專利名稱：非取土引孔預(yù)應(yīng)力管樁或預(yù)制方樁沉樁施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑基礎(chǔ)用的承重樁，具體地說是用于擬建場地內(nèi)淺部有較厚密實砂層，樁基設(shè)計選用持力層在砂層以下，對預(yù)應(yīng)力管樁或預(yù)制樁施工沉樁時，涉及解決穿越密實砂層困難的一種非取土引孔預(yù)應(yīng)力管樁或預(yù)制方樁沉樁施工方法。
背景技術(shù)：
隨著城市建設(shè)的迅猛發(fā)展，可用于建設(shè)的土地資源越來越少，因此房屋建筑向高層發(fā)展，各種高層及超高層建筑成為當(dāng)前建設(shè)的主導(dǎo)。對于高層及超高層建筑的基礎(chǔ)工程，基礎(chǔ)承載力的要求越來越高，建筑物沉降變形要求也越來越高。為滿足承載力及變形要求，設(shè)計往往采用深長樁基礎(chǔ)。
預(yù)制樁及高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁因其工廠化批量生產(chǎn)供應(yīng)，具有單樁承載力高，樁身質(zhì)量易控制保證，施工質(zhì)量易控制，施工周期短，尤其靜力壓樁工藝具有施工噪聲小的特點，得到廣泛應(yīng)用。基礎(chǔ)設(shè)計時為滿足單樁承載力的要求及建筑物變形要求，樁身往往需穿越較厚的密實砂層后至設(shè)計的樁端持力層，但由于密實砂層的存在，設(shè)計時往往考慮砂層內(nèi)的沉樁困難，目前施工中還沒有辦法采用預(yù)制樁及高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁進(jìn)行沉樁，這是因為在對預(yù)制樁及高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁進(jìn)行沉樁的施工過程中產(chǎn)生的擠土作用和超孔隙水壓力作用，使壓樁過程中產(chǎn)生較大的壓樁反力，反力過大時易產(chǎn)生爆樁或斷樁現(xiàn)象而導(dǎo)致土建基礎(chǔ)的隱蔽工程達(dá)不到質(zhì)量要求。因此樁基選型時往往采用傳統(tǒng)的造價昂貴、施工質(zhì)量控制相對復(fù)雜的鉆孔灌注樁，即鉆孔后現(xiàn)澆樁，由于造價昂貴、施工質(zhì)量控制相對復(fù)雜，且工期長，極大地影響了工程施工的進(jìn)度。即使設(shè)計采用管樁或預(yù)制方樁，往往會考慮壓樁力大的問題提高樁的強(qiáng)度或加大樁徑(邊長)，而工程設(shè)計所需的樁身強(qiáng)度或樁徑(邊長)遠(yuǎn)小于施工所需，造成不必要的浪費。
而預(yù)鉆孔沉樁，孔徑約比樁徑(或方樁對角線)小于50-100毫米，深度視樁距和土的密實度、滲透性而定，深度宜為樁長的1/3-1/2，一般要求樁機(jī)宜具備鉆孔沉樁雙重性能。傳統(tǒng)的取土引孔主要解決施工過程中產(chǎn)生的擠土作用和超孔隙水壓力作用，但在密實砂層取土后成孔困難，尤其是砂層固有的特性決定了取土后不成孔的事實，不能真正解決沉樁反力大的問題。
專利公開號CN1262252A，發(fā)明名稱水泥土硬芯復(fù)合樁及其施工方法，據(jù)說適合于軟土地區(qū)使用，在完成水泥土施工的樁位進(jìn)行沉樁施工，具有工效快的優(yōu)點。但申請人閱讀其專利說明書內(nèi)容，認(rèn)為本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員沒有辦法按照其公開內(nèi)容實施其水泥土硬芯復(fù)合樁及其施工方法，顯然該專利申請不具有實用性，沒有辦法再現(xiàn)，故不具有利用三廢、提高樁身強(qiáng)度、提高工效的優(yōu)點。從根本上來講也沒有在采用預(yù)應(yīng)力管樁或預(yù)制樁施工沉樁時解決沉樁反力大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的是提出了一種確保工程質(zhì)量、降低工程造價、解決沉樁穿越密實砂層困難的非取土引孔預(yù)應(yīng)力管樁或預(yù)制方樁沉樁施工方法。
