圍海衝填地質基礎鋼筋骨架水泥砂漿護筒及施工工藝的製作方法

2023-09-27 05:38:25 1

專利名稱：圍海衝填地質基礎鋼筋骨架水泥砂漿護筒及施工工藝的製作方法
圍海衝填地質基礎鋼筋骨架水泥砂漿護筒及施工工藝[技術領域]
本發明涉及土木、建築技術領域，具體地說是一種利用鋼筋、水泥砂漿結構的原理，進行鋼筋骨架水泥砂漿護筒的預製和應用。[背景技術]
臨海地區新近成陸軟基地段建設橋梁和其他構築物時，多採用鑽孔灌注樁基礎。 此類地基表層一定深度內有淤泥層、衝填層等軟弱土層，深度可達8m 10m，此類地層含水量大、承載力低、自穩性差。為防止鑽孔孔頂坍塌，傳統多採用加深鋼護筒進行孔頂護壁。
然而這種方法的缺陷在於，打拔鋼護筒時，需要有特殊的打拔鋼護筒的設備，而且鋼護筒容易受到漲潮等影響而變形引發坍塌事故，不夠安全可靠。
現有技術中有一種圍海造陸的方法，在沿海的水深3 5m淺海區，建造堅固的能抵擋風暴海潮衝擊的圍海提壩，在圍海提壩以內圍成陸地，方法是將淺海圍海造陸專用的沉箱放置在淺海區的海底上，連接成圍海提壩；沉箱是長方形的鋼筋混凝土箱體，沉箱在路上用大批量流水生產的方法生產，然後將沉箱在海上漂浮託運到圍提的預定位置，在沉箱內衝填泥沙使沉箱下沉並連接，在沉箱內打入插入海底的樁柱固定沉箱，在圍海提壩內側吹填高於海面的陸地。但是這種方法容易受到潮汐等環境條件的影響而影響工期，而且基坑基礎不夠穩定，容易引起坍塌。[發明內容]
本發明的目的是解決現有技術中的不足，提供一種更為安全可靠、經濟實用、不影響工程進度的臨海地基、軟弱地基鑽孔樁施工用鋼筋骨架水泥砂漿護筒。
為實現上述目的設計一種鋼筋骨架水泥砂漿護筒，包括螺紋鋼筋、鐵絲網片、水泥砂漿，其特徵在於所述的鋼筋骨架水泥砂漿護筒形狀為圓柱體，圓柱體上設有若干根等距離排列的縱向骨架鋼筋，所述的若干根等距離排列的縱向骨架鋼筋上設有若干根等距離排列的環向骨架鋼筋，在等距離排列的縱向骨架鋼筋和等距離排列的環向骨架鋼筋上設有內層和外層鐵絲網片，所述的鐵絲網片上設有砂漿。
所述的環向骨架筋採用Φ25螺紋筋，所述的縱向骨架筋採用Φ16螺紋鋼，所述的縱向骨架筋排列的等間距為0. 3 0. 4m，所述的環向骨架筋排列的等間距為1. 7m an，所述的鋼筋骨架水泥砂漿護筒長度< 9m。
一種鋼筋骨架水泥砂漿護筒的製作方法，其特徵在於具體方法步驟如下首先製作護筒鋼筋骨架，將骨架內外綁紮兩層鐵絲網，鐵筋骨架底部開設人孔，以便工人和砂漿進出。豎立鋼筋骨架、並固定，用拌制好的砂漿進行塗抹。塗抹完成後，養護達到一定強度後進行吊裝。
所述的鋼筋骨架長度採用鑽孔平臺底面標高減去軟弱土層底標高外加嵌入硬土層30cm，所述的鋼筋骨架內直徑大於設計孔徑22cm。
所述的鐵絲網片網格為5mmX5mm，所述的鐵絲網片為兩層分布於骨架內外側，所述的鐵絲網的綁紮方式是採用綁絲穿過網格與縱、環向骨架綁紮固定，綁紮間距在IOcm 15cm，綁絲彎頭彎向內側。
