论文部分内容阅读
摘要:桩基可分为非排土桩和排土桩两大类，非排土桩有钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等，排土桩有锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩、静力压桩以及沉管灌注桩等。本文对射水沉桩与其他排土类桩的联系与区别，阐述了一些施工要点和注意事项以及质量控制措施，希望为相关施工人员提供一点参考。
关键词:沉桩；射水；施工
中图分类号： TU74 文献标识码： A
前言
射水沉桩一般不单独进行，多与锤击或振动结合进行，只有当土层适宜、射水设备的能力足够的情况下才可单用射水。但不论采取单独射水还是结合射水的施工方法，当桩尖接近设计标高时，应停止射水，单用锤击或振动下沉至设计深度。停止射水的标高应根据沉桩试验及施工情况决定，没有资料时，不得小于2m。
1、射水沉桩基本概念和工作原理
1.1、射水沉桩又称水冲法沉桩，是将射水管附在桩身上，用高压水流束将桩尖附近的土体冲松液化，以减少土对桩端的正面阻力，同时水流及土的颗粒沿桩身表面涌出地面，减少了土与桩身的摩阻力，使桩借自重或稍加外力沉入土中。
1.2、在砂类土层、碎石类土层中，锤击沉桩困难时，可采用射水锤击沉桩，以射水为主，锤击或振动配合。
1.3、在黏性土、粉土中采用射水锤击沉桩时，应以锤击或振动为主，射水为辅，并应慎重控制水压和水量。
在黏性土中采用射水法沉桩，土经射水后破坏严重，即使经过长期恢复，也远不能达到原来的强度。因此在黏性土中，只有在锤击比较困难时，才酌情射水辅助沉桩。
1.4、射水沉桩的水压、水量和射水管的尺寸及布置对沉桩的效率有很大的影响，应根据土质情况随时调节射水压力，控制沉桩速度。水压小，冲不散土层，水量小，则带不走冲开的土。因此，在沉桩前须仔细研究水压和水量，并结合地质条件和采用锤的类型等，通过试桩进行确定。
2、机具设备
射水法沉桩设备包括：射水嘴、射水管、连接软管、高压水泵等。射水喷嘴有圆形、梅花形、扁形等形式，它的作用是将水泵送来的高压水流经过缩小直径以增加流速和压力，可起到强力冲刷的效果。射水嘴尖端直径为20~25mm，最大38mm，侧孔（φ10mm）与管壁成30°~45°角。圆形射水嘴的大小约为射水管面积的1/4，射水管内径38~63mm，每节长4.5~6.0m，用丝扣连接。桩外射水时，可在桩两侧或四侧各安一根射水管，使彼此对称，当下沉空心管桩时，射水管则设在桩的中间，可使桩下沉得更准确。射水管上端用橡皮软管连于高压（耐压2.0MPa以上）水泵上，管子用滑车组吊起可顺着桩身上下自由升降，能在任何高度上冲刷土体。高压水泵用电动离心式，水压0.5~2.0MPa，出水量0.2~2.0m3/min；水冲法所需用射水管的数目、直径、水压及消耗水量等数值，一般根据桩的断面、土的种类及入土深度等数据而定。
2.1、射水配合下沉实心桩时，射水管布置在桩外侧。外射水所需的水压、水量和射水管的数目与直径见下表：
2.2、射水配合下沉空心桩时，射水管布置在桩内部。内射水所需的水压、水量和射水管的数目与直径见下表：
2.3、水泵的要求工作压力，须综合考虑射水嘴处的要求水压、水在管路中上升所需的水压和管路中的压力损失，根据射水沉桩所需的水压和每桩的耗水量选择高压水泵。
2.4、管路分输水管和射水管两种。输水管及其配件尺寸尽量与水泵出口管径相同，固定的节段用无缝钢管，活动的节段用胶管。与射水管连接的一段胶管，为使工作方便，可使用比固定管路细一些的胶管，但其内径不应比射水管小。