為了解決沉樁反力大和造價昂貴的問題，本發(fā)明的工作原理是在設(shè)計樁位采用機(jī)械攪拌將土體切割，同時將水泥與膨潤土配制的漿液通過輸漿泵壓入土體，形成具有一定流塑性漿土混合體，然后將管樁壓至設(shè)計標(biāo)高。因砂層顆粒與漿液拌合后，漿液中的膨潤土在水介質(zhì)中能分散呈膠體懸浮液，這種懸浮液具有一定的粘滯性、觸變性和潤滑性，同時膨潤土和水、泥或砂等的摻合物有粘結(jié)性和可塑性，使管樁施工時不因砂層的擠密和超孔隙水壓力產(chǎn)生過大的壓樁反力；當(dāng)管樁施工結(jié)束后，隨著水泥的固結(jié)硬化，樁周攪拌的土體強(qiáng)度超過原土體強(qiáng)度，樁周摩阻力達(dá)到甚至超過原狀土的摩阻力。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案是一種非取土引孔預(yù)應(yīng)力管樁或預(yù)制方樁沉樁施工方法，該施工方法的施工流程為A.樁位測放根據(jù)設(shè)計圖測放樁位，將每根樁位用竹簽打入地下做好標(biāo)志；B.引孔施工采用SMW工法機(jī)或深層攪拌機(jī)進(jìn)行機(jī)械切削攪拌，同時將以固化劑(普通硅鹽酸水泥)及外加劑(膨潤土)為主要組成成份的漿液與土體強(qiáng)制攪拌。在鉆機(jī)施工鉆進(jìn)過程中，供漿應(yīng)保持連續(xù)均勻；漿液制作時水泥按土重量的6-18％摻入量，膨潤土按土重量的10～15％摻入量，并在漿液中加入適量的減水劑木質(zhì)素磺酸鈣0.2％(水泥用量的0.2％)，緩凝劑石膏2％(水泥用量的2％)，水灰比按0.5～0.8；引孔孔徑應(yīng)比管樁樁徑大100～200毫米；同時鉆機(jī)對粘性土層下沉或提升速度控制在1.2～1.5米/分，對砂性土控制在0.8米/分以內(nèi)。
C.沉樁施工引孔機(jī)械移位，壓樁機(jī)就位，起吊管樁；沉樁即將樁插入土層，插入土層時的垂直度偏差不得超過0.5％；按設(shè)計沉樁工藝及接樁要求進(jìn)行。
本發(fā)明工藝是在室外建筑場地進(jìn)行，在常溫環(huán)境下操作。上述普通硅鹽酸水泥為P.032.5及以上的合格普通硅酸鹽水泥(工藝實施例采用蘇州南新水泥廠)，膨潤土為土木工程泥漿用膨潤土(API標(biāo)準(zhǔn))，本工藝實施例用膨潤土為南京湯山膨潤土廠生產(chǎn)的200目鈣質(zhì)膨潤土。引孔機(jī)械為SMW工法機(jī)或大動力的深層攪拌機(jī)械，工藝實施例采用宜興市周鐵鎮(zhèn)聚杰基礎(chǔ)工程機(jī)械廠生產(chǎn)的SJB-II型深層攪拌機(jī)，壓樁機(jī)工藝實施例采用吳江良工機(jī)械有限公司生產(chǎn)的YZY600靜壓樁機(jī)。工藝實施例PHC管樁(或金屬樁)為蘇州市永固管樁制造有限公司的產(chǎn)品。
本發(fā)明的優(yōu)點
1、在引孔施工中按一定比例加入水泥、膨潤土，利用膨潤土和水、泥或砂等的摻合物有粘結(jié)性和可塑性；水泥作為一種固化劑，經(jīng)攪拌后與土體經(jīng)一系列的物理—化學(xué)反應(yīng)，硬結(jié)后形成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的復(fù)合土體。引孔范圍內(nèi)的土體，因水泥及膨潤土組成的漿液摻入，具有一定的粘滯性、觸變性和潤滑性，使壓樁時的壓樁反力明顯減小，從而解決較厚密實砂層內(nèi)的沉樁問題。
