2014年7月上第43卷第13期
D0I:10. 7672/sgjs2014130019
技术
施
工
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
水射流技术用于辅助动力沉桩的可行性研究
仲如冰
（胜利石油管理局采油工艺研究院，山东
东营
257061)
【摘要】根据超长、大直径开口钢管桩桩基工程的现状，提出用水射流技术辅助动力沉桩，并针对该项技术的可行性进行分析。首先阐述了水射流辅助沉桩技术原理和整个水射流辅助沉桩系统，再针对水射流如何破除桩内土塞进行研究，从射流结构待性、射流冲击压力作用和漫流横推作用3个方面分析，最后进行水射流辅助沉桩的模型试验。结果表明：无水射流沉桩60em（从35cm至95em）需要锤击数为263次，而在有水射流辅助沉桩情况下，当射流
压力为0.57MPa时，约113次锤击即可完成况桩，且随着射流压力和流量的增大，沉桩效率显著增加。【关键词】桩基础；水射流；动力沉桩；可行性；模型；试验
【中图分类号】TU473
[文献标识码】A
【文章编号】1002-8498(2014)13-0019-04
Feasibility Study onWaterJetTechnology for AuxiliaryPower DrivingPile
Zhong Rubing
(Shengli Oifield Production Technology Research Institute, Dongying, Shandong 257061, China)
Abstract: Based on the project situation of the super-long and large-diameter openings steel pipe piles, water jet technology auxiliary power driving pile is proposed. In this paper, the feasibility of this technology is analyzed. Firstly, it is expounded for the technology principle and the whole system of the water jet auxiliary power driving pile. And then it is studied for the key issues of how water jet to break the soil plug from three aspects as the structural characteristics of the water jet, jet impact pressure and jet overflow., Finally, it is the model experiments. The results show that there is no water jet auxiliary power driving pile 60cm (35cm to 95cm), the 263 hammering numbers are needed. And if there is water jet auxiliary power driving pile, when the pressure is 0. 57MPa, it is about 113 hammering number to complete the power driving pile process. With the increasing of water jet pressure and flow, power driving pile efficiency inereased significantly.
Key words :piles; water jet; power driving piles; feasibility; model; testing
随君跨河鹭海大桥、滩海平台、高层建筑等不断涌现，钢管桩的应用前景十分广阔，且逐步向大直径（2m左右）、超长（100m左右）方向发展。目前，桩基施工主要采用锤击法动力沉桩，但锤击法沉桩仍存在很多问题（24)，如沉桩过程中易形成土塞，沉桩摩阻力增大，导致锤击数增加和拒锤现象；接桩停锤后维续打桩出现锤击数较连续贯人时明显增多甚至出现拒锤现象；沉桩过程中碰到砂层，
*山东省自然科学基金（ZR2011EEQ012）：高等学校博士学科点专路98国（100011）（SQ2011AAJY3058）；国家科技重大专项（2011ZX05026-004-08）；中央高校基本科研业务费专项资金资助
【作者简介】仲如冰，副院长，高级工程师，E-mail；niqi_2005@ 163.oom
【收稿日期】2013-06-13；［【修订日期】2013-09-25 万方数据
19
尤其是致密砂层，沉桩困难，增大压桩力反而会导致压坏桩头、断桩等事故，导致桩体无法贯入预设桩深。如何实现高效、快速沉桩是桩基施工的一个重要难题，引起了国内外许多专家学者的关注[5-]。
近年来研究以及实践显示，足够大的射流冲击力不但具有清洗作用，而且还可以直接或者辅助破碎岩石。水射流辅助沉桩技术利用射流压力破坏钢管桩内土塞，降低沉桩阻力，能够有效提高沉桩效率，从而达到沉桩深度要求。现阶段的水射流辅助沉桩方法主要应用于路基浅孔静压桩施工(89]。静压桩高压旋喷引孔施工方法，利用高压旋喷扰动坚硬砂层，辅助静压沉桩；砂桩尖静压管桩水冲施工方法，分别利用砂尖通过软土层和水冲法通过砂质层实现沉桩。上述方法虽能解决静压沉桩过程