射水管一般要比输水管小、要坚固，以便起吊和拼装，一般射水管内径不大于76mm，宜采用无缝钢管，以免在桩内断裂，难以处理。
外射水管必须使用螺纹连接，以利于射水管在桩侧土中升降。射水管采用螺纹接头时，螺纹接头的丝扣长度应能承受水压或自重加上拔管时的拉力。为防止漏水，可用铅油及麻丝缠绕于丝扣内。
内射水管可采用法兰盘焊接连接，法兰盘接头的结构应能承受水压，盘平面应与轴线垂直，盘平面不得有辐射方向的沟槽，其螺栓孔的位置与直径应标准化。
2.5、射水嘴的大小应根据水压及水量选定，侧壁有6或8个斜孔，适用于土摩擦力较大的深桩；侧壁无孔，适用于冲刷桩尖处有坚硬的土层；侧壁有3~4个平孔或斜孔，适用于一般沉桩；此外还有在桩外侧对称布置的扁形嘴，其长边与桩长方向平行，在桩不正时可作冲正桩身之用。
3、设备布置和安装
3.1、输水管路应尽量减少弯曲，力求顺直。
3.2、当桩是分节下沉时，射水管的接头位置应与桩的接头相适应，并须考虑沉桩过程的可能变化所引起射水管长度的改变。
在射水嘴以上约1m处的射水管上可安设导向环，使射水管从桩孔内插入后，能顺利地对准桩的射水孔。
就地接长内射水管时，用夹箍夹住射水管，搁在管桩顶上，以防射水管坠入桩内。射水管在桩外射水时，射水管的夹箍可作成挂钩式样，挂在桩顶或脚手架上。
3.3、下沉实心桩时，一般采用两根射水管，对称安装在桩的两侧，使能沿桩身上下移动，可以在任何高度时冲土。如果在流水中沉桩时，应将射水管固定在桩身上。
下沉空心桩时，将射水管安装在桩空心内，使射水嘴伸出桩尖下约20cm左右，边锤击，边由射水嘴向桩尖下的土射水，泥浆沿桩外周空隙排出，采用内冲外排的方法下沉桩。
下沉大型开口钢管桩时，将射水管和风管安装在钢管桩空心内，边锤击边射水，将管内的泥砂冲动后，用压缩空气将泥砂自桩顶吹出，采用内冲内排的方法减小管内土芯摩擦力下沉钢管桩。
沉入H型或I型钢桩及其他型式的钢桩时，除砂土外不宜射水。
4、施工要点
4.1、水冲法沉桩大多与锤击或振动相辅使用，视土质情况可采取先用射水管冲桩孔，然后将桩身随之插入（锤可置于桩顶，以增加下沉的重量）；或一面射水，一面锤击（或振动）；或射水锤击交替进行或以锤击或振动为主，射水为辅等方式。一般多采取射水与锤击联合使用的方式，以加速下沉；亦可采取用射水管冲孔至离桩设计深度约1m左右，再将桩吊入孔内，用锤击打入到设计深度。
4.2、沉桩时，先将射水管装好使喷射管嘴离地面约0.5m，当桩插正立稳后，压上桩帽、桩锤，开启水泵阀门送水，射水管便冲开桩尖下的土体，慢慢沉入土中，射水管一面下沉，一面不断的上下抽动，以使土体松动，水流畅通，此时桩即依靠其自重及配合桩锤冲击沉入土中。最初可使用较小水压，以后逐步加大水压，不使下沉过猛，下沉渐趋缓慢时，可开锤轻击，下沉转快时停止锤击。
4.3、下沉时应使射水管末端经常处于桩尖以下约0.3~0.4m处。射水进行中，放水阀不可骤然大开，以免水压水量突然降低，涌入泥沙堵塞射水嘴；再射水时，射水管和桩必须垂直，并要求射水均匀，水冲压力一般为0.5~1.6MPa。
4.4、当沉至距设计标高2m时应停止射水，拔出射水管，用锤击或振动打至设计标高，以免将桩尖处土体冲坏，降低桩的承载力。桩的间距应大于0.9m，以免冲松邻近已打好的桩。
5、沉桩施工质量标准
【结语】本文对沉入桩结合射水的特殊施工要求总结了一些浅显的看法。
参考文献：
【1】宋宝志 王立鹏《浅谈沉入桩的施工方法》 《黑龙江交通科技》2010年第4期
【2】《建筑施工手册》中国建筑工业出版社2003年9月
【3】交通部第一公路工程总公司《桥涵》 人民交通出版社2000年10月
