本发明涉及一种多段式复合套管冲压砂桩施工工法，属于建筑施工技术领域。
背景技术：
山东省北部地区地质条件多为上部杂填土层、淤泥层、粉质粘土层、中粗砂层、砾砂层等，下部为稳定的风化岩，同时由于部分地区地下水位较高，对地基进行大面积的换填虽能解决地基承载力问题，但地基换填的造价大大降低了该工艺的使用率，因此施工中使用砂桩可有效兼容地基承载力与造价问题。
需要使用砂桩的项目在施工过程中因周围土质条件较差，桩管在震动拔出时易使周边土壤松动塌陷，桩体形成断桩，有着较大的质量隐患，从而导致成孔难度加大，无法保证成桩质量，难以保砂桩的设计承载力。
我公司根据多年施工经验，并总结了同行的先进理念，通过不断探讨、完善，形成了多段式复合套管冲压砂桩施工工艺，在此基础上研究、总结形成本工法。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种多段式复合套管冲压砂桩施工工法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明提供的多段式复合套管冲压砂桩施工工法，包括下列步骤：
(1)复合套管垂直就位
按施工平面布置图放线定砂桩位置，事前应进行孔位及现场标高测量,明确孔位中心及砂桩深度,测量仪器采用全站仪、水准仪。根据设计要求和土层条件，定出孔位，做出标记。
(2)锤击复合套管
将打桩机就位，合拢合瓣桩尖，将管桩向下垂直，使桩尖对准桩位标记，继续向下垂移桩管使桩尖入土。启动桩锤电机振动桩锤，使桩管下沉至设计深度。调整桩机搭架，使沉管与地面基本垂直，一般控制在1%以内。
桩管下沉入土后，严格控制沉入深度，确保达到设计桩长。桩管下沉过程中，应沿导向架，并始终保持同导杆平行，如发生桩管偏斜须及时扶正桩管。
(3)内管提出并向外管中灌砂
双管达到设计深度后，将内管拔出，外管置于土内，进行砂石灌注作业。将砂石由加料口注入桩管内，灌入量按桩身理论方案量值与充盈系数计算。做好现场施工记录，严格控制每根桩的碎石充盈系数，充盈系数一般控制在1.02。避免先期大后期小的不良现象，以增加桩的均匀性。
(4)内外管平齐
管内灌入填充料高度需大于1/3管长，内管下沉至填充料顶部，外管开始拔管，严格控制碎石灌入量，以防超灌或少灌。拔管时应先振动5～10s后开始拔管，边振边拔，每拔高度0.5～1.0m停振，如此反复直至内外管平齐。拔管速度要均匀，一般为1.2-1.5m/min（平均速度）。
(5)锤击复合套管压实填砂
再次利用打桩机对复合套管进行锤击冲压，将已填充的砂石料进行压实，边开桩机振动锤边缓慢提升锤击，提升速度控制在1m/min。每升0.5m振动挤压20s，挤压时间为桩管难以下沉为宜，如此反复升降压拨桩管，直至所灌砂将地基挤密。
(6)重复上述步骤直到桩管拔出地面
重复(3)-(5)施工步骤，直至内外管挤密压实后与地基表面平齐，严格控制填充料量，以保证成桩桩顶标高以及灌砂量满足设计要求（实际灌砂量不小于计算值的140%）。
本发明的工法特点：
1该工法采用复合套管，外管形成护壁作用，杜绝塌孔或者缩孔现象，拔管时灌入砂石料不易出现异形，成桩质量好。
2该工法施工效率高，管内无虚土，不需清孔。
3该工法施工操作简便，利用复合套管的错位拉拔对填充料进行冲压压实，确保施工质量。
本发明的适用范围：
1该工法适用于上部为土质、下部有稳定岩层的砂桩施工。
2土层厚度不宜超过7米，且土质为不能为含有大量块石的杂填土层。
本发明的工艺原理：
利用复合套管外管形成护壁，内管对填充料进行冲压压实，外管逐段拔出，内管平齐并进行反复冲压，直至内外管完全拔出并将填充料填充压实，完成砂桩施工。
本发明的有益效果：