所述的砂漿配比為砂子水泥=3 1，採用P. 032. 5複合矽酸鹽水泥，所述的砂漿塗抹。塗抹完成後，養護強度達到設計強度M7. 5的70%後進行吊裝。
所述的砂漿塗抹方法為自下而上、先內後外每兩根環向骨架筋之間二分之一範圍內為一個封閉區進行塗抹。塗抹時後一批鏟順著前一批鏟由下往上先輕後重用力向上提抹，且搭接2cm以上，內外層砂漿塗抹後厚度大於40mm，使內側砂漿形成一個環形整體，做到接縫處無針孔、無斷節現象，最後封閉人孔，塗抹該處砂漿。
一種鋼筋骨架水泥砂漿護筒的應用施工方法，其特徵在於具體方法步驟如下首先進行測量放樣，在樁孔外部埋設鋼護筒，埋設後孔頂Im範圍內用粘性土填塞筒外空隙密實，校核樁位後，再用鑽頭直徑大於樁徑20cm的鑽頭，鑽進穿過易坍塌的土層進入下部粉砂層10 15cm後提鑽，安裝鋼筋骨架水泥砂漿護筒就位，並將頂部周圍回填密實，安裝鑽頭，正常鑽孔。
所述的鋼護筒大於樁徑40cm深an，用於樁孔定位導向及加固。
所述的鋼筋骨架水泥砂漿護筒單節長度< 9m，軟弱土層較厚時，下節做長，上節做短，安裝前，吊裝上節鋼筋骨架水泥砂漿護筒與立起的下節鋼筋骨架水泥砂漿護筒骨架鋼筋搭接焊接後，塗抹接縫外砂漿再安裝。
本發明同現有技術相比，無需使用打拔鋼護筒的設備，無需進行地表的加固處理， 工藝簡單，而鋼筋骨架水泥砂漿護筒可現場提前製作，對工期無影響，其次使用本發明專利能有效防止頂部軟弱土層的坍塌，控制混凝土超灌，並且部分鋼筋骨架水泥砂漿護筒的鋼筋可回收，節約了資源，同時，內外雙護筒可以更加有效的防止泥漿外流，特別可以控制施工過程中大量泥漿同時流出而影響環境，另外，還有部分鋼筋骨架水泥砂漿護筒與鑽孔樁一起埋入地層，加固了基礎，使本發明更加安全可靠。[


]
圖1為本發明的鋼筋籠正面圖2為本發明的沿軸線垂直的剖面圖3為本發明的工藝流程如附圖1所示，圖中1、吊筋2、5mm*5mm鐵絲網片；
如附圖2所示，圖中3、箍筋為25mm的螺紋鋼筋4、主筋為16mm的螺紋鋼筋 [具體實施方式
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結合附圖對本發明做進一步說明，這種裝置的製造技術及工藝流程對本專業的人來說是非常清楚的。
一、鋼筋骨架水泥砂漿護筒的製作
1)鋼筋骨架的構造和製作
一般設計直徑為1. 5m的鑽孔樁，鋼筋骨架水泥砂漿護筒環向骨架筋採用Φ 25螺紋鋼筋，沿護筒長度1. 7m an —道布置，採用雙面搭接焊；縱向骨架筋採用16根Φ 16螺紋鋼筋，均布焊接在環向骨架鋼筋外側；任意直徑方向的兩根縱向鋼筋頂部焊接吊環。鋼筋骨架長度按鑽孔平臺地面標高減去軟弱土層底標高外加嵌入硬土層30cm考慮。在此設計地面標高1. 5m，硬土層頂標高-3. 2m，則鋼筋骨架長度為1. 5-(-3. 2)+0. 3 = 5m。鋼筋骨架直徑大於設計孔徑22cm。鋼筋骨架在鑽孔樁鋼筋籠加工場地製作。