【4】《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50—2011）
【5】《城市桥梁工程施工与质量验收規范》（CJJ2—2008）
关键词:沉桩；射水；施工
中图分类号： TU74 文献标识码： A
前言
射水沉桩一般不单独进行，多与锤击或振动结合进行，只有当土层适宜、射水设备的能力足够的情况下才可单用射水。但不论采取单独射水还是结合射水的施工方法，当桩尖接近设计标高时，应停止射水，单用锤击或振动下沉至设计深度。停止射水的标高应根据沉桩试验及施工情况决定，没有资料时，不得小于2m。
1、射水沉桩基本概念和工作原理
1.1、射水沉桩又称水冲法沉桩，是将射水管附在桩身上，用高压水流束将桩尖附近的土体冲松液化，以减少土对桩端的正面阻力，同时水流及土的颗粒沿桩身表面涌出地面，减少了土与桩身的摩阻力，使桩借自重或稍加外力沉入土中。
1.2、在砂类土层、碎石类土层中，锤击沉桩困难时，可采用射水锤击沉桩，以射水为主，锤击或振动配合。
1.3、在黏性土、粉土中采用射水锤击沉桩时，应以锤击或振动为主，射水为辅，并应慎重控制水压和水量。
在黏性土中采用射水法沉桩，土经射水后破坏严重，即使经过长期恢复，也远不能达到原来的强度。因此在黏性土中，只有在锤击比较困难时，才酌情射水辅助沉桩。
1.4、射水沉桩的水压、水量和射水管的尺寸及布置对沉桩的效率有很大的影响，应根据土质情况随时调节射水压力，控制沉桩速度。水压小，冲不散土层，水量小，则带不走冲开的土。因此，在沉桩前须仔细研究水压和水量，并结合地质条件和采用锤的类型等，通过试桩进行确定。
2、机具设备
射水法沉桩设备包括：射水嘴、射水管、连接软管、高压水泵等。射水喷嘴有圆形、梅花形、扁形等形式，它的作用是将水泵送来的高压水流经过缩小直径以增加流速和压力，可起到强力冲刷的效果。射水嘴尖端直径为20~25mm，最大38mm，侧孔（φ10mm）与管壁成30°~45°角。圆形射水嘴的大小约为射水管面积的1/4，射水管内径38~63mm，每节长4.5~6.0m，用丝扣连接。桩外射水时，可在桩两侧或四侧各安一根射水管，使彼此对称，当下沉空心管桩时，射水管则设在桩的中间，可使桩下沉得更准确。射水管上端用橡皮软管连于高压（耐压2.0MPa以上）水泵上，管子用滑车组吊起可顺着桩身上下自由升降，能在任何高度上冲刷土体。高压水泵用电动离心式，水压0.5~2.0MPa，出水量0.2~2.0m3/min；水冲法所需用射水管的数目、直径、水压及消耗水量等数值，一般根据桩的断面、土的种类及入土深度等数据而定。
2.1、射水配合下沉实心桩时，射水管布置在桩外侧。外射水所需的水压、水量和射水管的数目与直径见下表：
2.2、射水配合下沉空心桩时，射水管布置在桩内部。内射水所需的水压、水量和射水管的数目与直径见下表：
2.3、水泵的要求工作压力，须综合考虑射水嘴处的要求水压、水在管路中上升所需的水压和管路中的压力损失，根据射水沉桩所需的水压和每桩的耗水量选择高压水泵。
2.4、管路分输水管和射水管两种。输水管及其配件尺寸尽量与水泵出口管径相同，固定的节段用无缝钢管，活动的节段用胶管。与射水管连接的一段胶管，为使工作方便，可使用比固定管路细一些的胶管，但其内径不应比射水管小。
射水管一般要比输水管小、要坚固，以便起吊和拼装，一般射水管内径不大于76mm，宜采用无缝钢管，以免在桩内断裂，难以处理。
外射水管必须使用螺纹连接，以利于射水管在桩侧土中升降。射水管采用螺纹接头时，螺纹接头的丝扣长度应能承受水压或自重加上拔管时的拉力。为防止漏水，可用铅油及麻丝缠绕于丝扣内。
