[发明专利]一种混凝土管桩海上沉桩施工方法

说明书

本发明属于海上沉桩技术领域，公开了一种混凝土管桩海上沉桩施工方法，首先将高压喷嘴作业的注浆旋喷管和预制的混凝土管桩垂直放置在沉桩位置正上方，混凝土管桩套放在注浆旋喷管的外部并由抱桩器夹持固定；然后进行钻孔和高压旋喷作业，注浆旋喷管下降一个区段深度后，利用抱桩器将混凝土管桩向下放送同样的区段深度，如此重复直至混凝土管桩达到设计标高位置；再将注浆旋喷管由混凝土管桩中向上提出；最后静置养护至水泥砂土强度达到要求。本发明可有效解决由高应力状态砂土对桩壁的强摩阻力导致的混凝土管桩沉桩困难问题，能够有效提升砂土与桩界面的连接强度，扩大混凝土管桩有效桩径，提高承载力，还能够实现海上沉桩的一次性施工，节省工期。

技术领域

本发明属于海上沉桩技术领域，具体的说，是涉及一种混凝土管桩海上沉桩施工方法，特别适合海水面以下较密实砂土环境。

背景技术

在海上进行平台作业，需要将平台基础打入海水以下土层中。相比于陆地施工，海上桩基的土层上方存在海水压力作用，使土体的密实度较高，且其中存在较强的应力场，所以海上混凝土管桩沉桩更加困难。砂土表面粗糙，高应力场下会在预制桩沉桩过程中产生很大的摩擦阻力，故这种问题在砂土层中体现的更为明显。因此，海上桩基一般采用钢桩，相比混凝土管桩可以尽量较小沉桩摩阻力。但是如何在海上高应力砂土中完成混凝土管桩的沉桩一直没有得到很好的解决，而要在海下砂土中顺利完成混凝土管桩的沉桩，应设法降低砂土的应力水平和砂土与桩侧之间的摩擦系数。

高压旋喷法是在一种在陆上施工中比较常用的地基处理方法，是采用高压水泥浆通过喷嘴喷出形成喷射流，以此切割土体并预制拌合成水泥土加固体的化学加固方法。陆上的高压旋喷技术一般用以加固处理软弱地基土。

发明内容

本发明着力于解决海上混凝土管桩在海水以下的地基土，尤其是砂土中沉桩困难的技术问题，提供了一种混凝土管桩海上沉桩施工方法，将高压旋喷技术应用于海上混凝土管桩施工中，通过旋喷浆液的冲击力使土体变松散，并用水泥浆包裹土颗粒，降低土体表面的粗糙程度，从而降低混凝土管桩的沉桩贯入阻力。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种混凝土管桩海上沉桩施工方法，该方法按照如下步骤进行：

(1)定位沉桩位置，将高压喷嘴作业的注浆旋喷管和预制的混凝土管桩垂直放置在沉桩位置正上方；所述混凝土管桩套放在所述注浆旋喷管的外部，并利用抱桩器夹持住所述混凝土管桩；所述注浆旋喷管底部设置有旋喷口和钻头，所述钻头位于所述旋喷口下方；

(2)进行钻孔和高压旋喷作业，旋转下降所述注浆旋喷管的过程中一边钻孔一边旋喷，使配好的水泥浆液与拟沉桩处的砂土充分搅拌混合，形成应力水平较低的水泥砂土；每当所述注浆旋喷管下降一个区段深度后，利用所述抱桩器将所述混凝土管桩向下放送同样的区段深度，如此重复操作直至所述混凝土管桩达到设计标高位置；

(3)将带有旋喷口和钻头的注浆旋喷管由所述混凝土管桩中向上提出；

(4)静置养护水泥砂土，至水泥砂土强度达到要求。

进一步地，所述水泥浆液的水灰比不大于0.4。

进一步地，所述高压旋喷作业中注浆泵的压力值不低于海水以下砂土的水土压力值。

进一步地，所述混凝土管桩的抗渗等级不小于P8。

本发明的有益效果是：

(一)本发明通过高压旋喷处理高应力水平高密实度的砂土，破坏其原有的土体结构，形成更为松散的土体结构；使水泥浆与砂土充分混合形成应力水平较低的水泥砂土，降低砂土颗粒表面的粗糙程度；经处理后混凝土沉桩时的灌入阻力将明显减小，可以顺利实现混凝土管桩在海水环境下的砂土体中的下沉。