一种预应力混凝土空心桩快速清孔方法与流程

本发明涉及一种预应力混凝土空心桩清孔方法，特别涉及一种预应力混凝土空心桩快速清孔方法。

背景技术：

位于山东省青岛市董家口经济区，场区地貌的单元类型为滨海沉积平原，地处滨海潮浅滩，持力层上存在较深的淤泥层和回填土层。因此，公司需采用桩基+承台的基础方式解决这一问题，预计需要桩基数量达到10000支（预应力混凝土空心桩）。施工过程中发现，预应力混凝土空心桩完成送桩后，在拔出送桩器的过程中，桩顶周围的表层土会随着地下水一起挤入桩芯内，而后续施工中需要在桩芯内浇筑4米深的钢筋混凝土，以提高基础的抗拔和抗浮性能。所以在浇筑前需要将空心桩内的泥土清理干净。在传统的施工过程中，现场通过使用铁锹、钢片和铁勺等工具，人工手动逐一清理桩孔，但是桩芯清孔的数量庞大且桩孔的孔径较小（孔径一般为9.5～24cm），铁锨很难进入桩孔清理内部杂物，钢片清理时易使杂物下沉，铁勺每次清理的淤泥很少，工作效率低，人工成本高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种预应力混凝土空心桩快速清孔方法，对预应力混凝土空心桩直径为9.5～24cm清孔时间压缩在1-2分钟，且不需要人工下至孔内进行二次清孔。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种预应力混凝土空心桩快速清孔方法包括预吹、清吹；

所述预吹，利用预吹风对预应力混凝土空心桩内部进行吹风，对预应力混凝土空心桩上半部空心处内的泥水混合物进行强力搅拌形成均匀泥浆，所述预吹风为至少12米/秒的风；

所述清吹，利用清吹风对预应力混凝土空心桩内部泥浆进行吹风，使预应力混凝土空心桩内部泥浆形成紊流，将泥浆从预应力混凝土空心桩内部吹出，所述清吹风为至少23米/秒的风。

进一步讲，所述方法还包括清孔；

所述清孔，将清水注入预应力混凝土空心桩内部对其进行清洗，然后利用风速大于20米/秒的风将清洗的水冲出。

进一步讲，预应力混凝土空心桩直径为9.5～24cm，预吹风从0米/秒至12米/秒以上的风所用时间从15秒至25秒。

进一步讲，预应力混凝土空心桩直径为9.5～24cm，清吹风从预吹风至23米/秒的风以上所用时间从20秒至30秒。

进一步讲，预吹时，预吹风中心线与预应力混凝土空心桩内部底面的夹角为80角至90角。

进一步讲，清吹时，清吹风中心线与预应力混凝土空心桩内部底面的夹角为45角至60角。

本发明优点，利用高速喷出的气体在空心桩内将泥水混合物进行强力搅拌，块状泥土细化后与地下水形成均匀泥浆，然后加大空气流量，泥浆在高压空气的作用下形成紊流，加速了泥浆的循环，将泥浆从空心桩内孔吹出，然后注入清水清洗空心桩内孔，再次将清洗水吹出，完成清孔工作，整个过程只需要1-2分钟，清孔后的返工率不到5%，现有采用人工清除的清孔方法一般需要30至40分钟，另现有采用气体清孔需要4-5分钟，清孔后的返工率也高达40%以上，因此现在采用气体清孔后必须配合人工清孔，而本专利采用气体清孔后，几乎不需要利用人工进行清孔。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为清孔头固定装置。

如图中，配重板1、喷头孔2。

具体实施方式

在工地，采用移动式大功率柴油空压机（作为高速风的风源），空压机功率为45kw，压缩空气用软管输出，软管长度在100米左右，可减少柴油压缩机移动时收管再放管等操作，软管前端连接6米长的不锈钢钢管做喷头（清孔时喷头放入预应力混凝土空心桩内，不锈钢钢管具有一定重量，在高速喷流的情况下，不会过度摆动，便于操作人员操作），在清孔前，基坑全部开挖完成后，首先完成标高不一致处的全部截桩和接桩的施工作业（传统工艺流程中的先清孔，再截桩的工作流程，改进为在基坑全部开挖完成后，前后要进行二次清孔），再进行清孔施工（只需要一次清孔），避免了一个基坑空压机的二次作业，减少了不必要的操作。

