一种静钻根植桩的施工方法技术领域
本发明涉及桩基施工技术领域，尤其指一种静钻根植桩的施工方法。
背景技术
基桩施工方法指的是桩基施工过程中单桩的施工方法，目前的基桩施工方法主要有三种：锤击式、静压式和埋入式。锤击式和静压式是指将预制桩打入或压入地层中的施工方法，埋入式是指在施工现场的地层中现场浇注混凝土桩。
由于锤击式和静压式是采用物理方法将预制桩打入或压入地层中的施工方法，所以存在对预制桩造成破坏的可能，会影响预制桩桩身的完整性，对桩身会产生宏观或微观的损害，上述情况会导致预制桩的混凝土强度不能充分发挥，即原材料性能不能充分发挥，在桩身性能降低的同时，造成了不可再生资源的浪费；由于锤击式和静压式在施工过程中会产生挤土效应，对周围设施(地下构造物、管线)易产生影响，致使在很多在市区内的工程不能选用预制桩，同时锤击式施工过程中的噪音及油烟会污染周边环境。
而埋入式，由于现场需要钻孔，然后现场浇注混凝土桩，所以混凝土桩的质量控制起来比较难，成桩质量不稳定，单桩承载力低，混凝土、钢材等不可再生原材料资源用量大，同时排放大量的泥浆，这些泥浆也会污染环境。
随着城市建设的迅猛发展，可用于建设的土地资源越来越少，因此房屋建筑向高层发展，各种高层及超高层建筑成为当前建设的主导。对于高层及超高层建筑的基础工程，对桩基承载力的要求越来越高，对建筑物的防沉降变形要求也越来越高，建(构)筑物对抗拔和抗水平力要求越来越高。为了满足承载力及控制变形要求，现有技术往往采用深长桩基础，锤击式或静压式管桩施工往往不能满足抗拔和抗水平力等性能要求，许多高层、超高层建筑及路基等有动荷载要求的基础基本采用钻孔灌注桩(埋入式)，但钻孔灌注桩造价高、质量不稳定、单桩施工时间长，且泥浆排放污染环境，不符合低碳环保的发展理念。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供施工方法简单，施工效率高、费用低，基桩承载能力强的一种静钻根植桩的施工方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种静钻根植桩的施工方法，包括以下步骤：
步骤一、对选定桩位用钻杆钻孔得到放桩孔，放桩孔的直径大于预制桩的直径；
步骤二、对放桩孔的下部进行扩孔得到扩底部分；
步骤三、向扩底部分内注入水泥浆，所述水泥浆按照体积比50%至100%将扩底部分中的泥浆置换出来；
步骤四、向放桩孔的除扩底部分外的孔内注入水泥浆，按照体积比20%至60%将放桩孔内的泥浆置换出来；
步骤五、将预制桩放入放桩孔中，预制桩由预制单桩依次连接而成，其中，自下而上至少一节预制单桩为竹节预制桩，其余为圆柱预制桩；预制单桩利用自身重力逐节放入放桩孔中，预制单桩之间焊接固定；
步骤六、预制桩静置，自然养护。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
上述的竹节预制桩的上端设置有变径连接头21a。
上述的预制桩放入时进行旋转以促进放桩。
上述的步骤一中，边钻孔边搅拌孔内泥浆，控制钻孔内泥浆比重控制在1.3至1.7克每立方厘米之间。
上述的放桩孔的直径与预制桩的直径的差值为40至150毫米。
上述的扩底部分的直径为预制桩直径的1.3至1.7倍。
上述的扩底部分的高度为预制桩直径的2.5至3.5倍。
上述的预制桩上竹节预制桩的长度占预制桩总长度的1/4至1/3。
上述的所述水泥浆的水灰比控制在0.6至1.2之间。
上述的步骤三和步骤四中，在泥浆置换过程中边提钻杆边注入水泥浆。
与现有技术相比，本发明一种静钻根植桩的施工方法，采用先钻孔，然后注入水泥浆，放桩孔内的物质为流体，然后放预制桩，预制桩利用自身重力下沉，这样，放桩孔成型好，放桩阻力小，施工过程中能够保证预制桩的完整性，不会破坏预制桩，基本没有挤土效应。
