CN110106874B - 一种提高预应力管桩施工质量的施工方法 - Google Patents

一种提高预应力管桩施工质量的施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提高预应力管桩施工质量的施工方法，包括步骤：根据地质勘探情况，将待施工场地划分为若干施工区域，每个施工区域内设置有M根基桩，并从每个施工区域内选取若干基桩作为参考桩，其余的作为待施工桩；进行某一施工区域内参考桩的引孔和压桩；判断参考桩底端的空洞情况：若存在空洞且空洞的深度不大于临界值区间，采用双管旋喷注浆法对参考桩的空洞进行补充浇筑，并进行该施工区域内待施工桩的引孔，而后往引孔内预先浇筑一段混凝土，以将施工桩的空洞预填充，并在混凝土初凝前往该引孔内压桩；该施工方法能够很好的解决长螺旋钻机引孔可能导致的桩端下方“空洞”问题，降低甚至消除桩基础结构的安全隐患，同时降低施工成本。

Description

一种提高预应力管桩施工质量的施工方法
技术领域
本发明属于预应力管桩施工技术领域，具体涉及一种提高预应力管桩施工质量的施工方法。
背景技术
预应力管桩即钢筋混凝土预应力管桩，又称混凝土预制桩，是指在预制构件加工厂预制，经过养护，达到设计强度后，运至施工现场，并通过打桩机打入土中。预应力管桩的主要施工方法包括：(1)采用旋挖钻机进行引孔后压桩；(2)采用长螺旋钻机引孔后压桩。
其中，对于方案(1)中采用旋挖钻机引孔后压桩，虽然能较好地保障引孔孔深和预应力管桩的入土深度，但是由于旋挖钻机的购置和租赁成本都较高，使得施工成本较高；且旋挖钻机自重一般在70t左右，履带与地面接触面积约7.0㎡，其要求的地基承载力在100kPa左右，对场地的要求比较高。对于地表没有进行硬化或换填处理的填土地区、或处于地表水比较丰富季节或地区而言，设备移动困难，浪费设备优势。另外，由于旋挖桩机钻进速度快，其主要依靠切土钻进，对于孔壁护壁比较差地层，特别在填土、软土地层，容易发生塌孔和缩径。
因此，在目前施工中，常采用方案(2)的长螺旋钻孔引孔后再压桩，该方法由于长螺旋钻的引孔的精度相对较低，容易造成引孔深度与预应力管桩最终的入土深度不一致，导致管桩的桩端下方存在成孔空洞，造成桩基础的质量安全隐患。如位于江门市开赤坎镇的华侨文化展示旅游项目安置房项目(A1-1地块)工程，其5#楼，6#楼静压桩施工区域，桩直径为500mm，壁厚100mm、设计有效桩长8-13m。经过试桩，桩的承载力达到终压值时，桩尖无法达到设计深度及有效长度，经研究分析认为主要是由于场地岩土摩擦阻力较大，挤土效应明显，局部存在较厚夹层或其他硬层。虽然管桩下端的“空洞”后续可以通过补桩、降低原桩承载力按摩擦桩做桩筏基础、或复打复压的方法部分降低结构风险，但始终无法完全消除安全隐患，同时也增加了成本。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供了一种提高预应力管桩施工质量的施工方法，能够很好的解决长螺旋钻机引孔可能导致的桩端下方“空洞”问题，降低甚至消除桩基础结构的安全隐患，同时降低施工成本。
本发明采用了以下技术方案：
一种提高预应力管桩施工质量的施工方法，包括以下步骤：
S1：根据地质勘探情况，将待施工场地划分为若干施工区域，每个施工区域内设置有M根基桩，并从每个施工区域内选取若干基桩作为参考桩，其余的作为待施工桩；
S2：进行某一施工区域内参考桩的引孔；
S3：进行参考桩的压桩，当压桩压力达到终压值时，停止压桩，并根据预应力管桩压入参考桩引孔内的长度，判断参考桩底端的空洞情况：
若存在空洞且空洞的深度不大于临界值，则进入下一步骤S4；
若存在空洞且空洞的深度大于临界值，则进入下一步骤S8；
若不存在空洞，则进入下一步骤S9；
S4：采用双管旋喷注浆法对参考桩的空洞进行补充浇筑，
S5：进行该施工区域内待施工桩的引孔；
S6：往引孔内预先浇筑一段混凝土，以将施工桩的空洞预填充；
S7：在混凝土初凝前往该引孔内压桩；
S8：根据预应力管桩压入参考桩引孔内的长度，调整该施工区域内基桩的设置数量，以使该施工区域内基桩的总承载力能够满足设计要求，而后进行该区域内待施工桩的引孔和压桩；