2、引孔直徑只要根據(jù)管樁直徑進(jìn)行控制比管樁大100～200mm，因為砂層中如施工樁徑較管樁小，效果同一般的取土引孔工藝，管樁壓入時由于砂層一般搖震反應(yīng)明顯，擠壓后仍有較大的超孔隙水壓力產(chǎn)生；樁徑過大，存在管樁施工時易產(chǎn)生樁身傾斜或樁位偏差較大的質(zhì)量問題。
3、為了確保引孔施工時樁土經(jīng)切割攪拌的均勻性，嚴(yán)密控制施工時提升或下沉速度，鉆機(jī)對粘性土層下沉或提升速度控制在1.2～1.5米/分，對砂性土控制在0.8米/分以內(nèi)。固化劑的控制是控制樁周土體在固結(jié)后的強(qiáng)度，確保管樁樁側(cè)摩阻力大于等于原土體提供的摩阻力。
4、采用本發(fā)明施工管樁可大幅度降低沉樁力，使設(shè)計充分利用樁身強(qiáng)度或滿足上部建筑所需的樁規(guī)格，不必考慮樁身沉樁反力對樁的要求。同時采用本發(fā)明工藝可避免常規(guī)設(shè)計考慮砂層內(nèi)接樁的配樁問題，即滿足樁基構(gòu)造要求可以配樁。
5、機(jī)械設(shè)備選用SMW工法機(jī)械或大動力的深層攪拌機(jī)械，只要求施工機(jī)械能提供足夠的動力，確保在硬塑或堅硬的粘土層、密實粉層能攪拌成功。
6、采用本發(fā)明壓樁施工，同時可解決擠土問題。對樁基施工場地周邊存在對變形要求較高的建(構(gòu))筑物時，本工藝施工開口管樁跟土長度達(dá)管樁的三分之二以上，可以明顯減小或不產(chǎn)生擠土效應(yīng)。
綜上所述，通過本發(fā)明施工方法的實施，可解決密實砂層沉樁反力大，沉樁穿越困難的問題，確保工程質(zhì)量，明顯降低工程造價的作用。


為方便理解，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的描述。
附圖為本發(fā)明一個實施例的現(xiàn)場操作示意圖。
圖中1、地面；2、竹簽；3、鉆機(jī)；4、機(jī)架；5、鉆頭；6、漿液組成成分；7、引孔；8、樁機(jī)；9、管樁；10、密實砂層。
具體實施例方式
實施例一從附圖中可以看出，一種非取土引孔預(yù)應(yīng)力管樁或預(yù)制方樁沉樁施工方法，該步驟是A.樁位測放根據(jù)設(shè)計圖紙測放樁位，每根樁位用長為20厘米、寬為1-1.5厘米的竹簽打入地下，在竹簽暴露地面的頂部涂好漆，并和地表面平，以免人員走動或樁機(jī)移位時破壞或移位。為復(fù)核測量之便，應(yīng)根據(jù)軸線布設(shè)一定的控制點并用水泥砂漿做好保護(hù)；B.引孔施工采用SMW工法機(jī)或大動力的深層攪拌機(jī)械，在樁位處進(jìn)行引孔施工。引孔深度根據(jù)砂層埋深確定，要求引孔深度必須穿過砂層。引孔攪拌時漿液采用P032.5普通硅鹽酸水泥及膨潤土為主要組成成份，在鉆機(jī)施工鉆進(jìn)過程中，供漿應(yīng)保持連續(xù)均勻，水泥按土重量的6～18％摻入，膨潤土按土重量的10～15％摻入；引孔時根據(jù)工程特點加入適量(水泥用量的0.2％)的減水劑木質(zhì)素磺酸鈣；鉆機(jī)須絕對控制垂直度，鉆機(jī)就位后在機(jī)架上設(shè)一線錘，線長不小于2米，垂直度偏差控制在1.5％以內(nèi)，以免引孔的垂直度問題而影響最后壓樁的樁身垂直度，鉆機(jī)的引孔孔徑應(yīng)比管樁樁徑大100～200毫米；同時鉆機(jī)下沉或提升速度對粘性土層控制在1.2～1.5米/分，對砂性土控制在0.8米/分以內(nèi)；C.沉樁施工鉆機(jī)移位，壓樁機(jī)就位，起吊管樁；沉樁即將樁插入引孔孔徑的漿液組成成份的土層里，插入該土層時的垂直度偏差不得超過0.5％；壓樁機(jī)工作，打壓管樁上方的端頭，使管樁的樁身逐漸直至完全進(jìn)入土層中；對于長樁需采用分段施工，分節(jié)長度可在滿足構(gòu)造要求的基礎(chǔ)上任意配樁。
