本发明涉及一种触探式管内引孔静压施工工艺，属于工程用打桩施工工艺
技术领域：
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背景技术：
工业与民用建筑的发展大量使用桩基础，其中phc管桩系工业化生产，以其质量易于保证，施工速度快，造价低等优势而逐渐成为建筑用桩的主要选择和发展方向，在世界建筑领域范围内被广泛使用。目前，phc管桩的施工沉桩方法主要有锤击和静压两类沉桩工艺，其中锤击式沉桩穿透力强，但同时存在振动过大，噪音大等缺点，不满足环保要求；静压沉桩能满足环保要求，是一种广泛使用于城市内的环保的施工方法，但穿透力弱于锤击法，适用于软土地基中，对地层中存在密实硬层，特别是厚深砂砾层的地基，因沉桩阻力大，桩端难以穿透该层，无法使桩端进入设计要求的持力层。如何克服静压phc管桩穿透密实的厚深砂砾层等硬层，使静压phc管桩桩端能顺利进入设计要求的持力层，是继续推广应用静压phc管桩这种工效高、无噪音、无振动、沉桩稳定、符合环保要求的施工方法所面临的技术难题。目前国内使静压phc管桩桩端穿透密实的厚深砂砾层等硬层的施工方法主要是在硬层中引孔，引孔的方法主要有两大类：一类是水冲法：在静压的过程中，通过辅助设备在phc管桩内壁空腔内放置水管和气管，用水气冲刷桩端的砾砂等硬土层，达到降低桩端阻力的效果，使静压桩桩端穿透该层；另一类是采用在phc管桩内放入钻杆引孔的方式，在钻孔操作过程中钻杆分段接长，即首先一次性先引打孔至工程设计符合要求的持力层后再静压施工，采用一类引孔方式施工进度慢、效率低、工期长，另一类引孔方式极易产生塌孔或斜孔，造成引孔失效或桩身倾斜而造成静压桩仍无法穿透密实硬层或导致施工无效。为了解决现有技术存在的问题，技术人员进行长期的探索，并提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了引孔式静压桩机，申请号：201210410092.1，包括静压桩机，静压桩机上设有引孔装置，引孔装置包括引孔架、动力头、推进系统、钻架和钻杆，钻架上安装在引孔架上，动力头安装在钻架上，钻杆与动力头相连接，还设有一个使钻架、动力头、推进系统及钻杆远离压桩位置的水平位移装置。上述方案在一定程度上可以使已经无法再向压入土层的管桩又能向下再压入一定深度，但往往达不到预期效果。一方面，因钻杆为一次性钻孔到设计持力层，引孔深度较深容易出现斜孔，使后续压桩出现斜桩。另一方面，引孔作业与压桩作业同步进行，很难达到降低桩端阻力的预期。同时，该技术方案引孔钻杆分段接长，拔出时也是分段拔出，施工操作速度较慢效率降低。技术实现要素：本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种引孔有效性高且能有效降低桩端阻力的触探式管内引孔静压施工工艺。为了实现上述目的，本发明采用以下步骤：一种触探式管内引孔静压施工工艺，用于phc管桩静压沉桩，包括以下步骤：（1）在phc管桩向下静压沉桩过程中，将钻杆先置入phc管桩内壁空腔内；（2）开始静压沉phc管桩；（3）当静压桩机用最大压力也无法使phc管桩下沉时，开启引孔桩机动力装置带动钻杆对地基进行引孔；（4）当引孔深度达到0.5m-7.0m时，将钻杆向上提起0.5m-6.0m，再进行静压沉phc管桩；（5）反复交替进行步骤（3）、（4），直至phc管桩沉到设计标高，完成phc管桩静压沉桩。优选的，所述钻杆为短螺旋钻杆，其螺旋部长度为0.5m-13m。进一步的，所述螺旋钻杆螺旋部长度为5.0m-7.0m。进一步的，所述钻杆长度可调。使得钻孔过程无需分段接长，提高了施工效率。优选的，步骤（4）中的引孔深度为1.0m-5.0m，钻杆向上提起的高度为2.0m-3.0m。进一步的，步骤（4）中的引孔深度为1.0m-3.0m。进一步的，步骤（4）中的引孔深度为3.0m-5.0m。工作原理：先静压桩机就位压桩沉桩，在遇到如砂砾等硬层时，桩阻力较大，无法再继续沉桩时，使用置于phc管桩内壁空腔内的短螺旋钻杆向下钻进引孔至桩端以下0.5m-7.0m深度，然后向上提起短螺旋钻杆0.5m-6.0m，在桩端之下形成一定深度的空孔，再继续向下静压沉桩，此时桩端以下硬土层在phc管桩的静压力下向桩端下一定深度的空孔坍塌，降低了桩端阻力，使phc管桩继续向下沉桩，当桩端阻力又逐渐增大而无法继续再沉桩时，重复上述短螺旋钻杆引孔，后向上提起，再继续向下静压沉桩，如此反复，使桩端顺利穿透硬土层，达到设计持力层，整个过程的短程引孔与静压沉桩是分段交替同步进行的，而且两种施工设备连成一体不分开，同时也不将引孔的硬土取出地面，两个施工步骤交替进行。