社会效益：本工法操作规范，严格控制填充料的沙石含量及含泥量，有效避免塌孔及填充料不足造成的质量影响。打桩设备采用震动打桩机套设复合钢套管，有比较成熟的安全体系，安全施工能够得到有效保障。沉桩时采用复合套管形成外管护壁，经过震动挤压过程不会造成周边土壤进入桩体，同时多段式冲压施工法可以使砂桩填充料反复挤压，确保整个桩体的密实度，从而保证砂桩施工质量。
经济效益：本工法操作快捷简便，有效减少砂桩砂石料填充量及余土外运量，每平米节约费用358.3元。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的多段式复合套管冲压砂桩施工工法，包括下列步骤：
(1)复合套管垂直就位
按施工平面布置图放线定砂桩位置，事前应进行孔位及现场标高测量,明确孔位中心及砂桩深度,测量仪器采用全站仪、水准仪。根据设计要求和土层条件，定出孔位，做出标记。
(2)锤击复合套管
将打桩机就位，合拢合瓣桩尖，将管桩向下垂直，使桩尖对准桩位标记，继续向下垂移桩管使桩尖入土。启动桩锤电机振动桩锤，使桩管下沉至设计深度。调整桩机搭架，使沉管与地面基本垂直，一般控制在1%以内。
桩管下沉入土后，严格控制沉入深度，确保达到设计桩长。桩管下沉过程中，应沿导向架，并始终保持同导杆平行，如发生桩管偏斜须及时扶正桩管。
(3)内管提出并向外管中灌砂
双管达到设计深度后，将内管拔出，外管置于土内，进行砂石灌注作业。将砂石由加料口注入桩管内，灌入量按桩身理论方案量值与充盈系数计算。做好现场施工记录，严格控制每根桩的碎石充盈系数，充盈系数一般控制在1.02。避免先期大后期小的不良现象，以增加桩的均匀性。
(4)内外管平齐
管内灌入填充料高度需大于1/3管长，内管下沉至填充料顶部，外管开始拔管，严格控制碎石灌入量，以防超灌或少灌。拔管时应先振动5～10s后开始拔管，边振边拔，每拔高度0.5～1.0m停振，如此反复直至内外管平齐。拔管速度要均匀，一般为1.2-1.5m/min（平均速度）。
(5)锤击复合套管压实填砂
再次利用打桩机对复合套管进行锤击冲压，将已填充的砂石料进行压实，边开桩机振动锤边缓慢提升锤击，提升速度控制在1m/min。每升0.5m振动挤压20s，挤压时间为桩管难以下沉为宜，如此反复升降压拨桩管，直至所灌砂将地基挤密。
(6)重复上述步骤直到桩管拔出地面
重复(3)-(5)施工步骤，直至内外管挤密压实后与地基表面平齐，严格控制填充料量，以保证成桩桩顶标高以及灌砂量满足设计要求（实际灌砂量不小于计算值的140%）。
实施例2应用实例
（1）嘉和家园4#、5#、7#、地下车库及网点工程
工程概况
嘉和家园4#、5#、7#、f区网点及地下车库工程位于德州市庆云县迎宾路以北、开元大街西临。，总建筑面积54691.06㎡。因其西北段地基有约为4m深的淤泥土质，需对地基进行处理后方可进行基础施工。
施工情况
在此项目的西北段均采用多段式复合套管冲压砂桩施工工艺，每2m设置一个砂桩，共计使用砂桩1312个。
应用效果
本工程多段式复合套管冲压砂桩的施工的施工，经过设计、监督、监理、建设、施工单位共同验收，满足设计要求。并在小应变及静载荷试验中均满足设计要求。
（2）民生·凤凰城六号院3#、5#、6#住宅楼工程
工程概况
民生·凤凰城六号院3#、5#、6#住宅楼工程位于聊城市昌润路以西，郭屯以北。工程建筑总面积32878.38㎡。该工程地基有持力层为强风化岩，同时含有部分煌斑岩，由于挖至强风化岩后临时停工，表层强风化岩由于风化及冰冻，全部风化并夹杂淤泥层，深度为0.4m至1.5m，需对地基进行处理后方可进行后续施工。
施工情况
在此项目的地基处理均采用多段式复合套管冲压砂桩施工工艺，每1.5m设置一个砂桩，共计使用砂桩1022个。
应用效果
本工程多段式复合套管冲压砂桩的施工的施工，经过设计、监督、监理、建设、施工单位共同验收，满足设计要求。并在小应变及静载荷试验中均满足设计要求。