實施例二從附圖中可以看出，一種非取土引孔預(yù)應(yīng)力管樁或預(yù)制方樁沉樁施工方法，該工步驟是A.樁位測放根據(jù)設(shè)計圖測放樁位，每根樁位用長為20厘米、寬為1厘米的竹簽打入地下，在竹簽暴露地面的頂部涂好漆，并和地表面平，以免人員走動時破壞或移位，為復(fù)核測量之便，滑軸線每隔10～15米做中心軸線控制點并用水泥砂漿做好保護(hù)；B.引孔施工采用大動力的深層攪拌機(jī)械，采用P032.5普通硅鹽酸水泥及膨潤土為漿液的組成成份，在鉆機(jī)施工鉆進(jìn)過程中，供漿應(yīng)保持連續(xù)均勻，水泥按土重量的15～18％摻入，膨潤土按土重量的10～12％摻入；施工時為夏季，加入水泥用量2％的緩凝劑石膏；鉆機(jī)須絕對控制垂直度，鉆機(jī)就位后在機(jī)架上設(shè)一線錘，線長不小于2米，垂直度偏差控制在1.5％以內(nèi)，以免引孔的垂直度問題而影響最后壓樁的樁身垂直度，鉆機(jī)的引孔孔徑應(yīng)比管樁樁徑大100毫米；同時鉆機(jī)下沉或提升速度對粘性土層控制在1.2米/分；砂層控制在0.7米/分。
C.沉樁施工鉆機(jī)移位，壓樁機(jī)就位，起吊管樁；沉樁即將樁插入引孔孔徑的漿液組成成份的土層里，插入該土層時的垂直度偏差不得超過0.5％；壓樁機(jī)工作，打壓管樁上方的端頭，使管樁的樁身逐漸直至完全進(jìn)入土層中；設(shè)計長樁分二節(jié)施工，分節(jié)長度可根據(jù)供樁廠家生產(chǎn)供應(yīng)能力任意配樁。
實施例三從附圖中可以看出，一種非取土引孔預(yù)應(yīng)力管樁或預(yù)制方樁沉樁施工方法，該步驟是A.樁位測放根據(jù)設(shè)計圖測放樁位，每根樁位用長為20厘米、寬為1.5厘米的竹簽打入地下，在竹簽暴露地面的頂部涂好漆，并和地表面平，以免人員走動時破壞或移位，為復(fù)核測量之便，沿軸線交點做中心軸線控制點并用水泥砂漿做好保護(hù)；B.引孔施工采用大動力的深層攪拌機(jī)械采用P032.5普通硅鹽酸水泥及膨潤土為漿液的組成成份，在鉆機(jī)施工鉆進(jìn)過程中，供漿應(yīng)保持連續(xù)均勻，水泥按土重量的10～12％摻入，膨潤土用不小于200目的鈣質(zhì)膨潤土，按土重量的15％摻入；水灰比為0.5，為確保漿液的可泵性，摻入水泥用量的0.2％減水劑木質(zhì)素磺酸鈣。鉆機(jī)須絕對控制垂直度，鉆機(jī)就位后在機(jī)架上設(shè)一線錘，線長不小于2米，垂直度偏差控制在1.5％以內(nèi)，以免引孔的垂直度問題而影響最后壓樁的樁身垂直度，鉆機(jī)的引孔孔徑應(yīng)比管樁樁徑大200毫米；同時鉆機(jī)下沉或提升速度對砂性土控制在0.8米/分以內(nèi)；C.沉樁施工鉆機(jī)移位，壓樁機(jī)就位，起吊管樁；沉樁即將樁插入引孔孔徑的漿液組成成份的土層里，插入該土層時的垂直度偏差不得超過0.5％；壓樁機(jī)工作，夾樁器抱住管樁側(cè)壁，使管樁的樁身逐漸直至完全進(jìn)入土層中；對于長樁需采用分段施工，樁接頭之間用電焊接樁。
實施例四蘇州金河雅苑在擬建場地內(nèi)主要有4幢擬建建筑物，為18-32層的高層住宅樓，另有一層商業(yè)用房和2層會所，還設(shè)置一座大型的地下車庫，總建筑面積約106170平方米。設(shè)計樁基為45～51米的管樁，采用本發(fā)明工藝解決了管樁沉樁穿越密實砂層困難的問題。
場地工程地質(zhì)情況①素填土，層厚0.80～3.80，層面標(biāo)高4.41～3.11.