清孔时，先将清孔头固装置放置（如图1）在预应力混凝土空心桩的上方，所述清也头固定装置包括与地面相接触的配重板1（配重板1主要是为操作者提供一个操作平台，可以用脚手架也可以采用可移动的平台），在所述的配重板1上设有喷头孔2，使用时，喷头从喷头孔2穿过配重板1进入预应力混凝土空心桩内，预应力混凝土空心桩连接在喷头上并通过喷头孔2穿过配重板1，并通过喷头牵拉绳调整喷头在预应力混凝土空心桩内的位置及角度。

清孔的过程如下，一种预应力混凝土空心桩快速清孔方法包括预吹、清吹、清孔；

预吹，利用预吹风对预应力混凝土空心桩进行吹风，对预应力混凝土空心桩内部的泥水混合物进行强力搅拌形成均匀泥浆，所述预吹风为12-15米/秒的风，预应力混凝土空心桩直径为9.5～24cm，预吹风从0米/秒至12米/秒以上的风所用时间从15秒至25秒，并维持12-15米/秒的风5-10秒，优选的，预吹时，预吹风中心线与预应力混凝土空心桩内部底面的夹角为80角至90角，采用几乎垂直吹气，可以最快速的使块状泥土细化后，还能防止块状泥土被直接吹出预应力混凝土空心桩内部，对操作人员进行伤害，同时使泥土向预应力混凝土空心桩内底部的四周汇集；

清吹，利用清吹风对预应力混凝土空心桩上半部空心处泥浆进行吹风，使预应力混凝土空心桩上半部空心处泥浆形成紊流，将泥浆从预应力混凝土空心桩上半部空心处吹出，所述清吹风为23-28米/秒的风，预应力混凝土空心桩直径为9.5～24cm，清吹风从预吹风至23米/秒的风以上所用时间从20秒至30秒，并维持23-28米/秒风10-15秒，优选的，清吹时，清吹风中心线与预应力混凝土空心桩上半部空心处底面的夹角为45角至60角，采用斜向吹气，可以使汇集在预应力混凝土空心桩内底部四周的泥浆能被直接沿内壁向上流动，从而排出预应力混凝土空心桩内部，在操作时，可以通过预应力混凝土空心桩使喷头在预应力混凝土空心桩内部360度旋转从而能加速将泥浆吹出。

清孔，在灌入清水时，停止吹风，将清水注入预应力混凝土空心桩上半部空心处对其进行清洗，然后利用风速大于20米/秒的风将清洗的水冲出，一般根据水量10-15秒即将水吹干。

在山东省青岛市董家口经济区工地实验时，为了解本发明创新点，发明人对比清孔质量采用a\b\c四组进行试验每组清吹60个，四组试验条件基本与专利权利要求内容相同，不同点在于；

a组试验条件中，预吹风风速为10米/秒、清吹风风速为15米/秒，清孔60个，后续检查，其中有32个需要二次清理，主要是孔内余留泥土过多，主要是大块泥土，没有达到施工要求；

b组试验条件中，预吹风中心线与预应力混凝土空心桩内部底面的夹角小于80度、清吹风中心线与预应力混凝土空心桩内部底面的夹角大于60角，清孔60个，后续检查，其中有25个需要二次清理，主要是孔内余留泥水过多，没有达到旋工要求；

c组试验条件中，完成与专利方法相同，清孔60个，后续检查，仅有3个需要二次清理，主要是孔内余留泥土过多，在后续760个需要清孔使用本专利方法，需要二次清孔的仅有28个，返工率仅为3.8%，二次清孔同样采用本发明方法清孔，最终只有6个孔必须利用人工进行清孔。

本发明虽然简单，但在实践过程中取得了良好的效率，特别是对具体参数的优选，使本方法从原来的仅有理论设想到现在的可用于实践。