CN101307599B - 一种预制空心桩的沉桩方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预制空心桩的沉桩方法，先将桩尖安装在预制空心桩端部，将预制空心桩置于桩机上，桩机就位后，快速压桩穿过杂填土层，继续压桩的同时，桩尖内取土，距设计标高0.5～1.0米时，停止取土，最后继续压桩到设计标高。采用这种方法，在静压预制桩端部安装桩尖，桩尖具备三种功能：切割土、混合器，挤土效应的控制器。用高压水或泥浆在桩尖(混合器)内把土变为泥浆，通过桩的空心体，把土取走。通过把普通的挤土预制桩变为“挤土—非挤土”可控制的桩，大大的减少压桩阻力，适用范围加大，质量稳定，无污染。在一定的地质条件下，可节省投资，减少工程事故。
Description
技术领域
本发明属于桩的施工方法，尤其涉及一种预制空心桩的沉桩方法。
背景技术
在建筑桩基施工中，静压预制空心桩被广泛地使用。其优点是造价低、施工速度快、无污染。缺点有两点：一、遇密实砂层或硬土层压不下去，或叫沉桩困难，造成承载力下降，或无法使用。二、过分挤土引起断桩或桩沉降过大。为此，人们又采用了引孔静压桩、水冲(气举)沉桩法等措施，这些措施在一定程度上是有效的，但对桩周土扰动的程度不易控制或根本无法控制，使桩侧阻力离散性大，对施工及承载力影响大。
发明内容
本发明的目的是提供一种预制空心桩的沉桩方法，此方法施工难度小，且离散性小，质量稳定，可减少工程事故，节约投资。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种预制空心桩的沉桩方法，先将桩尖安装在预制空心桩端部，桩尖的外径不大于预制空心桩的外径且不小于预制空心桩的内径，将预制空心桩置于桩机上，桩机就位后，快速压桩穿过杂填土层，继续压桩的同时，桩尖内取土，距设计标高0.5～1.0米时，停止取土，最后继续压桩到设计标高，所述的桩尖内取土过程是高压水管自桩的空心体下至桩尖内，高压水切割桩尖内土，使其变成泥浆，泥浆经桩的空心体至桩顶排水管流出；安装在预制空心桩端部的桩尖用强度较高、遇水易散的土封闭。
高压水管端部的出水口位于管壁上。
上述技术方案中，在静压预制桩端部安装桩尖，桩尖具备三种功能：切割土、混合器，挤土效应的控制器。用高压水或泥浆在桩尖(混合器)内把土变为泥浆，通过桩的空心体，把土取走。通过把普通的挤土预制桩变为“挤土-非挤土”可控制的桩，大大的减少压桩阻力，适用范围加大，质量稳定，无污染。在一定的地质条件下，可节省投资，减少工程事故。
附图说明
图1为本发明的工作原理图。
图2为桩尖的结构示意图。
图3为图2的A-A向视图。
图4为图2的B-B向视图。
具体实施方式
先制作桩尖，如图2、图3、图4所示，桩尖1的端部装有切刀7，用强度 较高、遇水易散的土封闭桩尖，比如：把黄土和成泥，把泥填入桩尖的空腔内，晾干。将桩尖1焊接在预制空心桩2端部，用螺丝固定桩顶排水集水桶5及排水管4。桩尖的外径d不大于预制空心桩的外径D且不小于预制空心桩的内径。将预制空心桩2置于桩机3上，桩机3就位后，快速压桩穿过杂填土层，由于桩尖内有干泥，桩尖外的土无法进入桩尖内。然后慢速压桩，同时，将高压水管4自桩的空心体下至桩尖内，开始冲水，高压水管端部的出水口位于管壁上，也就是说，高压水在桩尖内水平喷射。水将桩尖内原来填塞的干泥冲成泥浆，桩尖外的土经桩尖切割进人桩尖内，高压水切割桩尖内土，使其变成泥浆，泥浆经桩的空心体至桩顶排水管流出。接桩时先停止沉桩，将桩尖及桩体内土取净后再接桩。送桩器应与桩截面相同，端头有钢板及相同螺丝孔，也可用桩作送桩器。距设计标高0.5～1.0米时，停止取土，取出送水水管，最后继续压桩到设计标高。桩机移位，重复上述过程，完成桩基工程。
当然，从高压水管端部的出水口喷出的高压水也可以稍向下倾斜一定角度，但以不超出桩尖为限。
非挤土桩用桩尖直径d与预制桩外径D相等的桩尖，挤土桩选用桩尖直径d小于预制桩外径D的桩尖。
采用《建筑地基处理技术规范》中高压旋喷桩单管法参数，桩较长或砂层较厚时用膨润土泥浆代替水，膨润土泥浆中膨润土的加入比例为2～12％。压桩速度S(米/分钟)与供水量L(升/秒)按下式匹配：
S＝KL/(d*d)
其中K是系数，依据土质不同取0.015—0.075，d是桩尖直径。
本发明的工作原理简述如下：
一、由静压预制桩沉桩过程可以证实：桩侧阻力的动摩擦力远小于其静摩擦力，沉桩困难的主要原因是桩端阻力大，因土塞效应更加大了沉桩阻力。桩尖内取土使沉桩过程中，无土塞效应，且引起有桩端阻力的面积大大减小，从而大大减小桩端阻力，有效地克服了静压预制桩缺点之一的沉桩困难。
二、当桩尖直径d与预制桩外径D相等时，控制高压水的压力及供水量与沉桩速度协调，使静压预制桩由挤土桩变为非挤土桩。用桩尖直径d的大小可调控预制桩的挤土效应。使静压预制空心桩的第二缺点“过分挤土”不再存在。
三、因桩周土的扰动可控，使桩侧阻力稳定；或者说与普通静压预制桩相同。因沉桩到设计标高前停止取土，桩端阻力不减小，土塞效应仍存在，桩承载力高。
Claims (2)
1.一种预制空心桩的沉桩方法，其特征在于：先将桩尖安装在预制空心桩端部，桩尖的外径不大于预制空心桩的外径且不小于预制空心桩的内径，将预制空心桩置于桩机上，桩机就位后，快速压桩穿过杂填土层，继续压桩的同时，桩尖内取土，距设计标高0.5～1.0米时，停止取土，最后继续压桩到设计标高，所述的桩尖内取土过程是高压水管自桩的空心体下至桩尖内，高压水切割桩尖内土，使其变成泥浆，泥浆经桩的空心体至桩顶排水管流出；安装在预制空心桩端部的桩尖用强度较高、遇水易散的土封闭。
2.如权利要求1所述的预制空心桩的沉桩方法，其特征在于：高压水管端部的出水口位于管壁上。
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