中心轴线及钻杆垂直度三线重合作为垂直度控制措施，有效保证长螺旋孔的垂直度在误差范围内。
40.s4中，对试桩结果进行分析会有三种情况：
41.a.桩入土深度小于引孔深度，但底部孔洞深度≥1.5m，通过细石混凝土填芯，仍然无法满足承载力要求；
42.b.桩入土深度大于或等于引孔深度；
43.c.桩入土深度小于引孔深度，且底部孔洞深度≤1.5m，经过设计单位验算确认可用混凝土填芯，满足承载力要求。
44.如图3所示，若出现情况a，则表明该区域内工程桩无法直接沉桩，联系设计单位改变基础形式或进行再次接桩，直到出现上述情况b或c，继续进行后续工作；若出现情况b，则表明该区域引孔合格，可进行该分区域内工程桩大面积送桩；若出现情况c，则表明该区域
内工程桩沉桩时可能有吊脚桩情况，但数量不多，将分区内工程桩引孔后往孔洞浇筑微膨胀混凝土，待混凝土初凝前，进行该区域内工程桩大面积送桩。通过对分区域试桩结果进行分析，获得区域施工参考数据，确定管桩底部预填充混凝土的高度，有针对性地防止管桩出现“吊脚”情况，有效提高了桩端承载力。
45.其中，微膨胀混凝土强度等级为c30，通过长螺旋钻杆内部导管输送混凝土；工程桩桩头采用锥形桩头，当区域内工程桩大面积送桩时，引孔时必须“引一送一”，不得连续打孔，以免造成相邻孔洞出现塌孔的现象。
46.s5中，桩身完整性检测采用低应变反射波法，抽检数量不少于总桩数的20％，且不少于10根；而承载力检测的抽检数量不少于总桩数的1％，且不少于3根，当总桩数在50根以内时，不少于2根。

技术特征：
1.一种用于深厚软基的phc管桩引孔沉桩施工方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、在基坑内均匀布设管井进行降水，将待打桩区域内的地下水位降至桩底设计标高1.5m以下，整个降水过程中以及降水后12h以上的时间内均需实时监测地下水位的高度；s2、根据岩土工程勘察报告和设计图纸，将场地内不同土层待打桩区域分成n个矩形分区，每个分区的面积应控制在500m2到1000m2之间，并由技术人员放出每个分区桩位点分布具体位置；s3、在每个分区随机选择5个的试桩位点，使用长螺旋钻孔机进行引孔，其中4个桩位点应分布在矩形区域内的四角，剩余1个桩位点位于矩形区域的中心位置；s4、将5个引孔试桩位点送桩，并分析各个分区内的试桩结果；s5、进行桩身完整性检测和承载力检测，待检测完成后进行基础施工。2.根据权利要求1所述的一种用于深厚软基的phc管桩引孔沉桩施工方法，其特征在于：所述s1中管井的井点在每个分区交接处及基坑侧壁进行均匀布设，且基坑上下两侧均需布设，间距控制在8.00m～12.00m，按照管井井点布局方案，利用全站仪进行测量放线，确定井点位置，之后将钻机安排到井点所在位置进行钻孔，需要保证钻孔垂直度偏差不大于1％，钻孔完成后下放井管。3.根据权利要求2所述的一种用于深厚软基的phc管桩引孔沉桩施工方法，其特征在于：所述井管材料采用upvc材质，下放时井管要保持垂直状态，缓慢下降并利用扶正器垂直固定，下放完成后沿着井管四周缓慢地将粗砂填入到井壁外侧，最后对井管进行清洗。4.根据权利要求1所述的一种用于深厚软基的phc管桩引孔沉桩施工方法，其特征在于：s3中在所述长螺旋钻孔机引孔施工时，引孔直径为管桩直径的0.8倍，且以引孔中心轴线、管桩中心轴线及钻杆垂直度三线重合作为垂直度控制措施。5.根据权利要求1所述的一种用于深厚软基的phc管桩引孔沉桩施工方法，其特征在于：所述s4中，对试桩结果进行分析会有三种情况：a.桩入土深度小于引孔深度，但底部孔洞深度≥1.5m，通过细石混凝土填芯，仍然无法满足承载力要求；b.桩入土深度大于或等于引孔深度；c.桩入土深度小于引孔深度，且底部孔洞深度≤1.5m，经过设计单位验算确认可用混凝土填芯，满足承载力要求；若出现情况a，则表明该区域内工程桩无法直接沉桩，联系设计单位改变基础形式或进行再次接桩，直到出现上述情况b或c，继续进行后续工作；若出现情况b，则表明该区域引孔合格，可进行该分区域内工程桩大面积送桩；若出现情况c，则表明该区域内工程桩沉桩时可能有吊脚桩情况，但数量不多，将分区内工程桩引孔后往孔洞浇筑微膨胀混凝土，待混凝土初凝前，进行该区域内工程桩大面积送桩。6.根据权利要求5所述的一种用于深厚软基的phc管桩引孔沉桩施工方法，其特征在于：所述工程桩桩头采用锥形桩头，当区域内工程桩大面积送桩时，引孔时必须引一送一。7.根据权利要求5所述的一种用于深厚软基的phc管桩引孔沉桩施工方法，其特征在于：所述微膨胀混凝土强度等级为c30，通过长螺旋钻杆内部导管输送混凝土。8.根据权利要求1所述的一种用于深厚软基的phc管桩引孔沉桩施工方法，其特征在于：s5中所述桩身完整性检测采用低应变反射波法，抽检数量不少于总桩数的20％，且不少
于10根。9.根据权利要求8所述的一种用于深厚软基的phc管桩引孔沉桩施工方法，其特征在于：所述承载力检测的抽检数量不少于总桩数的1％，且不少于3根，当总桩数在50根以内时，不少于2根。

技术总结
本发明公开了一种用于深厚软基的PHC管桩引孔沉桩施工方法，包括以下步骤：S1、在基坑内均匀布设管井进行降水，将地下水位降至桩底设计标高1.5m以下，整个降水过程中以及降水后12h以上的时间内均需实时监测地下水位的高度；S2、根据岩土工程勘察报告和设计图纸，将场地内不同土层待打桩区域分成N个矩形分区，并由技术人员放出每个分区桩位点分布具体位置；S3、在每个分区随机选择5个的试桩位点，使用长螺旋钻孔机进行引孔；S4、将5个引孔试桩位点送桩，并分析各个分区内的试桩结果；S5、进行桩身完整性检测和承载力检测，待检测完成后进行基础施工。本发明通过将现场分为多个分区，对每个分区单独降水，提高了每个分区的降水效率。提高了每个分区的降水效率。提高了每个分区的降水效率。


技术研发人员：张晓东 刘宝堂 张大龙 高瑞鑫
受保护的技术使用者：中国十七冶集团有限公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/7/20