2)鐵絲網片綁紮
鐵絲網片網格為5mmX5mm，鐵絲網片為兩層，分布於骨架內、外側，鋼筋骨架製作完成後，在加工場地進行鐵絲網片的綁紮。用常用綁絲穿過網格與縱、環向骨架筋綁紮固定，綁紮間距在IOcm 15cm，綁絲接頭彎向內側，其上下搭接及封閉搭接宜大於5cm。可在加工場地骨架水平狀態綁紮，也可以將骨架運輸到樁孔附近豎立並用纜風繩拉結固定後綁紮。為方便豎立後內側砂漿塗抹作業，宜在底部開設人孔，以便工人和砂漿進出。
3)鋼筋骨架的運輸與豎立
利用鋼筋籠運輸工具將鋼筋骨架運到孔位附近，用汽車吊將其吊立於平整壓實的地面上，用鐵絲作纜風繩將骨架四角拉結，預防砂漿塗抹作業時傾倒。
4)砂漿拌制與塗抹
砂漿配比為砂子水泥=3 1，採用P. 032. 5複合矽酸鹽水泥，現場人工拌制，要求最終強度達到M7. 5。內外砂漿塗抹後，厚度大於40mm。砂漿塗抹自下而上、先內後外每兩根環向骨架筋之間二分之一範圍內為一個封閉區進行。塗抹時後一批鏟順著前一批鏟由下往上先輕後重用力向上提抹，且重複2cm以上，使內側砂漿形成一個環形整體，做到接縫處無針孔、無斷節現象，且內側砂漿已初凝，方可進行外側塗抹。塗抹到一定高度需將作業梯架吊入骨架內，外部設一梯架，兩個工人同步或一個人完成塗抹作業。內側塗抹結束後， 封閉人孔，塗抹人孔內側，吊出梯架，塗抹人孔外側。
5)養護
鋼筋骨架水泥砂漿護筒噴水養護達到70%設計強度後可進行吊裝。
二、外套鋼護筒埋設
埋設外套鋼護筒時先進行測量放樣定樁位，然後人工開挖埋設外套鋼護筒。鋼護筒高度an即可，埋設後孔周用粘性土填塞密實。鋼護筒內徑大於設計孔徑40cm以上。鋼護筒的作用是防止大鑽頭鑽進過程中的孔口坍塌，並保證砂漿護筒的精確定位。
三、鋼筋骨架水泥砂漿護筒的吊裝
利用支架可傾倒的正循環鑽機鑽孔，鑽頭直徑大於設計孔徑20cm，鑽進穿過易坍塌的土層進入下部粉砂層10 15cm即可停鑽，提鑽頭，傾倒機架，用汽車吊吊裝鋼筋骨架水泥砂漿護筒入孔，頂部Im左右範圍內用粘性土填塞筒外空隙密實。要點樁架必須能傾倒，若用其他鑽機，需鑽機移位；鋼筋骨架水泥砂漿護筒達到強度才能起吊，為避免長距離運輸，宜在樁位附近塗抹砂漿並養護；樁架在傾倒和復位過程中鑽機需保證固定，更換鑽頭後需進行樁位校正；鋼筋骨架水泥砂漿護筒埋深要進入硬土層。頂部略底於外護筒20cm為且。
四、安裝鑽頭，正常鑽進
鋼筋骨架水泥砂漿護筒埋設後，即可恢復樁架，用正常鑽頭鑽進。
工藝原理
1、利用砂漿耐壓、防水、鐵絲網片固結砂漿、鋼筋骨架整體受力的綜合原理，製作應用鋼筋骨架水泥砂漿護筒，承接水土產生的均布的圓周向的側壓力，以保證地質結構的平衡。
2、應用鑽機可更換鑽頭的原理，先用大直徑鑽頭鑽進至護筒埋設孔深後，吊裝鋼筋骨架水泥砂漿護筒就位後，更換正常鑽頭鑽孔。
本工法適用於
1、臨海新近成陸地區、表層分布易坍塌土層、溝塘河道等工況的鑽孔樁施工。
