CN102162249A - 预应力高强度混凝土管桩在深海回填区的施工工法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及既适用于遍布溶沟溶洞深海回填区的管桩施工、又需单桩静载加荷试验满足7000KN极限值的一种预应力高强度混凝土管桩的施工工法；其特征在于：对每个桩位基础承台处进行地质钻勘法详勘，根据钻勘法测出的数据，在溶沟溶洞位置采取先预钻孔后打桩的方法和技术配桩，其收锤工序采用预钻孔一阵击、非预钻孔三阵击且总量控制在10mm以内的收锤标准贯入度；同时在锤击桩式打桩工序中采用十字型桩头的桩体结构。本发明不仅技术方案设计合理，在打桩中既不折断桩体，又使桩体损耗率下降了10％以上，而且所有单桩静载加荷试验均一次性达到7000KN极限值的设计要求，减少了复打，大大提高了工效，直接和间接经济效益十分明显。

Description

预应力高强度混凝土管桩在深海回填区的施工工法

技术领域

本发明属于预应力高强度混凝土管桩施工法，特别涉及既适用于遍布溶沟溶洞深海回填区的管桩施工、又需单桩静载加荷试验满足7000KN极限值等的一种预应力高强度混凝土管桩在深海回填区的施工工法。

背景技术

目前，对于一般地质条件下的预应力高强混凝土管桩基础施工，依序的-主要工艺流程是：a.制桩、b.验桩、c.吊桩、d.沉桩、e.测桩位、f.插桩、g.打桩(锤击桩)、h.接桩、i.收锤、j.截桩、k.浇筑承台基础；其打桩形式有柴油桩机柴油锤击入桩法和静压桩机液压压入桩法两种，且国家对管桩施工也制定有质量规范，其中的每项技术工艺都有成熟技术。但是，当预应力高强混凝土管桩在地质特殊复杂、特别是在地下25.0m～45.0m深度存在不规则溶沟溶洞的深海回填区、持力层在45.0m～60.0m深、且要求单桩承载力达到7000KN极限值的超大荷载管桩基础施工中，意图采用一般的打桩技术及收锤标准贯入度就达不到设计要求。经国内市场调查，如某建筑单位曾在与上述的地质特殊复杂相同的条件下，采用目前成熟的、一般的打桩工艺技术及收锤标准贯入度进行了管桩施工，在打入500余根管桩中，结果出现很多管桩被打裂、打爆、折断——其桩损耗率超过45％及单桩静载加荷试验合格率为零的严重问题；这样，既不能确保打桩质量而达不到设计要求，又引响施工任务的完成。上述管桩施工技术存在缺点和不足之处是：

1、因为公知的、一般的打桩技术及收锤标准贯入度只适用于一般地质条件下；而对地质特殊复杂——在地下25.0m～45.0m深度存在不规则溶沟溶洞的深海回填区、持力层在45.0m～60.0m深、且要求单桩承载力达到7000KN极限值的超大荷载的管桩基础施工条件下，若没有采用合理的技术配桩以及相应地制定达到单桩静载加荷试验7000KN极限值的收锤标准贯入度；显然，就会导致管桩基础施工达不到设计要求。

2、由于在溶沟溶洞位置打桩时，会招致管桩周围水平受力面不均，最容易出现管桩被折断，给桩基施工带来了极大的困难。

3、在已有技术中是采用“工”字型桩头的桩体结构，其砼桩身的砼强度往往又达不到设计标准中规定的C80的要求，所以在打桩中，桩头越过溶沟溶洞位置时，造成桩头受力不均，招致该桩头很容易被打坏，直接影响打桩质量。

因此，针对上述管桩施工技术存在的问题，研究开发一种既适用于遍布溶沟溶洞深海回填区的管桩施工、又需单桩静载加荷试验满足7000KN极限值的新的管桩施工方法是十分必要的。

发明内容

本发明旨在为了避免上述技术中存在的缺点和不足之处，秉着从提高打桩质量出发，提供一种预应力高强度混凝土管桩在深海回填区的施工工法。该方法是首先要对每个基础承台处的地质状况作出详细准确的钻勘，也就是对每个基础承台处做地质详勘；当通过钻勘法勘测出桩位基础承台处具有溶沟溶洞的位置及持力层深度时，就要根据所测出溶沟溶洞的位置及持力层深度的数据，制定沉桩处的先预钻孔后打桩的方法和技术配桩，并在其收锤工序中采用预钻孔一阵击、非预钻孔三阵击且总量控制在10mm以内的收锤标准贯入度——收锤参数来替代已有技术中的收锤标准贯入度为一阵击30mm。

本发明的目的是采用如下的技术方案实现的：所述的预应力高强度混凝土管桩在深海回填区的施工工法，其特征在于：在其测桩工序中应对每个桩位基础承台处的溶沟溶洞的位置及持力层深度的地质状况通过钻勘法进行详勘，当通过钻勘法详勘测出桩位基础承台处具有溶沟溶洞的位置及持力层深度时，就应根据所测出溶沟溶洞的位置及持力层深度的数据，制订沉桩处的先预钻孔后打桩的方法和技术配桩，并于其收锤工序中采用预钻孔一阵击、非预钻孔三阵击且总量控制在10mm以内的收锤标准贯入度——收锤参数；同时在锤击桩式的打桩工序中采用十字型桩头的桩体结构。

