本發(fā)明涉及土木工程技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種內(nèi)鉆振動(dòng)大直徑PHC管樁的沉樁方法。

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背景技術(shù)：
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PHC管樁，全稱為預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁，是專業(yè)工廠里采用先張法預(yù)應(yīng)力和離心成型工藝，經(jīng)過蒸壓養(yǎng)護(hù)而制成的一種管樁。

隨著城市的高速擴(kuò)張，高速鐵路、高速公路、港口碼頭、跨海大橋等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大規(guī)模開展，由于PHC混凝土預(yù)制樁安裝快捷、方便，質(zhì)量穩(wěn)定，節(jié)省施工時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)今的運(yùn)用越來越廣。據(jù)報(bào)道，2011年我國(guó)PHC管樁產(chǎn)量達(dá)到3.5億米。

目前沉PHC管樁的主要方法如下：

⑴壓入法。如靜壓樁機(jī)靠自身重力將預(yù)制樁壓入地下。它優(yōu)點(diǎn)是靜音環(huán)保，但有設(shè)備龐大笨重的缺點(diǎn)，在硬層特別是中粗砂以上的土層壓入樁很困難。

⑵打入法。用柴油錘或液壓錘打擊沉入。它優(yōu)點(diǎn)是效率高，但缺點(diǎn)是噪音、振動(dòng)大，且在中粗砂以上的土層打入樁很困難。

⑶植入法。這方法國(guó)外用的較多，在國(guó)內(nèi)施工不多。它是先用鉆機(jī)鉆孔，在孔內(nèi)灌注水泥漿，再將預(yù)制樁植入孔內(nèi)。它優(yōu)點(diǎn)是非擠土且環(huán)保，但缺點(diǎn)是施工效率較低，且在寒冷天氣由于凍漿無法施工。

⑷中掘法。這方法是日本人發(fā)明的，它特別適用于大直徑的預(yù)制樁的施工。優(yōu)點(diǎn)是非擠土且環(huán)保，但缺點(diǎn)是設(shè)備系統(tǒng)龐大、設(shè)備和施工成本高、效率低。

⑸振動(dòng)法。這方法利用振動(dòng)使樁土阻力減小，在重力作用下達(dá)到沉樁目的。它優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，施工效率高，但有振動(dòng)影響，且一般不能沉入強(qiáng)風(fēng)化以上的土層。

當(dāng)今，PHC混凝土預(yù)制樁管樁用在大型工程的基礎(chǔ)方面越來越多，而大型工程的基礎(chǔ)樁往往需要大直徑PHC管樁，要將大直徑PHC管樁沉入土層、特別是沉入中粗砂以上的土層用現(xiàn)有的方法是很困難的，且成本高、效率低。

比如我國(guó)專利CN200410061106.9公開了一種新型PHC樁及水沖氣舉靜壓沉樁法，平時(shí)采用壓入法沉樁，在樁尖沉達(dá)砂或碎卵石層時(shí)，通過輸入高壓水和壓縮空氣沖刷砂或碎卵石層形成砂石混合水并將其排出，這種方法注水及注氣壓力很難控制，難以保證施工質(zhì)量且會(huì)造成樁頭處泥漿水四處飛濺。又如我國(guó)專利CN201310340797.5公開了一種PHC管樁及其沉樁方法，通過其承載力較高的PHC管樁設(shè)計(jì)，可以打入密實(shí)的砂層和強(qiáng)風(fēng)化巖層。但是其通過錘擊進(jìn)行沉樁，噪音振動(dòng)較大，根據(jù)打樁的完成情況和地面的松軟程度等要對(duì)樁端進(jìn)行不同處理且需要事先進(jìn)行引孔，不夠簡(jiǎn)便且降低了工作效率。