④b粉質(zhì)粘土，層厚2.80～6.90，層面標(biāo)高2.71～-0.04.
④c粉土，層厚1.00～3.30，層面標(biāo)高-2.39～-4.46⑤b粉砂，層厚9.90～15.00，層面標(biāo)高-4.69～-6.79
⑥b1粉土夾粉質(zhì)粘土，層厚3.10～24.50，層面標(biāo)高-15.44～-20.89。
⑥b2粉質(zhì)粘土夾粉土，層厚3.00～22.00，層面標(biāo)高-20.44～-41.69⑥b3粉土，層厚4.00～17.00，層面標(biāo)高-27.67～-37.64。
⑨a1粉質(zhì)粘土夾粉土，層厚3.00～20.00，層面標(biāo)高-35.34～-49.41。
⑨a2粉質(zhì)粘土，層厚2.70～11.70，層面標(biāo)高-50.25～-57.69⑨b粉砂，層厚3.00～9.40，層面標(biāo)高-57.09～-62.33。
⑩粉質(zhì)粘土，層厚6.50～9.30，層面標(biāo)高-64.39～-67.79。
(12)粉質(zhì)粘土，層厚4.00，層面標(biāo)高-72.49～-73.76。
因場地內(nèi)土質(zhì)截面中有一層厚在9.9～15.00米的中密—密實的灰色粉砂層，其頂板埋深黃海標(biāo)高-4.69～-6.79。原設(shè)計考慮粉砂層沉樁困難，擬采用傳統(tǒng)的鉆孔灌注樁為基礎(chǔ)，工程造價3400萬元，申請人經(jīng)與業(yè)主、設(shè)計協(xié)商后采用本發(fā)明工藝，包括引孔措施費，工程造價約為1400萬元。操作步驟是A.樁位測放根據(jù)設(shè)計圖測放樁位，每根樁位用長為20厘米、寬為1.25厘米的竹簽打入地下，在竹簽暴露地面的頂部涂好漆，并和地表面平，以免人員走動時破壞或移位，為復(fù)核測量之便，沿軸線每隔5米做中心軸線控制點并用水泥砂漿做好保護(hù)；B.引孔施工采用SMW工法機(jī)將樁位處的原狀土體經(jīng)機(jī)械攪拌后，將P032.5普通硅鹽酸水泥及膨潤土為漿液的組成成份制作的漿液與土體均勻攪拌成具一定流塑性的混合體。水泥按土重量的11％摻入，膨潤土按土重量的15％摻入；因本工程樁身承載力較大，為確保水泥土的強(qiáng)度，漿液水灰比采用0.8，并在漿液中摻入水泥用量0.2％的減水劑木質(zhì)素磺酸鈣；攪拌漿液應(yīng)嚴(yán)格按配合比進(jìn)行稱重配料，投料順序為水—水泥—膨潤土—木質(zhì)素磺酸鈣，水灰比為0.6～0.8.當(dāng)漿液充分拌和后可暫停機(jī)，并間歇性開機(jī)攪動，為使輸漿工作連續(xù)進(jìn)行，要有一定量的漿液儲存在漿池里，儲存的漿液要經(jīng)常攪動，以防凝結(jié)或泌水等。鉆機(jī)須絕對控制垂直度，鉆機(jī)就位后在機(jī)架上設(shè)一線錘，線長不小于2米，垂直度偏差控制在1％，以免引孔的垂直度問題而影響最后壓樁的樁身垂直度，鉆機(jī)的引孔孔徑應(yīng)比管樁樁徑大150毫米；同時鉆機(jī)下沉或提升速度對粘性土層控制在1.35米/分，對砂性土控制在0.6米/分；C.沉樁施工引孔結(jié)束后立即將SMW工法機(jī)移位，壓樁機(jī)就位，起吊管樁；沉樁即將設(shè)計的管樁插入引孔孔徑的漿液組成成份的土層里，插入該土層時的垂直度偏差不得超過0.5％；壓樁機(jī)工作，以壓樁機(jī)自重和機(jī)架上的配重提供反力而將樁壓入土中，使管樁的樁身逐漸直至完全進(jìn)入土層中；本工程設(shè)計采用四節(jié)樁，經(jīng)引孔施工后分節(jié)長度不受接樁位置影響根據(jù)管樁供應(yīng)廠家的供貨能力任意配樁。