内射水管可采用法兰盘焊接连接，法兰盘接头的结构应能承受水压，盘平面应与轴线垂直，盘平面不得有辐射方向的沟槽，其螺栓孔的位置与直径应标准化。
2.5、射水嘴的大小应根据水压及水量选定，侧壁有6或8个斜孔，适用于土摩擦力较大的深桩；侧壁无孔，适用于冲刷桩尖处有坚硬的土层；侧壁有3~4个平孔或斜孔，适用于一般沉桩；此外还有在桩外侧对称布置的扁形嘴，其长边与桩长方向平行，在桩不正时可作冲正桩身之用。
3、设备布置和安装
3.1、输水管路应尽量减少弯曲，力求顺直。
3.2、当桩是分节下沉时，射水管的接头位置应与桩的接头相适应，并须考虑沉桩过程的可能变化所引起射水管长度的改变。
在射水嘴以上约1m处的射水管上可安设导向环，使射水管从桩孔内插入后，能顺利地对准桩的射水孔。
就地接长内射水管时，用夹箍夹住射水管，搁在管桩顶上，以防射水管坠入桩内。射水管在桩外射水时，射水管的夹箍可作成挂钩式样，挂在桩顶或脚手架上。
3.3、下沉实心桩时，一般采用两根射水管，对称安装在桩的两侧，使能沿桩身上下移动，可以在任何高度时冲土。如果在流水中沉桩时，应将射水管固定在桩身上。
下沉空心桩时，将射水管安装在桩空心内，使射水嘴伸出桩尖下约20cm左右，边锤击，边由射水嘴向桩尖下的土射水，泥浆沿桩外周空隙排出，采用内冲外排的方法下沉桩。
下沉大型开口钢管桩时，将射水管和风管安装在钢管桩空心内，边锤击边射水，将管内的泥砂冲动后，用压缩空气将泥砂自桩顶吹出，采用内冲内排的方法减小管内土芯摩擦力下沉钢管桩。
沉入H型或I型钢桩及其他型式的钢桩时，除砂土外不宜射水。
4、施工要点
4.1、水冲法沉桩大多与锤击或振动相辅使用，视土质情况可采取先用射水管冲桩孔，然后将桩身随之插入（锤可置于桩顶，以增加下沉的重量）；或一面射水，一面锤击（或振动）；或射水锤击交替进行或以锤击或振动为主，射水为辅等方式。一般多采取射水与锤击联合使用的方式，以加速下沉；亦可采取用射水管冲孔至离桩设计深度约1m左右，再将桩吊入孔内，用锤击打入到设计深度。
4.2、沉桩时，先将射水管装好使喷射管嘴离地面约0.5m，当桩插正立稳后，压上桩帽、桩锤，开启水泵阀门送水，射水管便冲开桩尖下的土体，慢慢沉入土中，射水管一面下沉，一面不断的上下抽动，以使土体松动，水流畅通，此时桩即依靠其自重及配合桩锤冲击沉入土中。最初可使用较小水压，以后逐步加大水压，不使下沉过猛，下沉渐趋缓慢时，可开锤轻击，下沉转快时停止锤击。
4.3、下沉时应使射水管末端经常处于桩尖以下约0.3~0.4m处。射水进行中，放水阀不可骤然大开，以免水压水量突然降低，涌入泥沙堵塞射水嘴；再射水时，射水管和桩必须垂直，并要求射水均匀，水冲压力一般为0.5~1.6MPa。
4.4、当沉至距设计标高2m时应停止射水，拔出射水管，用锤击或振动打至设计标高，以免将桩尖处土体冲坏，降低桩的承载力。桩的间距应大于0.9m，以免冲松邻近已打好的桩。
5、沉桩施工质量标准
【结语】本文对沉入桩结合射水的特殊施工要求总结了一些浅显的看法。
参考文献：
【1】宋宝志 王立鹏《浅谈沉入桩的施工方法》 《黑龙江交通科技》2010年第4期
【2】《建筑施工手册》中国建筑工业出版社2003年9月
【3】交通部第一公路工程总公司《桥涵》 人民交通出版社2000年10月
【4】《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50—2011）
【5】《城市桥梁工程施工与质量验收規范》（CJJ2—2008）