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技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種內(nèi)鉆振動(dòng)大直徑PHC管樁的沉樁方法，針對(duì)大直徑管樁中空特點(diǎn)結(jié)合振動(dòng)樁錘和鉆機(jī)施工方法，充分發(fā)揮各自優(yōu)點(diǎn)，合理進(jìn)行施工作業(yè)。它既利用鉆機(jī)在管樁內(nèi)取土，減小樁端阻力，又利用振動(dòng)減小樁土阻力，結(jié)合兩機(jī)作用來達(dá)到沉樁目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種內(nèi)鉆振動(dòng)大直徑PHC管樁的沉樁方法，包括免共振中孔振動(dòng)錘、管樁夾具、長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)、鉆桿和樁架，其特征在于沉樁方法具體如下：

a.上移鉆機(jī)和中孔振動(dòng)錘，使中孔振動(dòng)錘的夾具下端離地距離比樁長(zhǎng)高；

b.用吊機(jī)或用樁架副吊將管內(nèi)插有鉆桿的管樁喂進(jìn)夾具里，下移中孔振動(dòng)錘,使鉆桿接頭伸出中孔振動(dòng)錘,夾具夾緊管樁；

c.下移鉆機(jī)，使鉆機(jī)接頭與鉆桿接頭連接；

d.對(duì)準(zhǔn)樁位，調(diào)整豎直度；

e.開啟振動(dòng)錘，下沉管樁，再開啟鉆機(jī)，樁管內(nèi)取土排土；

f.管樁下沉至標(biāo)高處，停止中孔振動(dòng)錘振動(dòng)，繼續(xù)鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)排土，直至鉆頭鉆進(jìn)管樁內(nèi)孔底部時(shí)停止鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；

g.卸掉鉆機(jī)與鉆桿的連接及松開夾具，上移鉆機(jī)和中孔振動(dòng)錘，使夾具下端口離鉆桿接頭大于管樁長(zhǎng)度的距離；

h.將第二節(jié)內(nèi)插有鉆桿的管樁再喂進(jìn)夾具里，下移中孔振動(dòng)錘,夾具夾緊管樁；

i.先使第二節(jié)管樁里的鉆桿與第一節(jié)管樁里的鉆桿和鉆機(jī)接頭連接，再下移第二節(jié)管樁與第一節(jié)管樁連接；

j.開啟振動(dòng)錘，下沉管樁，再開啟鉆機(jī)、樁管內(nèi)取土排土；

k.管樁下沉至新標(biāo)高處停止中孔振動(dòng)錘振動(dòng)，繼續(xù)使鉆機(jī)邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊上移鉆機(jī)排土，直至新接上的鉆桿下端接頭從第2節(jié)管樁口出來時(shí)，鉆機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，用凹型板將樁管里的第一節(jié)鉆桿固定在樁管口；

l.用吊車或樁架副吊繩索吊住原被接上的第一節(jié)鉆桿，卸掉該鉆桿與鉆機(jī)和第一節(jié)鉆桿的連接，將該鉆桿吊走；

m.下移鉆機(jī)，使鉆機(jī)接頭與第一節(jié)鉆桿上接頭連接，使鉆機(jī)邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊上移鉆機(jī)排土，直至鉆桿從樁管里全部出來，用吊車或樁架副吊繩索吊住第一節(jié)鉆桿，卸掉該鉆桿與鉆機(jī)的連接，將該鉆桿吊走；

n.松開夾具，上移中孔振動(dòng)錘，完成共2節(jié)管樁的振沉。

所述的步驟e能替換為:先開啟鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)取土排土、再開啟振動(dòng)錘下沉管樁或鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)取土排土和振動(dòng)錘振動(dòng)沉管交替進(jìn)行。

所述的步驟j能替換為:先開啟鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)取土排土、再開啟振動(dòng)錘下沉管樁或鉆機(jī)移動(dòng)取土排土和振動(dòng)錘振動(dòng)沉管交替進(jìn)行。

若加接3節(jié)、4節(jié)管樁，則重復(fù)步驟g-步驟n。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于：

1.可運(yùn)用于任何土層，即可在流砂、淤泥、砂卵石及易塌孔和地下承壓水地質(zhì)下順利地完成沉樁；

2.無“共振”危害，護(hù)壁、取土同時(shí)進(jìn)行，沉樁效率高；

3.鉆機(jī)取土僅取管樁內(nèi)孔里的土，屬部分取土。既能保證足夠的側(cè)摩阻力，又減小全擠土帶來的不利影響；

4.不需泥漿等，施工既文明干潔又不受天氣影響。

[附圖說明]