上述經(jīng)蘇州質(zhì)量檢測中心及南京紫金科技檢測中心分別進(jìn)行靜載荷試驗，單樁承載力特征值均滿足設(shè)計要求，一共完成947根工程樁的施工。
實施例五蘇州財富中心擬建建筑物包括1幢18層住宅樓，1幢18層辦公樓，及1幢4層裙樓，并設(shè)有二層地下室和半地下車庫。設(shè)計樁基采用24米的管樁，為解決管樁穿越密實砂層困難的問題，設(shè)計要求沉樁采用本發(fā)明施工方法進(jìn)行施工。
場地工程地質(zhì)情況①1雜填土層厚0.6～2.3m，層底標(biāo)高0.46～2.09m。該層壓縮性高，場地內(nèi)均有分布，工程性能差。
①2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層厚0.4～2.8m，層底標(biāo)高-1.04～1.07m，系高壓縮性、低強(qiáng)度土層，工程性能差。
③1粘土層厚1.9～3.8m，層底標(biāo)高-3.14～1.93m，系中等壓縮性、中等強(qiáng)度土層，工程性能良好。
③2粉質(zhì)粘土層厚1.3～3.1m，層底標(biāo)高-5.84～-3.91m，系中等壓縮性、中等強(qiáng)度土層，工程性能中等。
④1粉土厚度2.4～4.8m，層底標(biāo)高-9.47～-7.75m，系中等壓縮性、中等強(qiáng)度土層，工程性能中等。
④2粉砂層厚5.0～7.7m，層底標(biāo)高-15.58～-14.47m，系中低壓縮性、中等強(qiáng)度土層，工程性能良好。
⑤粉質(zhì)粘土層厚5.0～6.0m，層底標(biāo)高-20.71～-19.87m，系中等壓縮性、中等強(qiáng)度土層，工程性能一般。
根據(jù)建筑物荷載情況，可以采用的樁型為鉆孔灌注樁和預(yù)應(yīng)力管樁二種，在樁長、樁數(shù)相同、承載力相等的情況下，按有效樁長17.5米計算，鉆孔灌注樁單樁的造價約6800元，預(yù)應(yīng)力管樁單樁的造價約3600元。按總樁數(shù)479根計算樁基工程預(yù)應(yīng)力管樁比鉆孔樁節(jié)省約150萬元。
本發(fā)明非取土引孔預(yù)應(yīng)力管樁或預(yù)制方樁沉樁施工方法的操作步驟是A.樁位測放根據(jù)設(shè)計圖測放樁位，每根樁位用長為20厘米、寬為1-1.5厘米的竹簽打入地下，在竹簽暴露地面的頂部涂好漆，并和地表面平，以免人員走動時破壞或移位，為復(fù)核測量之便，每隔一定距離設(shè)控制點并用水泥砂漿做好保護(hù)；B.引孔施工采用深層攪拌機(jī)將樁位處的原狀土體經(jīng)機(jī)械攪拌后，將P032.5普通硅鹽酸水泥及膨潤土為漿液的組成成份制作的漿液與土體均勻攪拌成具一定流塑性的混合體。在鉆機(jī)施工鉆進(jìn)過程中，供漿應(yīng)保持連續(xù)均勻，水泥按土重量的12％摻入，膨潤土按土重量的14％摻入，施工時為便于攪拌樁機(jī)施工后壓樁，在漿液中摻入水泥用量2％的石膏；鉆機(jī)須絕對控制垂直度，鉆機(jī)就位后在機(jī)架上設(shè)一線錘，線長不小于2米，垂直度偏差控制在1.5％以內(nèi)，以免引孔的垂直度問題而影響最后壓樁的樁身垂直度，鉆機(jī)的引孔孔徑應(yīng)比管樁樁徑大100毫米；同時鉆機(jī)下沉或提升速度對粘性土層控制在1.2～1.5米/分，對砂性土控制在0.8米/分以內(nèi)；鉆進(jìn)過程中應(yīng)控制電流值不大于額定電流值。
