[发明专利]一种大直径碎石桩的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大直径碎石桩的施工方法，确切说，涉及一种大直径干取土管内强夯碎石桩的施工方法，所述的碎石桩主要应用于大面积深厚软地基上的堆场、道路、大型钢制储罐基础等建筑物的复合地基或排水固结处理。

背景技术

大面积深厚软基处理中，碎石桩是一种常用的处理方法，其具有排水通道和地基竖向增强体两方面的复合作用。国家《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002公开了两种碎石桩的施工方法：振冲碎石桩施工工艺（湿法）和沉管碎石桩施工工艺（干法）。

常规沉管碎石桩采用带桩靴的钢套管振动沉管挤土法施工，套管常用直径为377mm和477mm两种型号，成桩桩径一般为500~600mm。一方面，大面积沉管挤土法施工时容易对桩周软土产生强烈扰动，破坏土体的结构性，施工过程中饱和土体中会产生较高的超孔隙水压力，土体强度大大降低，从而降低了土体对碎石桩体的约束作用；另一方面，沉管挤土法施工容易对相邻桩产生挤土，容易引起邻近桩体的弯折破坏，从而导致碎石桩桩体承载力降低，影响复合地基的承载力。

振冲碎石桩法施工，是利用能产生水平向振动的振动器，在高压水压作用下边振动边水冲，在软弱地基中成孔，再在孔内填入经筛选的碎石，振动器边上拔边水冲振动形成密实桩体，最终使碎石桩体与原状土体构成复合地基。振冲法施工不仅耗水量大．而且要排放出大量的泥浆，污染工作环境，另外，在淤泥类软土中振冲施工时，对周围土层的扰动更强烈，大大降低对桩体的约束作用，而且大量残留泥浆也进一步影响碎石桩体的强度，导致成桩质量难以控制，桩径及桩体密实度难以达到设计要求。另外，目前国内外，振冲法施工碎石桩的桩径一般在800~1200mm。

采用碎石桩法处理软地基宜采用大直径桩，这主要是由于桩周软土地基的约束作用低，小直径桩体承载力低，容易发生鼓胀破坏，然而现有的沉管挤密施工工法，难以施工大直径桩，且存在严重的挤土效应；振冲法施工最大直径仅为1200mm，而且振冲湿法施工工艺存在泥浆污染，桩体强度低等缺点，从而限制了碎石桩在软地基尤其是超软地基处理中的推广应用。

发明内容

本发明的目的是提出一种大直径碎石桩的施工方法，确切说，提出一种大直径干取土管内夯实的碎石桩的施工方法。所述的碎石桩具有对软土扰动效应小、排水效果好、桩体强度高、施工质量可控等优点。

为达到上述目的，本发明采用以下的技术方案。

一种大直径碎石桩的施工方法，大直径指直径介于800~1600mm，其特征在于，包括以下施工步骤：

第一步清除软地基表层的杂填土，当该表层填有开山石时，应首先施行冲孔引孔作业，穿透填石层；

第二步将外径800~1600mm的大直径薄壁钢套管沉入软地基中，至沉入深度达到设计深度；

第三步在所述的大直径薄壁钢套管内施行并完成干取土成孔作业，配合抽排水措施，排干孔内积水；

第四步在所述的孔内分层填筑碎石、分层夯实填筑，分层填筑厚度不大于3m，分层填筑夯实到比设计桩顶标高高出50cm；

第五步从所述的软地基拔出所述的大直径薄壁钢套管；

第六步外径介于800~1600mm的大直径碎石桩形成在所述的软地基中。

本发明的技术方案的进一步特征在于，第一步中，采用人工开挖、冲孔机械或柱锤施行冲孔引孔作业。

本发明的技术方案的进一步特征在于，第二步中，采用高频振动沉管工艺或液压静压沉管工艺将所述的大直径薄壁钢套管沉入软地基中。

本发明的技术方案的进一步特征在于，第三步中，采用人工挖干土成孔工艺、螺旋钻机挖干土成孔工艺或旋挖钻挖干土成孔工艺施行并完成干取土成孔作业。本发明的技术方案的进一步特征在于，第四步中，所述的碎石是级配碎石或级配硬质粗骨料，采用人工夯实工艺或不脱钩夯锤夯实工艺施行并完成夯实分层填筑的作业，相邻分层填筑之间放置有土工格栅网，碎石桩体外侧包裹带花眼的塑料波纹套管，桩顶设有褥垫层，可以是级配碎石垫层，亦可以是在垫层中铺设多层土工织物如土工网垫、土工格栅，土工碎石袋形成的加筋碎石垫层。

本发明的技术方案的进一步特征在于，第五步中，采用高频振动拔管工艺边高频振动所述的钢套管边拔所述的钢套管，将所述的钢套管从所述的软地基中拔出。

本发明的优点和积极效果：

1、本发明所采用的薄壁钢套管成孔，沉管贯入阻力小，对高频振动沉管或静压沉管的设备能力要求低，施工难度低。