2、本工法需更換鑽頭和安裝鋼筋骨架水泥砂漿護筒，適用於樁架可傾倒的正循環鑽機成孔。其他鑽機需移位，安裝護筒後重新就位。
3、鋼筋骨架水泥砂漿護筒減小了樁頂部摩阻力，適用於設計頂部摩阻力不予考慮的摩擦樁和端承樁施工。
要點
樁架必須能傾倒，若用其他鑽機，需鑽機移位。樁架在傾倒和復位過程中鑽機需保證固定，更換鑽頭後需進行樁位校正。為避免長距離運輸，宜在樁位附近塗抹砂漿並養護， 鋼筋骨架水泥砂漿護筒達到強度才能起吊。鋼筋骨架水泥砂漿護筒埋深頂部略底於外側鋼護筒20cm為宜，底部要進入硬土層Mm 20m。
本工法質量控制要點有
1、內外鐵絲網需綁紮，並與骨架綁紮牢固；
2、鋼筋骨架水泥砂漿護筒需提前製作，吊裝前要達到強度；
3、鋼護筒埋設用鑽頭需大於設計孔徑40cm，鑽深進入硬土層，施工過程中若發生頂部局部坍塌可以不予處理，大量坍塌，可回填密實再開孔，僅需保證鋼筋骨架水泥砂漿護筒埋深即可，護筒外部空隙需用粘土填塞密實。此鋼筋骨架水泥砂漿護筒頂低於外套鋼護筒，以保證混凝土澆注時泥漿不亂流。
4、外套鋼護筒主要作用是定位，其外徑大於樁徑40cm，平面位置精確為宜。
安全與環境保護措施
1、鋼筋骨架水泥砂漿護筒製作完成後必須達到強度才能吊裝，防止損壞。
2、骨架在豎立後，需設置四個方向的纜風繩，防止骨架傾倒。
3、宜用叉開式梯架進行砂漿塗抹作業，底部拉結，預防開張造成人員墜落。
4、確認鋼筋骨架水泥砂漿護筒埋深孔達到硬土層，防止鋼筋骨架水泥砂漿護筒下沉。
5、鋼筋骨架水泥砂漿護筒的吊環採用Q235圓鋼，吊點需進行設計驗算和焊接檢查，吊裝設備起吊能力、吊杆角度、設備站位進行安全檢查確認，起吊過程司索工指揮作業， 確保安全。
6、工人自身保護意識要加強，人孔封閉後鋼筋骨架水泥砂漿護筒扶梯、人員外出時需增配安全防護方面的用具等。
權利要求
1.一種鋼筋骨架水泥砂漿護筒，包括螺紋鋼筋、鐵絲網片、水泥砂漿，其特徵在於所述的鋼筋骨架水泥砂漿護筒形狀為圓柱體，圓柱體上設有若干根等距離排列的縱向骨架筋， 所述的若干根等距離排列的縱向骨架筋上設有若干根等距離排列的環向骨架筋，在等距離排列的縱向骨架筋和等距離排列的環向骨架筋上設有內層和外層鐵絲網片，所述的鐵絲網片上設有砂漿。
2.如權利要求1所述的一種鋼筋骨架水泥砂漿護筒，其特徵在於所述的環向骨架筋採用Φ25螺紋筋，所述的縱向骨架筋採用Φ16螺紋鋼，所述的縱向骨架筋排列的等間距為 0. 3 0.細，所述的環向骨架筋排列的等間距為1. 7m 2m，所述的鋼筋骨架水泥砂漿護筒長度彡9m。
3.一種鋼鋼筋骨架水泥砂漿護筒的製作方法，其特徵在於具體方法步驟如下首先製作護筒鋼筋骨架，將骨架內外綁紮兩層鐵絲網，鐵筋骨架底部開設人孔，以便工人和砂漿進出。豎立鋼筋骨架、並固定，用拌制好的砂漿進行塗抹。塗抹完成後，養護達到一定強度後進行吊裝。
4.如權利要求3所述的一種鋼筋骨架水泥砂漿護筒的製作方法，其特徵在於所述的鋼筋骨架長度採用鑽孔平臺底面標高減去軟弱土層底標高外加嵌入硬土層30cm，所述的鋼筋骨架內直徑大於設計孔徑22cm。