C.沉樁施工鉆機(jī)移位，壓樁機(jī)就位，起吊管樁；沉樁即將樁插入引孔孔徑的漿液組成成份的土層里，插入該土層時的垂直度偏差不得超過0.5％；壓樁機(jī)工作，打壓管樁上方的端頭，使管樁的樁身逐漸直至完全進(jìn)入土層中；本工程設(shè)計樁長為24米，分二節(jié)施工，采用本發(fā)明工藝施工二節(jié)樁樁長可根據(jù)供貨能力任意配樁，樁接頭之間用電焊接樁。引孔后，壓樁力最大值僅3380KN，終壓值最大為2100KN。
試樁施工結(jié)束后，經(jīng)蘇州新新土木檢測有限責(zé)任公司進(jìn)行靜載荷試驗，單樁承載力極限值大于4800KN。
實施例六蘇州惠康新地擬建工程包括幢18～19層的高層建筑和地下室及商業(yè)樓。場地內(nèi)有9.2～11.6米厚的中密—密實粉砂，設(shè)計樁基長36米需穿越粉砂層，為解決管樁穿越粉砂層的問題，采用本發(fā)明施工方法進(jìn)行樁基施工。
場地工程地質(zhì)情況①層雜填土厚度1.0～2.80m，平均1.75m；層底埋深1.00～2.80m。
②層粘土厚度1.00～3.10m，平均2.30m；層底埋深3.30～5.00m。
③層粉質(zhì)粘土厚度0.50～2.00m，平均1.20m；層底埋深4.60～6.60m。
④層粉土厚度0.60～3.30m，平均1.57m；層底埋深5.90～8.30m。
⑤-1粉砂層厚度1.70～6.20m，平均3.39m；層底埋深9.30～13.00m。
⑤-2粉砂層厚度4.50～8.20m，平均7.01m；層底埋深16.70～18.00m。
⑥層粉質(zhì)粘土厚度2.50～6.00m，平均4.18m；層底埋深20.00～22.80m。
⑦層粉土夾粉質(zhì)粘土厚度21.00～24.00m，平均22.17m；層底埋深43.00～45.00m。為本樁基工程的樁端持力層。
本發(fā)明非取土引孔預(yù)應(yīng)力管樁或預(yù)制方樁沉樁施工方法的操作步驟是A.樁位測放根據(jù)設(shè)計圖測放樁位，每根樁位用長為20厘米的竹簽打入地下，在竹簽暴露地面的頂部涂好漆，并和地表面平，以免人員走動時破壞或移位，為復(fù)核測量之便，每隔一定距離設(shè)控制點并用水泥砂漿做好保護(hù)；B.引孔施工采用深層攪拌機(jī)將樁位處的原狀土體經(jīng)機(jī)械攪拌后，將P032.5普通硅鹽酸水泥及膨潤土為漿液的組成成份制作的漿液與土體均勻攪拌成具一定流塑性的混合體。在鉆機(jī)施工鉆進(jìn)過程中，供漿應(yīng)保持連續(xù)均勻，水泥按土重量的6～8％摻入，膨潤土按土重量的10％摻入，施工時為便于攪拌樁機(jī)施工后壓樁，在漿液中摻入水泥用量2％的石膏；水比為0.8。鉆機(jī)須絕對控制垂直度，鉆機(jī)就位后在機(jī)架上設(shè)一線錘，線長不小于2米，垂直度偏差控制在1.5％以內(nèi)，以免引孔的垂直度問題而影響最后壓樁的樁身垂直度，鉆機(jī)的引孔孔徑應(yīng)比管樁樁徑大100毫米；同時鉆機(jī)下沉或提升速度對粘性土層控制在1.5米/分，對砂性土控制在0.8米/分以內(nèi)；鉆進(jìn)過程中應(yīng)控制電流值不大于額定電流值。
C.沉樁施工鉆機(jī)移位，壓樁機(jī)就位，起吊管樁；沉樁即將樁插入引孔孔徑的漿液組成成份的土層里，插入該土層時的垂直度偏差不得超過0.5％；壓樁機(jī)工作，打壓管樁上方的端頭，使管樁的樁身逐漸直至完全進(jìn)入土層中；本工程設(shè)計樁長為36米，分三節(jié)施工，經(jīng)引孔施工后分節(jié)長度不受接樁位置影響根據(jù)管樁供應(yīng)廠家的供貨能力任意配樁。
權(quán)利要求