S9：对该施工区域内的待施工桩进行引孔和压桩，如部分待施工桩底端存在空洞，则采用双管旋喷注浆法进行补桩。
进一步的，在步骤S1中，施工区域的面积为1500～2000m2，M值为200～300。
进一步的，在步骤S2中，所述终压值为设计桩端承载力特征值的2倍。
进一步的，在步骤S2～S9中，采用长螺旋钻机引孔。
进一步的，在步骤S3中，所述临界值区间为0.9～1.1米。
进一步的，双管旋喷注浆法的施工参数为：
旋喷浆的水灰比为(0.8～1.2):1；
注浆压力为20～25MPa；
注浆时旋喷管的提升速度18～22cm/min。
进一步的，还包括以下步骤：
S10：对施工区域内的基桩进行复打复压后，对基桩进行静载试验，以测知该区域内基桩承载力是否满足设计要求。
进一步的，在步骤S1中，施工区域内参考桩的数量为至少为1根。
进一步的，在步骤S6中，混凝土的高度较参考桩内的预应力管桩底端高h，h＝0.9～1.1m。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本施工方法采用长螺旋桩机进行引孔，并通过合理划分区域，从每个区域抽测“参考桩”，根据孔底至桩端的距离是否可控，即桩端的空洞情况，判断是否需要对该区域进行预先处理。如存在空洞，且空洞尺寸可控，则对该区域内的剩余待施工桩引孔后，预先浇筑一段高度高于参考桩桩端约1m左右的素混凝土，而后在进行压桩。本方法通过主动的方式对“空洞”进行预防，能够有效的解决长螺旋桩机引孔精度不高引起的空洞问题，消除桩基可能的承载力不足而带来的结构安全隐患。同时其相较于旋挖桩机引孔而言，成本更加低廉，有效的节约了施工成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术作进一步地详细说明：
图1是本发明所述的提高预应力管桩施工质量的施工方法的流程示意图；
图2是本发明所述的提高预应力管桩施工质量的施工方法的施工过程示意图；
标记说明：
1、参考桩；2、待施工桩；3、空洞；4、混凝土；5、旋喷浆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明公开了一种提高预应力管桩施工质量的施工方法，其采用长螺旋钻机引孔。如图1所示，包括以下步骤：
S1：根据地质勘探情况，将待施工场地划分为若干施工区域，每个施工区域的面积为1500～2000m2，施工区域内设置有200～300根基桩，并从每个施工区域内选取1～3根基桩作为参考桩1，其余的则作为待施工桩2；
S2：进行某一施工区域内参考桩1的引孔和压桩；其中，压桩过程中采用敞口式施工；
该终压值可由设计单位设计时给定，其根据设计桩端承载力特征值确定，一般为设计桩端承载力特征值的2倍。在一具体实施例中，如根据土的种类，土的状态以及桩端入土深度等确定桩端阻力特征值为5000kPa，则其终压值为10000kPa。
S3：，当压桩压力达到终压值时，停止压桩，并根据预应力管桩压入参考桩1引孔内的长度，获知参考桩1底端的空洞3情况。由于预应力管桩预制的长度是确定的，通过测量预应力管桩在引孔外的长度，则可获知预应力管桩的入土深度，也即预应力管桩压入参考桩1引孔内的长度。同时，引孔的深度确定，由此通过比较引孔孔深度和预应力管桩的入土深度，则可得知基桩的下端是否存在空洞3，以及空洞3的深度。当参考桩1的数量大于1时，则根据参考桩1平均入土深度进行判断。
若存在空洞3且空洞3的深度不大于临界值，该临界值一般在0.9～1.1米，优选设置为1米，则进入下一步骤S4：
S4：采用双管旋喷注浆法对参考桩1的空洞3进行补充浇筑。
S5：进行该施工区域内待施工桩2的引孔。
S6：往引孔内于临界预先浇筑一段的混凝土4，该C30素混凝土4，混凝土4的高度较参考桩1内的预应力管桩底端高h，h＝0.9～1.1m。
S7：在混凝土4初凝前往该引孔内压桩。
若存在空洞3且空洞3的深度大于上述临界值，则进入下一步骤S8：
S8：由于空洞3的深度较大，此时预应力管桩的入土深度较小，使得单根基桩的承载力下降。由于空洞3深度过大，单根基桩的承载应力难以进行有效的补偿，此时只能降低单根基桩的设计承载应力，并根据预应力管桩压入参考桩1引孔内的长度，调整该施工区域内基桩的设置数量，以使该施工区域内基桩的总承载力能够满足设计要求。之后即可进行该区域内待施工桩2的引孔和压桩。
