一種用鋼管做護壁套管的鑽孔灌注樁施工方法
2023-12-10 21:04:07
專利名稱：一種用鋼管做護壁套管的鑽孔灌注樁施工方法
技術領域：
本發明涉及一種用鋼管做套管護壁的鑽孔灌注樁施工方法，尤其是一種用於地鐵運行線旁的超深灌注樁施工方法。
背景技術：
遠東娛樂廣場改擴建工程和新世界商城夾縫中有四根樁，緊貼地鐵隧道，設計樁徑為Φ800，樁長78.2米，其中有2根樁在地鐵一號線上下行隧道之間，2根樁在上行線(西藏路)的東側，設計的樁位距地鐵隧道僅淨距1.6米左右，地鐵隧道周圍的土體大都用旋噴樁或攪拌樁加固過，新世界商城和遠東娛樂廣場的地下室施工時都做過圍護結構，補樁區域地面下7米範圍內，有地下障礙物等不可預見因素。因此，施工難度較大。
在地鐵旁打樁，最大的特點就是必須確保地鐵的運行安全，因此，在近鄰地鐵旁打樁，特別是在地鐵隧道深度範圍內打樁，必須儘可能地減少振動，土體坍塌等，以減少因打樁而對隧道的影響，確保地鐵運行的安全。
現有的施工方法之一是採用錨杆靜壓鋼管樁，考慮的原則主要是減少對地鐵隧道旁的土體擾動，確保地鐵運行的安全，施工對地面要求是地面須能承受600T壓樁機的荷載，有安裝600T反力架裝置的場地，故此施工方法對場地條件有所要求。
現有的施工方法之二是採用鑽孔灌注樁，由於鑽孔過程灌注樁工藝本身的特點，在緊貼地鐵隧道邊打樁，鑽孔過程中泥漿護壁會對隧道埋深範圍內土體產生不利影響，容易產生塌陷，對地鐵正常運行是個嚴重威脅。
發明內容
本發明是要解決現有的施工方法在近鄰地鐵旁打樁，特別是在地鐵隧道深度範圍內打樁，會產生振動，土體坍塌，無法確保地鐵運行的安全等技術問題，而提供一種緊貼地鐵運行線的超深灌注樁施工方法，該方法具有施工中震動小、噪音低、成孔深度大大超過地鐵隧道底標高，且套管成孔範圍內不存在塌孔、塌方現象，能避免地鐵旁土層的擠壓，確保正在運行的地鐵隧道的安全。
為實現本發明的目的所採用的技術方案如下一種用鋼管做護壁套管的鑽孔灌注樁施工方法，其施工具體步驟是1.場地平整和確定樁位；2.套管樁機(咬合樁)就位；3.鋼管就位；4.壓入第一節鋼套；5.校核鋼套管垂直；6.抓土取土、對接鋼套管；7.繼續壓入鋼套管至設計標高；8.測量孔深；
9.磨樁機移位、灌注樁機就位；10.鑽孔；11.測定孔深、孔徑、孔斜度；12.清孔、測沉渣厚度；13.下鋼筋籠；14.下導管；15.清孔；16.灌注砼。
鋼管採用厚20的專用鋼管，且接頭用內六角沉埋專用方式連接，確保接頭處鋼管的內外壁一致、咬壓搖動時不變形。
泥漿比重控制在1.20～1.30之間，並摻適量膨潤土，提高護壁效果。
地鐵旁做鑽孔灌注樁在12小時內將樁砼灌注完畢。
本發明的特點是1、套管和鑽孔灌注樁本身工藝技術成熟。
2、施工中震動小、噪音低、成孔深度大大超過地鐵隧道底標高，且套管成孔範圍內不存在塌孔、塌方現象，避免了地鐵旁土層的擠壓，確保了正在運行的地鐵隧道的安全。
3、沉樁孔徑、孔深可根據設計要求的大小自由伸縮，滿足了工程需要。
4、套管成孔過程中無需提供類似反力架裝置的錨固位置，對現場的施工條件要求較低。