1.一種非取土引孔預(yù)應(yīng)力管樁或預(yù)制方樁沉樁施工方法，其特征在于通過該施工可解決密實砂層中沉樁穿越困難的問題；同時避免因壓樁力過大產(chǎn)生樁身損壞或爆樁事故；對于沉樁擠土效應(yīng)的控制也可采用該工藝施工。該施工方法操作步驟為A.樁位測放根據(jù)設(shè)計圖測放樁位，用竹簽打入地下做好標(biāo)志；B.引孔施工；采用SMW工法機(jī)或深層攪拌機(jī)進(jìn)行機(jī)械切削攪拌，同時將以固化劑水泥及外加劑為主要組成成份的漿液與土體強(qiáng)制攪拌。形成具有一定流塑性漿土混合體，使管樁施工時不因砂層的擠密和超孔隙水壓力產(chǎn)生過程大的壓樁反力，完成沉樁施工。引孔孔徑應(yīng)比管樁樁徑大100～200毫米；同時鉆機(jī)對粘性土層下沉或提升速度控制在1.2～1.5米/分，對砂性土控制在0.8米/分以內(nèi)。C.沉樁施工引孔機(jī)械移位，樁機(jī)就位，起吊管樁；沉樁按設(shè)計沉樁工藝要求進(jìn)行。沉樁時的垂直度偏差不得超過0.5％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非取土引孔預(yù)應(yīng)力管樁或預(yù)制方樁沉樁施工方法，其特征在于引孔采用SMW工法機(jī)或深層攪拌機(jī)進(jìn)行機(jī)械切削攪拌，同時將以固化劑P.032.5普通硅鹽酸水泥及適量的外加劑為主要組成成份的漿液與土體強(qiáng)制攪拌。在鉆機(jī)施工鉆進(jìn)過程中，供漿應(yīng)保持連續(xù)均勻；漿液制作時水泥按土重量的6～18％摻入量。并在漿液中摻入適量的外加劑。水灰比按0.6～0.8。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非取土引孔預(yù)應(yīng)力管樁或預(yù)制方樁沉樁施工方法，其特征在于引孔鉆進(jìn)時，為確保解決穿越密實砂層沉樁困難的問題，漿液配制時應(yīng)摻入10～15％的外加劑膨潤土，在漿液中加入適量的減水劑木質(zhì)素磺酸鈣0.2％，緩凝劑石膏2％。使?jié){液與砂層攪拌時能形成不離析的漿土混合體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非取土引孔預(yù)應(yīng)力管樁或預(yù)制方樁沉樁施工方法，其特征在于引孔后沉樁施工按設(shè)計要求的沉樁方法用靜壓法或錘擊法，對于長樁在滿足設(shè)計要求時可根據(jù)設(shè)計能力任意配樁。
全文摘要
本發(fā)明向人們公開了一種確保工程質(zhì)量、降低工程造價、解決沉樁穿越密實砂層問題的非取土引孔預(yù)應(yīng)力管樁或預(yù)制方樁沉樁施工方法，其施工要點采用機(jī)械切削攪拌，同時將以固化劑水泥及外加劑為主要組成成份的漿液與土體強(qiáng)制攪拌。形成具有一定流塑性漿土混合體，使管樁施工時不因砂層的擠密和超孔隙水壓力產(chǎn)生過程大的壓樁反力，完成沉樁施工；隨著漿液中水泥的固結(jié)硬化，樁周攪拌后的土體強(qiáng)度超過原狀土體強(qiáng)度，樁周摩阻力達(dá)到甚至超過原狀土，確保樁基承載力滿足或超過設(shè)計要求；本發(fā)明應(yīng)用于擬建場地有密實砂層，沉樁需穿越砂層時管樁或預(yù)制方樁的沉樁施工，同本施工方法可減小沉樁時擠土效應(yīng)問題，解決鄰近建(構(gòu))筑物沉樁的施工。
文檔編號E02D7/20GK1786351SQ20051009939
公開日2006年6月14日 申請日期2005年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日
發(fā)明者施鳴升, 周建明, 沈明崗, 華菁 申請人:蘇州市能工基礎(chǔ)工程有限責(zé)任公司