[发明专利]超长深预应力高强度混凝土离心管桩施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用预制混凝土部分和现场浇混凝土部分的桩的挖方或填 方的施工方法领域，具体为一种超长深预应力高强度混凝土离心管桩施工方 法。

背景技术

预应力高强度混凝土离心管桩，简称PHC桩，是在近代高性能混凝土 和预应力技术的基础上发展起来的混凝土预制构件，PHC桩是采用先张法预 应力和离心成型工艺，经过蒸压养护而制成的一种空心圆筒体的等截面构 件，运往施工现场后，通过锤击或静压的方法沉入地下作为建筑物的基础。 自20世纪90年代中期以来，PHC桩在建设工程中逐步得到应用。在同等承 载力下条件下，PHC桩的投资相当于钢管混凝土桩的60％，相当于钢管桩 的44％，能显著降低施工成本。但是，对于送桩深度在10米以上的超长深 PHC桩施工，由于这种管桩桩身长，桩的长度和直径之比大，桩尖入土深度 大，需选用较大的桩锤，因此施工时容易造成桩顶锤击应力大，使得桩头损 坏；送桩深度长，送桩器不容易拔出；桩位密集，容易造成桩的平面位移。 这些缺陷限制了PHC桩在深地基处理中的应用。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种使用寿命长、打桩质量高的打桩方 法，本发明公开了一种超长深预应力高强度混凝土离心管桩施工方法。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种超长深预应力高强度混凝土离心管桩施工方法，包括a.制桩、b.验 桩、c.吊桩、d.沉桩、e.测桩位、f.插桩、g.锤击桩和h.接桩八个步骤，其步 骤是：在a.制桩时，单节桩的长度在10m以内，桩身壁厚在90mm至100mm 之间；在桩入土端的混凝土内均匀加入钢纤维，加入量是每立方米混凝土加 入25kg。

所述的超长深预应力高强度混凝土离心管桩施工方法，其步骤是：在a 制桩时，在桩入土端的端面上固定一与桩外径相同的的管材作为桩尖，桩尖 的长度为其外径的1至3倍，在桩尖端部外侧再固定2条或更多条圆弧形的 型材作为桩靴；桩的另一端通过桩垫连接桩帽，桩帽中部径向开一通孔作为 排气孔。

所述的超长深预应力高强度混凝土离心管桩施工方法，其步骤是：在f 插桩时，桩的垂直度偏差在1‰以下。

所述的超长深预应力高强度混凝土离心管桩施工方法，其步骤是：在g 锤击桩时，捶击力在6000kN至8000kN之间，锤击次数在2500击以下。

所述的超长深预应力高强度混凝土离心管桩施工方法，其步骤是：在g 锤击桩时，外径400mm的桩锤击力在6000kN以内，外径500mm的桩锤击 力在7000kN以内，外径Φ600mm的桩锤击力在8000kN以内。

所述的超长深预应力高强度混凝土离心管桩施工方法，其步骤是：在h 接桩时，采用CO₂气体保护焊接法，每道焊口的作业时间在10分钟以内， 作业连续进行不中断。

所述的超长深预应力高强度混凝土离心管桩施工方法，其步骤是：打桩 时的顺序按照桩的深度而定，依桩的深度从大到小依次进行，桩与桩的距离 是桩外径的三倍及以上。

所述的超长深预应力高强度混凝土离心管桩施工方法，其步骤是：打桩 时采取灌注桩、地下连续墙措施，桩的位移量不超过50mm。

本发明克服了现有技术的缺陷，在桩的结构上做了各种改进以提高桩的 耐用度延长使用寿命，控制了单节桩的长度，使得桩在起吊、运输时不易折 断，打桩时桩身比较平稳，不易损坏；增加了桩的壁厚，增大了桩的受压面 积，减小了桩顶单位面积所承受的锤击应力，避免了打桩时对桩的损坏；加 装了桩靴和桩尖从而增加了桩的入地端的粗度，减少了桩身在硬土层中贯入 时桩侧的摩擦阻力；添加了钢纤维使得桩的耐打性能提高1/3以上；在桩帽 中开排气孔，使得桩中随入土深度增加而形成的压缩空气有了及时排出的通 道，避免桩产生竖向裂纹。同时，在打桩的施工方法上也做了相应调整，插 桩时严格控制桩的垂直度，锤击桩时控制锤击力和外向锤击次数，减少桩的 冲击疲劳，避免桩头和桩身的损坏，应控制在2500击以内。接桩时采用CO₂气体保护焊缩短作业时间推，在桩周围的摩擦力较小的情况下持续作业。采 用优化的打桩顺序和桩距以及灌注桩、地下连续墙等围护措施，减小开挖深 基坑时桩位移，避免使桩在土体中断裂。