本發明在新世界綜合消費商業圈遠東工程近地鐵打樁工程中應用所取得的有益效果是1、套管鑽孔灌注樁施工後，經檢測，樁身質量合格率100％。
2、由於緊鄰地鐵旁，採用了套管鑽孔灌注樁施工，確保了地鐵運行的正常進行，取得了良好的社會效益和環境效益。
3、對於非地鐵隧道旁的一些土質情況較為鬆散的套管灌注樁施工，鋼套管一般在砼澆築完畢，砼初凝之前拔除。這樣，鋼套管可以重複利用，提高了經濟效益。
圖1是本發明的施工流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。
本發明工藝原理利用全套管樁機咬壓鋼管，邊取土邊將鋼管咬壓轉動壓入土內，鋼套管用內六角沉埋專用方式連接後繼續咬壓鋼套管，直到壓至設計標高，在全套管埋深範圍內因有套管，不會產生坍孔、擴孔現象，土體不產生位移。從而不影響地鐵隧道的運行安全，在全套管壓至設計標高，取土後即進行鑽孔灌注樁施工。
本發明的工藝流程及操作要點1.工藝流程圖1所示2.施工操作要點(1)套管磨樁機是跟管取土鑽進法，即用該機的液壓搖動裝置並輔以加壓，使鋼套管反覆邊做圓周搖動邊壓入，從而較大幅度地減少鋼套管與土層間的摩阻力，同時錘式抓斗不間斷地取土。但緊貼地鐵隧道施工時，嚴禁超挖，以免擾動管外土體，影響地鐵隧道。
(2)在地鐵隧道旁施工套管灌注樁，套管一般不進入粉砂層，因進入粉砂層後施工難度增大，同時抓錘振動大要影響地鐵隧道。
(3)鋼套管宜選用厚20的專用鋼管，且接頭用內六角沉埋專用方式連接，確保接頭處鋼管的內外壁一致、咬壓搖動時不變形。
(4)為了避免在地鐵運行高峰時施工，緊貼地鐵隧道處樁基施工時間上有嚴格的控制，一般鑽孔灌注樁施工時間控制在12小時以內。因此，鑽機的鑽頭須用硬度較高的合金鑽頭，且施工現場須有備料，以便鑽頭磨損後能及時調換。
(5)準備足量重晶石粉，以備不時之需。
(6)泥漿比重控制在1.20～1.30之間，並摻適量膨潤土，提高護壁效果。
(7)在4PNL泵至主動鑽杆水龍頭的管道中安裝一個三通回水閥，以有效控制送入孔內的泥漿量。
(8)自開孔鑽進至第⑥層粘土層前不宜加清水調整泥漿性能，鑽進到第⑥層粘土層後可適量加清水調整泥漿性能。並加大掃孔力度，以防止鑽孔縮徑和糊鑽。
(9)泥漿性能測試應取進入孔內即4PNL泵處的泥漿，孔內排出的泥漿性能指標只能作為調整泥漿性能指標的依據。
(10)地鐵旁做鑽孔灌注樁必須在12小時內將樁砼灌注完畢。具體時間控制如下
A.-24m～-91m左右，成孔時間6小時；B.一清0.5小時C.起鑽0.5小時D.下籠1.5小時(籠長37m，3節2組接頭)E.下導管 1.0小時F.二清0.5小時G.砼灌注 2.0小時共計12小時。
(11)在地鐵旁做鑽孔灌注樁，因儘量避免對地鐵隧道的影響，故鋼套管一般不拔除。其餘部位一般在砼澆築完畢、初凝前拔除鋼套管。
(12)套管鑽孔灌注樁施工前，應對附近地鐵隧道、管線、建築物等進行監測，建立初始值，施工過程中再定時觀測。通過觀測數據進行比較，從而控制施工速率，確保質量、安全。