圖1是使用本方法發(fā)明進(jìn)行沉樁工作的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是免共振中孔振動(dòng)錘和管樁夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1.履帶樁架 2.長(zhǎng)螺旋鉆機(jī) 3.鉆桿 4.PHC管樁 5.免共振中孔振動(dòng)錘 6.管樁夾具。

[具體實(shí)施方式]

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，這種內(nèi)鉆振動(dòng)大直徑PHC管樁的沉樁方法的原理對(duì)本專業(yè)的人來說是非常清楚的。

所述的內(nèi)鉆振動(dòng)大直徑PHC管樁的沉樁方法，包括免共振中孔振動(dòng)錘、管樁夾具、長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)、鉆桿和樁架，其特征在于沉樁方法具體如下：

a.上移鉆機(jī)和中孔振動(dòng)錘，使中孔振動(dòng)錘的夾具下端離地距離比樁長(zhǎng)高；

b.用吊機(jī)或用樁架副吊將管內(nèi)插有鉆桿的管樁喂進(jìn)夾具里，下移中孔振動(dòng)錘,使鉆桿接頭伸出中孔振動(dòng)錘,夾具夾緊管樁；

c.下移鉆機(jī)，使鉆機(jī)接頭與鉆桿接頭連接；

d.對(duì)準(zhǔn)樁位，調(diào)整豎直度；

e.開啟振動(dòng)錘，下沉管樁，再開啟鉆機(jī)，樁管內(nèi)取土排土，也可先開啟鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)取土排土、再開啟振動(dòng)錘下沉管樁或鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)取土排土和振動(dòng)錘振動(dòng)沉管交替進(jìn)行。

f.管樁下沉至標(biāo)高處，停止中孔振動(dòng)錘振動(dòng)，繼續(xù)鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)排土，直至鉆頭鉆進(jìn)管樁內(nèi)孔底部時(shí)停止鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；

g.卸掉鉆機(jī)與鉆桿的連接及松開夾具，上移鉆機(jī)和中孔振動(dòng)錘，使夾具下端口離鉆桿接頭大于管樁長(zhǎng)度的距離；

h.將第二節(jié)內(nèi)插有鉆桿的管樁再喂進(jìn)夾具里，下移中孔振動(dòng)錘,夾具夾緊管樁；

i.先使第二節(jié)管樁里的鉆桿與第一節(jié)管樁里的鉆桿和鉆機(jī)接頭連接，再下移第二節(jié)管樁與第一節(jié)管樁連接；

j.開啟振動(dòng)錘，下沉管樁，再開啟鉆機(jī)、樁管內(nèi)取土排土，也可先開啟鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)取土排土、再開啟振動(dòng)錘下沉管樁或鉆機(jī)移動(dòng)取土排土和振動(dòng)錘振動(dòng)沉管交替進(jìn)行。

k.管樁下沉至新標(biāo)高處停止中孔振動(dòng)錘振動(dòng)，繼續(xù)使鉆機(jī)邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊上移鉆機(jī)排土，直至新接上的鉆桿下端接頭從第2節(jié)管樁口出來時(shí)，鉆機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，用凹型板將樁管里的第一節(jié)鉆桿固定在樁管口；

l.用吊車或樁架副吊繩索吊住原被接上的第一節(jié)鉆桿，卸掉該鉆桿與鉆機(jī)和第一節(jié)鉆桿的連接，將該鉆桿吊走；

m.下移鉆機(jī)，使鉆機(jī)接頭與第一節(jié)鉆桿上接頭連接，使鉆機(jī)邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊上移鉆機(jī)排土，直至鉆桿從樁管里全部出來，用吊車或樁架副吊繩索吊住第一節(jié)鉆桿，卸掉該鉆桿與鉆機(jī)的連接，將該鉆桿吊走；

n.松開夾具，上移中孔振動(dòng)錘，完成共2節(jié)管樁的振沉。

若加接3節(jié)、4節(jié)管樁，則重復(fù)步驟g-步驟n。