本发明中预制桩的最下面采用竹节预制桩，其具有以下优点：
(1)竹节预制桩在下沉过程，对水泥浆产生剪切力，从而使预制桩利用自身重力下沉时能够顺利、快速；放桩过程中，可以配合旋转预制桩，使放桩更加快速，提高施工效率。
(2)采用竹节预制桩增大了表面积，增加了预制桩与放桩孔扩底部分内水泥浆凝固后所形成的混凝土的接触面，施工完成后，竹节预制桩与孔扩底部形成整体，能够大大提高基桩的承载力。
(3)采用竹节预制桩增大了表面积,还能提高预制桩与混凝土之间的摩擦力，大大减小基桩施工完成后的沉降。
附图说明
图1是本发明的施工流程图；
图2是本发明的钻孔示意图；
图3是本发明的扩孔示意图；
图4是本发明的水泥浆置换泥浆结构示意图之一；
图5是本发明的水泥浆置换泥浆结构示意图之二；
图6是本发明的放桩后示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至图6所示的实施例，
图标号说明：放桩孔1、扩底部分11、预制桩2、竹节预制桩21、变径连接头21a、圆柱预制桩22、钻杆3。
如图1至图5所示，
本发明一种静钻根植桩的施工方法，包括以下步骤：
步骤一、对选定桩位用钻杆3钻孔得到放桩孔1，放桩孔1的直径大于预制桩的直径；
步骤二、对放桩孔1的下部进行扩孔得到扩底部分11；
步骤三、向扩底部分11内注入水泥浆，所述水泥浆按照体积比50%至100%将扩底部分11中的泥浆置换出来；
步骤四、向放桩孔1的除扩底部分11外的孔内注入水泥浆，按照体积比20%至60%将放桩孔1内的泥浆置换出来；
步骤五、将预制桩2放入放桩孔1中，预制桩2由预制单桩依次连接而成，其中，自下而上至少一节预制单桩为竹节预制桩21，其余为圆柱预制桩22；预制单桩利用自身重力逐节放入放桩孔1中，预制单桩之间焊接固定；
步骤六、预制桩2静置，自然养护。
预制单桩逐节放入放桩孔1内，当下一节预制单桩下沉至放桩孔1时，将其暂时固定，吊起上一节预制单桩，将上一节预制单桩与下一节预制单桩对齐后，实施焊接操作。焊接过程中，先在焊接平面上用点焊固定定位，然后再完成整个焊接平面的焊接工作。焊接完成后，对预制桩2的垂直度进行测量，然后再进行下放。
实施例中，竹节预制桩21的上端设置有变径连接头21a。通过变径连接头21a能够直径大于竹节预制桩21直径的圆柱预制桩22，通过增大圆柱预制桩22的直径以提高承载力。
实施例中，预制桩2放入时进行旋转以促进放桩。通过对预制桩2进行旋转，以增加预制桩2底部竹节预制桩21下放过程的剪切力，从而使预制桩2的下放更加顺利、快速，进而提高施工效率。
实施例中，步骤一中，边钻孔边搅拌孔内泥浆，控制钻孔内泥浆比重控制在1.3至1.7克每立方厘米之间。
实施例中，放桩孔1的直径与预制桩2的直径的差值为40至150毫米。
实施例中，扩底部分11的直径为预制桩2直径的1.3至1.7倍。
实施例中，扩底部分11的高度为预制桩2直径的2.5至3.5倍。
实施例中，预制桩上竹节预制桩21的长度占预制桩2总长度的1/4至1/3。竹节预制桩21的长度根据所需承载力而定，所需承载力越大，竹节预制桩21所占总长比例越大。
实施例中，所述水泥浆的水灰比控制在0.6至1.2之间。
实施例中，步骤三和步骤四中，在泥浆置换过程中边提钻杆3边注入水泥浆。
本发明预制桩2的底部采用竹节预制桩21，能够提高预制桩2的下放速度，提高施工效率；施工完成后，竹节预制桩21与放桩孔1底部的扩底部分11形成一个整体，大大提高了基桩的承载能力。
另外，本发明利用预制桩2自身重量完成下放，基本没有挤土效应，也不会对预制桩2本身产生伤害，能够最大程度的保证工程质量。
本发明施工方法简单，施工效率高，单桩施工时间可缩短至埋入式施工方法的三分之一。
本发明的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。