5.如權利要求3所述的一種鋼筋骨架水泥砂漿護筒的製作方法，其特徵在於所述的鐵絲網片網格為5mmX5mm，所述的鐵絲網片為兩層分布於骨架內外側，所述的鐵絲網的綁紮方式是採用綁絲穿過網格與縱、環向骨架綁紮固定，綁紮間距在IOcm 15cm，綁絲彎頭彎向內側。
6.如權利要求3所述的一種鋼筋骨架水泥砂漿護筒的製作方法，其特徵在於所述的砂漿配比為砂子水泥=3 1，採用P. 032. 5複合矽酸鹽水泥，所述的砂漿塗抹。塗抹完成後，養護強度達到設計強度M7. 5的70%後進行吊裝。
7.如權利要求3所述的一種鋼筋骨架水泥砂漿護筒的製作方法，其特徵在於所述的砂漿塗抹方法為自下而上、先內後外每兩根環向骨架筋之間二分之一範圍內為一個封閉區進行塗抹。塗抹時後一批鏟順著前一批鏟由下往上先輕後重用力向上提抹，且搭接2cm以上，內外層砂漿塗抹後厚度大於40mm，使內側砂漿形成一個環形整體，做到接縫處無針孔、 無斷節現象，最後封閉人孔，塗抹該處砂漿。
8.一種鋼筋骨架水泥砂漿護筒的應用施工方法，其特徵在於具體方法步驟如下首先進行測量放樣，在樁孔外部埋設鋼護筒，埋設後孔頂Im範圍內用粘性土填塞筒外空隙密實，校核樁位後，再用鑽頭直徑大於樁徑20cm的鑽頭，鑽進穿過易坍塌的土層進入下部粉砂層10 15cm後提鑽，安裝鋼筋骨架水泥砂漿護筒就位，並將頂部周圍回填密實，安裝鑽頭，正常鑽孔。
9.如權利要求8所述的一種鋼筋骨架水泥砂漿護筒的應用施工方法，其特徵在於所述的鋼護筒大於樁徑40cm深2m，用於樁孔定位導向及加固。
10.如權利要求8所述的一種鋼筋骨架水泥砂漿護筒的應用施工方法，其特徵在於所述的砂漿護筒單節長度< 9m，軟弱土層較厚時，下節做長，上節做短，安裝前，吊裝上節鋼筋骨架水泥砂漿護筒與立起的下節鋼筋骨架水泥砂漿護筒骨架鋼筋搭接焊接後，塗抹接縫外砂漿再安裝。
全文摘要
本發明涉及土木、建築技術領域，具體地說是一種鋼筋骨架水泥砂漿護筒及其施工工藝，包括螺紋鋼筋、鐵絲網片、水泥砂漿，其特徵在於所述的鋼筋骨架水泥砂漿護筒形狀為圓柱體，圓柱體上設有若干根等距離排列的縱向骨架筋，所述的若干根等距離排列的縱向骨架筋上設有若干根等距離排列的環向骨架筋，在等距離排列的縱向骨架筋和等距離排列的環向骨架筋上設有內層和外層鐵絲網片，所述的鐵絲網片上設有砂漿。本實用新型的優點在於其無需使用打拔鋼護筒的設備及加固處理，過程簡單，節省工時，能有效防止頂部軟弱土層的坍塌，控制混凝土超灌，節約資源，基礎穩固，環保、安全可靠、保證工程進度。
文檔編號E02D7/30GK102518130SQ201110452669
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者劉習生, 張紅乾, 王笑微, 馬召軍 申請人:中鐵上海工程局華海工程有限公司