直至phc管桩桩端穿透密实的硬土层，达到设计持力层。本发明的有益效果是：1、钻杆长度可调，钻孔过程无需分段接长，提高了施工效率；2、小行程分段钻进引孔后反抽，引孔后即静压沉桩跟进，确保了引孔的有效性；3、由于在管内小行程引孔，短螺旋钻杆所引出的砂土可以自动排放在phc管桩空腔内储存，不产生其他的附属污染物，施工环境保持良好；4、由于在phc管桩空腔内引孔，其引孔直径小于phc管桩直径，phc管桩周围摩阻力不会损失，不影响土体承载力的发挥；5、由于引孔时静压桩机不需移动且在phc管桩空腔内引孔，受phc管桩内壁的位置限定，引孔时不会对桩身垂直度产生影响，不造成桩身倾斜。具体实施方式下面对本发明做进一步详述：一种触探式管内引孔静压施工工艺，用于phc管桩静压沉桩，包括以下步骤：（1）在phc管桩向下静压沉桩过程中，将螺旋部长度为0.5m-13m短螺旋钻杆先置入phc管桩内壁空腔内；（2）开始静压沉phc管桩；（3）当静压桩机用最大压力也无法使phc管桩下沉时，开启引孔桩机动力装置带动钻杆对地基进行引孔；（4）当引孔深度达到0.5m-7.0m时，将钻杆向上提起0.5m-6.0m，再进行静压沉phc管桩；（5）反复交替进行步骤（3）、（4），直至phc管桩沉到设计标高，完成phc管桩静压沉桩。为了提高施工效率，将短螺旋钻杆设计为可伸缩，以便调节长度，这样使得钻孔过程无需分段接长。为了获得最佳的提出土的效果，将短螺旋钻杆的螺旋部长度设定为5.0m-7.0m。针对不同的土层，将引孔深度控制在1.0m-5.0m为宜，例如：当土层为无粘性砂质土层或非砂性硬质层时，将引孔深度设定为1.0m-3.0m；当土层为有粘性砂质土层时，将引孔深度设定为3.0m-5.0m。短螺旋钻杆的反抽高度（即向上提起的高度）控制在2.0m-3.0m可获得与压桩的最佳效果及防止塌孔现象的产生。工作原理：当静压桩机用最大压力也无法使phc管桩下沉时，通过短螺旋钻杆及钻头对地下土层或砂砾层等进行引孔作业，将桩端硬土引出至phc管桩内壁空腔，降低桩端阻力达到静压沉桩的效果，当引孔一定深度后反转拔起短螺旋伸缩钻杆及钻头至一定高度，进行静压沉桩，当静压沉桩再次无法向下进深时，再进行引孔，如此反复，直至静压沉桩至设计要求的持力层并且压桩力满足要求为止。终止引孔后，需反复施压，直至压桩力稳定为止，方可终孔，以保证成桩质量。下面根据短螺旋钻杆的螺旋部位长度、引孔深度及反抽高度在实际施工作业中的效果来进一步说明：1、螺旋部长度与实际使用效果对比图表：螺旋部位长度（m）实际效果存在的缺陷0.5-1.0较好，已能达到施工效果增加钻进及反抽次数，且取土较少，影响施工速度1.0-3.0较好，已达到施工效果但未达到最佳效果，钻进与反抽次数仍较多，影响施工速度3.0-5.0提出土的效果较好叶片所带的土仍不够多5.0-7.0提出土的效果较好最佳7.0-9.0提出土的效果较好容易使叶片变形同时增加动力9.0-11.0提出土的效果较好容易使叶片变形同时增加动力，操作不方便11.0-13.0提出土的效果较好容易使叶片变形同时增加动力，操作不方便2、单元钻杆下钻引孔深度与施工土层效果对比图表：每个单元向下钻进深度（m）针对无粘性砂质土层效果针对有粘性砂质土层效果针对非砂性硬质层0.5-1.0不明显不明显不明显1.0-3.0最佳较佳最佳3.0-5.0较佳最佳较佳5.0-7.0差、易塌孔差、浪费钻进时间和动力差、浪费钻进时间和动力3、单元钻杆反抽高度与施工效果对比图表：每个单元钻杆反抽高度（m）效果缺陷0.5-1.0太短，效果不明显增加反抽次数1.0-2.0反抽与压桩进深基本一致但未达到最佳效果，2.0-3.0达到与压桩的最佳效果。可防止塌孔现象3.0-4.0效果无法与第三单元相比反抽高度高，易塌孔，且增加反抽无功时间4.0-6.0效果无法与第四单元相比反抽高度高，塌孔，且增加反抽无功时间上述实施例仅仅是对本发明的进一步说明，不够成对本发明的限制，本领域普通技术人员在本实施例的基础上所做的任何引申或变形，均在本发明的保护范围内。当前第1页12