本發明施工材料1、套管樁施工，特別是在地鐵旁施工，一般套管材料選用20厚專用鋼管。
2、灌注樁施工除按常規備料外，須準備適量膨潤土及重晶石粉。
本發明施工機具設備
本發明施工質量要求1、套管樁機咬壓鋼管質量標準。
(1)鋼管外徑或斷面尺寸樁端≤±0.5％D，樁身≤±1％D。
(2)鋼套管傾斜≤5‰。
(3)鋼套管矢高＜1‰L。
(4)鋼套管端部平整度≤2mm，端部平面與樁中心線的傾斜值≤2mm。
(5)鋼套管樁位允許偏差1/6D。
2、鑽孔灌注樁質量標準(1)泥漿比重控制在1.20～1.30之間，並摻適量膨潤土。
(2)孔底沉渣厚度＜100mm。
(3)充盈係數1.0～1.3。
(4)樁身傾斜≤1％。
(5)鋼筋籠製作允許偏差縱筋間距+10mm箍筋間距+20mm直徑+10mm長度+100mm(注D為鋼套管直徑，L為鋼套管長度)
本發明實施效果在上海新世界改建工程中，在距地鐵隧道僅淨距1.6米，在12小時內完成了4根樁徑為Φ800，樁長78.2米的鑽孔灌注樁的施工，確保了地鐵隧道的安全，取得了良好結果。
權利要求
1.一種用鋼管做護壁套管的鑽孔灌注樁施工方法，其特徵在於，施工具體步驟是1.場地平整和確定樁位；2.套管樁機(咬合樁)就位；3.鋼管就位；4.壓入第一節鋼套；5.校核鋼套管垂直；6.抓土取土、對接鋼套管；7.繼續壓入鋼套管至設計標高；8.測量孔深；9.磨樁機移位、灌注樁機就位；10.鑽孔；11.測定孔深、孔徑、孔斜度；12.清孔、測沉渣厚度；13.下鋼筋籠；14.下導管；15.清孔；16.灌注砼。
2.根據權利要求1所述的用鋼管做護壁套管的鑽孔灌注樁施工方法，其特徵在於，所述鋼管採用厚20的專用鋼管，且接頭用內六角沉埋專用方式連接，確保接頭處鋼管的內外壁一致、咬壓搖動時不變形。
3.根據權利要求1所述的用鋼管做護壁套管的鑽孔灌注樁施工方法，其特徵在於，施工用泥漿比重控制在1.20～1.30之間，並摻適量膨潤土，用於提高護壁效果。
4.根據權利要求1所述的用鋼管做護壁套管的鑽孔灌注樁施工方法，其特徵在於，所述鑽孔灌注樁在12小時內將樁砼灌注完畢。
全文摘要
本發明公開了一種用鋼管做護壁套管的鑽孔灌注樁施工方法，其施工具體步驟是1.場地平整和確定樁位；2.套管樁機(咬合樁)就位；3.鋼管就位；4.壓入第一節鋼套；5.校核鋼套管垂直；6.抓土取土、對接鋼套管；7.繼續壓入鋼套管至設計標高；8.測量孔深；9.磨樁機移位、灌注樁機就位；10.鑽孔；11.測定孔深、孔徑、孔斜度；12.清孔、測沉渣厚度；13.下鋼筋籠；14.下導管；15.清孔；16.灌注砼。本發明在新世界綜合消費商業圈遠東工程近地鐵打樁工程中套管鑽孔灌注樁施工後，經檢測，樁身質量合格率100％；採用套管鑽孔灌注樁施工，確保了地鐵運行的正常進行，取得了良好的社會效益和環境效益。
文檔編號E02D7/20GK101046094SQ200610025118
公開日2007年10月3日 申請日期2006年3月27日 優先權日2006年3月27日
發明者張銘, 邱錫宏, 梅竹, 倪建新, 周紅兵, 曹文根 申請人:上海市第四建築有限公司