若不存在空洞3，则进入下一步骤S9：
S9：进行该施工区域内的待施工桩2进行引孔和压桩，如部分待施工桩2底端存在空洞3，则采用双管旋喷注浆法进行补桩。
S10：对施工区域内的基桩进行复打复压后，对基桩进行静载试验，以测知该区域内基桩承载力是否满足设计要求。
上述步骤的双管旋喷注浆法中采用42.R水泥制得的旋喷浆5进行，该水泥参量为200kg/m，的施工参数为：
旋喷浆5的水灰比为(0.8～1.2):1，优选1：1；
注浆压力为20～25MPa，优选22MPa；
注浆时旋喷管的提升速度18～22cm/min，优选20cm/min。
本施工方法采用长螺旋桩机进行引孔，并通过合理划分区域，从每个区域抽测“参考桩1”，根据孔底至桩端的距离是否可控，即桩端的空洞3情况，判断是否需要对该区域进行预先处理。如存在空洞3，且空洞3尺寸可控，则对该区域内的剩余待施工桩2引孔后，预先浇筑一段高度高于参考桩1桩端约1m左右的素混凝土4，而后在进行压桩。本方法通过主动的方式对“空洞3”进行预防，能够有效的解决长螺旋桩机引孔精度不高引起的空洞3问题，消除桩基可能的承载力不足而带来的结构安全隐患。同时其相较于旋挖桩机引孔而言，成本更加低廉，有效的节约了施工成本。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种提高预应力管桩施工质量的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：根据地质勘探情况，将待施工场地划分为若干施工区域，每个施工区域内设置有M根基桩，并从每个施工区域内选取若干基桩作为参考桩，其余的作为待施工桩；
S2：采用长螺旋桩机进行某一施工区域内参考桩的引孔；
S3：进行参考桩的压桩，当压桩压力达到终压值时，停止压桩，并根据预应力管桩压入参考桩引孔内的长度，判断参考桩底端的空洞情况：
若存在空洞且空洞的深度不大于临界值，则进入下一步骤S4；
若存在空洞且空洞的深度大于临界值，则进入下一步骤S8；
若不存在空洞，则进入下一步骤S9；
S4：采用双管旋喷注浆法对参考桩的空洞进行补充浇筑，
S5：采用长螺旋桩机进行该施工区域内待施工桩的引孔；
S6：往引孔内预先浇筑一段混凝土，以将待施工桩的空洞预填充；
S7：在混凝土初凝前往该引孔内压桩；
S8：根据预应力管桩压入参考桩引孔内的长度，调整该施工区域内基桩的设置数量，以使该施工区域内基桩的总承载力能够满足设计要求，而后进行该区域内待施工桩的引孔和压桩；
S9：对该施工区域内的待施工桩进行引孔和压桩，如部分待施工桩底端存在空洞，则采用双管旋喷注浆法进行补桩。
2.根据权利要求1所述的提高预应力管桩施工质量的施工方法，其特征在于：在步骤S1中，施工区域的面积为1500～2000m2，M值为200～300。
3.根据权利要求1所述的提高预应力管桩施工质量的施工方法，其特征在于：在步骤S3中，所述终压值为设计桩端承载力特征值的2倍。
4.根据权利要求1所述的提高预应力管桩施工质量的施工方法，其特征在于：在步骤S2～S9中，采用长螺旋钻机引孔。
5.根据权利要求1所述的提高预应力管桩施工质量的施工方法，其特征在于：在步骤S3中，所述临界值区间为0.9～1.1米。
6.根据权利要求1所述的提高预应力管桩施工质量的施工方法，其特征在于：双管旋喷注浆法的施工参数为：
旋喷浆的水灰比为(0.8～1.2):1；
注浆压力为20～25MPa；
注浆时旋喷管的提升速度18～22cm/min。
7.根据权利要求1所述的提高预应力管桩施工质量的施工方法，其特征在于：还包括以下步骤：
S10：对施工区域内的基桩进行复打复压后，对基桩进行静载试验，以测知该区域内基桩承载力是否满足设计要求。
8.根据权利要求1所述的提高预应力管桩施工质量的施工方法，其特征在于：
在步骤S1中，施工区域内参考桩的数量为至少为1根。
9.根据权利要求1所述的提高预应力管桩施工质量的施工方法，其特征在于：
在步骤S6中，混凝土的高度较参考桩内的预应力管桩底端高h，h＝0.9～1.1m。
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