[发明专利]一种厚密石块填海层预应力高强混凝土方桩施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，适用于填海土地上高层建筑及大型工业厂房的基础建设，是一种解决厚密石块填海层预引孔沉桩施工方法，确切地说是一种采用潜孔锤引孔后打入预制预应力高强混凝土实心方桩的组合工法。

技术背景

伴随沿海经济带的高速发展，填海造地成为土地匮乏的有效解决方式，受地域条件限制，填海用土差别很大，一般有条件的大都使用劈山碎石填充，大型厂房根据特殊要求，选择山石的粒径较大，并且采用超级强夯，形成厚密的碎石层，一般可达到十几米甚至几十米。

这些土地的地下水位较高，并且与海水连通,水位受潮汐的影响而变化，海水对基础的冲击、腐蚀较大，对桩的选择和施工要求较高。

上述地质条件下，采用挖孔灌注桩、管桩和普通预应力方桩很难保证桩身质量和耐久性要求，直接采用常规的沉桩方法很难穿透厚密碎石填海层。

发明内容

为解决以上施工技术难题，本发明提供一种厚密石块填海层预引孔沉桩施工工艺，确切地说是一种采用潜孔锤引孔后打入预制预应力高强混凝土实心方桩的组合工法。

本发明是通过如下技术方案实现的:

一种厚密石块填海层预应力高强混凝土方桩施工方法，包括桩位测量、定位、引孔、沉桩施工步骤，其中：

1、引孔施工：采用潜孔锤钻进工艺,选择滦州重工的120型潜孔钻机，配套2台XHP1170空压机，潜孔锤直径小于方桩边长，优选地，方桩边长为600mm时，潜孔锤直径500mm，根据填海层地质情况，潜孔锤直径可按方桩边长的40%-90%选择，潜孔锤潜孔锤钻机就位后,调整好桩架垂直度,使钻具、动力头及孔位三点成一线,确保开孔垂直度准确，潜孔锤钻进过程中,钻头连续地对孔底碎石实行冲击凿进,石块在钻头冲击作用下破碎,破碎的石粉由通过钻杆中心的管路输送到潜孔锤底部的高压空气吹离孔底并通过潜孔锤钻杆与护筒之间的空隙排出孔口,直至引孔穿透填石层，将潜孔锤和护筒拔出，检测桩孔，确定合格后钻机移位让出引孔位置。

2、方桩选择：根据厚密石块填海层的特殊地质条件，设计制作带钢桩尖的预制预应力高强混凝土实心方桩，方桩边长按设计要求选择，混凝土强度为C60～C80，保护层厚度为50mm，桩长根据地勘报告和施工要求确定。

3、沉桩施工：打桩机移至桩位，将桩锤提起，同时吊桩，使桩头进入到锤帽内，调整桩架，将桩尖对准桩孔并进入孔内，调整桩的垂直度,确保桩垂直度准确，不点火提锤靠自重锤击桩头，使桩尖入孔一定深度，稳定桩身后开始正常沉桩，沉桩过程中要使用重锤低打，控制供油量以减少锤击能量，逐渐加大冲击能量，最大落锤高度控制在3米以下，锤击频率控制在35—50/min以内，锤击沉桩至桩的入土深度和贯人度都符合设计要求时为止，将打桩机移至下一桩位。

采用本发明的上述技术方案，与现有技术相比具有以下效果：

1、围海造地形成的建设用地，大都使用劈山碎石填充，大型厂房根据特殊要求，选择山石的粒径较大，并且采用超级强夯，形成厚密的碎石层，一般可达到十几米甚至几十米，直接沉桩施工无法进行，旋挖引孔实施困难，采用挖孔方式由于降水困难不安全，成本很高，采用本发明的潜孔锤引孔沉桩施工工艺，较好地解决施工问题，具有成孔、沉桩速度快，安全可靠的特点，与挖孔灌注桩施工对比，可降低施工成本15%以上。

2、本发明选择带钢桩尖的预制预应力高强混凝土实心方桩，混凝土强度为C60～C80，桩身抗击打能力和穿透能力是普通预应力方桩的1.5倍，引孔深度穿透填石层即可，降低引孔成本50%左右，所选桩型保护层厚度在50mm，与普通预应力方桩相比具有抗腐蚀性强，承载力大的显著特点，单桩承载能力达到5000KN。                   

3、本发明采用带钢桩尖的预制预应力高强混凝土实心方桩，由于混凝土强度为C60～C80，配合钢制桩尖，可在桩身不破损的情况下对小于方桩边长的桩孔挤扩沉桩，增加了侧向阻力，提高桩身的抗拔力，与预应力管桩比较，省略护壁灌注施工环节，节省灌注材料，缩短施工时间。

附图说明

图1是本发明工艺流程图；

图2是本发明引孔孔径与桩边长示意图；

图3是图2的剖面图；

图3中，1为钢桩尖的预制预应力高强混凝土实心方桩，2为引孔，3为厚密石块填海层，4为钢制桩尖，5为海底原土。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明,目的仅在于更好地理解本发明内容。因此,所举之例并不限制本发明的保护范围。