所述的十字型桩头的桩体结构由砼桩身、纵尖片、横尖片和桩头座组成，在砼强度符合C80设计要求的砼桩身的端面上焊接桩头座，在桩头座的端面上焊接相互垂直的纵尖片和横尖片。

本发明的原理和操作分述于下：

本发明是为满足单桩静载加荷试验达到7000KN极限值的要求，防止在打桩中极易发生打裂打爆问题，就必须确保桩身砼强度达到C80的设计要求，为管桩承受极限锤击次数提供保障。其次将公知技术中的“工”字型桩头改为“十”字型桩头的桩体，通过模似试打后，未出现桩头损坏现象。针对难于确定溶沟溶洞位置及深度的难题，为了更准确地做好技术配桩及最大限度降低桩损耗率(因为桩体的长度有5m、8m、10m、12m、15m)，首先进行了地质详勘，在此基础上，采用本发明进行了现场试验验证：在共打入的1961根桩中有898根桩处于溶沟溶洞位置，若沉桩处有溶洞溶沟，就确定对其采取先预钻孔后打桩的方法，很好地解决了技术配桩及大幅降低桩损耗率，使由设计确定的25％降到15％以内以及克服了桩体被折断的技术难题。将最后收锤标准贯入度——收锤参数，即一阵击为30mm修改为预钻孔——溶沟溶洞位置一阵击、非预钻孔三阵击且总量控制在10mm以内的收锤参数。

综合以上所采取的技术方案，实现本发明的目的。

与现有技术相比，本发明不仅技术方案设计合理，而且下述优点：

1、是避免了在打桩中，桩头穿越溶沟溶洞位置时，桩头及桩身周围水平受力不均，导致桩身被折断的缺陷。

2、是为技术配桩提供了准确的数据，使桩损耗率下降了10％以上。

3、是修改了最后的收锤标准贯入度——收锤参数，所有单桩静载加荷试验均一次性达到7000KN极限值的设计要求，减少了复打，大大提高了工效，直接和间接经济效益十分明显。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明有一幅附图。其中：

附图1是本发明的中的“十”字型桩头的桩体的轴测示意图；

图中：1、砼桩身，2、纵尖片，3、横尖片。4、桩头座。

具体实施方式

本发明的具体实施例是在某海港地区的深海区兴建的地上四层、建筑面积为123480m²且屋面停放60台50t大型集装箱货车的国际物流中心管桩基础施工中采用的预应力高强度混凝土管桩在深海回填区的施工工法；其特征在于：在其测桩工序中应对每个桩位基础承台处的溶沟溶洞的位置及持力层深度的地质状况通过钻勘法进行详勘，当通过钻勘法详勘测出桩位基础承台处具有溶沟溶洞的位置及持力层深度时，就应根据所测出溶沟溶洞的位置及持力层深度的数据，制定沉桩处的先预钻孔后打桩的方法和技术配桩，并于其收锤工序中采用预钻孔一阵击、非预钻孔三阵击且总量控制在10mm以内的收锤标准贯入度——

收锤参数；同时，其打桩形式是采用柴油桩机柴油锤击入桩法，在锤击桩式的打桩工序中采用十字型桩头的桩体结构；所述的十字型桩头的桩体结构由砼桩身、纵尖片2、横尖片3和桩头座4组成，在砼强度符合C80设计要求的砼桩身1的端面上焊接桩头座4，在桩头座4的端面上焊接相互垂直的纵尖片2和横尖片3。在本发明具体实施例的施工中，共打入1961根【PHC-AB600(130)-La】、80000余延长米的管桩，无一打爆、打裂、断桩的现象发生，最关键的是把单桩静载加荷试验合格率为零的记录变成了单桩静载加荷试验合格率为100％，获得了极佳的经济效益和社会效益。

以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所有熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其本发明的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种预应力高强度混凝土管桩在深海回填区的施工工法，其特征在于：在其测桩工序中应对每个桩位基础承台处的溶沟溶洞的位置及持力层深度的地质状况通过钻勘法进行详勘，当通过钻勘法详勘测出桩位基础承台处具有溶沟溶洞的位置及持力层深度时，就应根据所测出溶沟溶洞的位置及持力层深度的数据，制定沉桩处的先预钻孔后打桩的方法和技术配桩，并于其收锤工序中采用预钻孔一阵击、非预钻孔三阵击且总量控制在10mm以内的收锤标准贯入度——收锤参数；同时在锤击桩式的打桩工序中采用十字型桩头的桩体结构。

2.按权利要求1所述的预应力高强度混凝土管桩在深海回填区的施工工法，其特征在于：所述的十字型桩头的桩体结构由砼桩身(1)、纵尖片(2)、横尖片(3)和桩头座(4)组成，在砼强度符合C80设计要求的砼桩身(1)的端面上焊接桩头座(4)，在桩头座(4)的端面上焊接相互垂直的纵尖片(2)和横尖片(3)。

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