清水孔樁基施工方法
2023-05-06 14:10:11 2
專利名稱：清水孔樁基施工方法
技術領域：
本發明涉及一種水中樁基施工方法，特別是一種清水孔樁基施工方法。
背景技術：
橋梁基礎普遍採用樁基型式。樁基可以將橋梁的上部結構重量及荷載，傳至持力層，確保橋梁的正常運轉。橋梁的樁基大多位於河床中。近幾年，水中樁基施工多採用衝孔灌注樁施工方法，目前衝孔灌注樁施工普遍採用泥漿鑽孔，施工過程中利用泥漿將鑽渣帶出，並保護孔壁不致坍塌，鑽孔完成後，向孔內澆築混凝土，完成鑽孔灌注樁的施工。採用泥漿鑽孔會對施工區域水域造成汙染，而且該種施工方法僅適合河床較平整和覆蓋層較厚的情況。在河床覆蓋層很少甚至沒有，及河床面不平整的情況下，由於該種地層不能自行造漿，採用現有的泥漿鑽孔，必須製備優質泥漿來護孔，不僅增加了施工工作量以及設備的投入，而且影響施工進度。
發明內容
本發明的目的在於，針對現有泥漿鑽孔所存在的問題，提供一種樁基施工方法，適用於河床覆蓋層較淺或沒有覆蓋層，以及河床巖面不平整的地質情況下的鑽孔施工。
本發明所提供的樁基施工方法是由如下技術方案來實現的。
清水孔樁基施工方法，其特徵在於包括以下步驟
(1)利用浮吊拉錨定位，確定鑽孔施工的樁位； (2)用履帶吊吊裝鋼護筒至浮吊上，調整並保持鋼護筒的垂直度，用浮吊懸吊振樁
錘在樁位振沉鋼護筒，使護筒落在基巖上或嵌入基巖內； (3)利用鋼護筒和鋼管樁沿江面搭設鑽孔施工平臺； (4)在鋼護筒上沿江面開孔，使鋼護筒內水頭高度與江水平齊； (5)採用全液壓衝擊反循環鑽機進行鑽孔施工，鑽孔施工過程不用泥漿護壁； (6)鑽進至設計標高后，清除孔底的鑽渣，然後下放鋼筋籠，澆注混凝土。
上述施工方法，進一步還包括以下特徵 所述步驟(1)中，所述的浮吊拉錨定位，具體方法是浮吊在水中共拋5個錨，包
括在浮吊船頭向前拋出一定位錨，並使定位錨與浮吊船身在一條直線上；浮吊船頭向兩
側各拋一邊錨，在浮吊尾部兩側向河流下遊各拋一尾錨；通過所述定位錨的拉緊和放鬆，調
節浮吊的前進和後退，通過所述兩邊錨和尾錨的拉緊和放鬆，調節樁位的左右偏差。
所述步驟(2)中，先用履帶吊吊裝懸臂導向支架並固定所述導向支架於浮吊上，
然後利用履帶吊吊裝鋼護筒至浮吊上，並利用導向支架夾持鋼護筒和保持鋼護筒的垂直度。 所述步驟(2)中，振沉鋼護筒時，先利用鋼管樁的自重下沉，然後開動振動錘使樁下沉。 所述步驟(5)中，鑽孔施工過程中根據不同土層選擇與之相適應的進尺和轉速，
3對於軟弱層，採用低檔慢速、大泵量，以免發生先擴孔後縮孔現象；在護筒底口和不同地層交接處附近，採用低檔慢速、小進尺鑽進，每小時進尺不大於0. 5m。 所述步驟(6)中，在鋼筋籠下放前，先下潛水工探明護筒與巖層接觸面至接觸面以下1米的孔壁情況，若有有缺口及時處理。
本發明的優點在於 1、鑽孔施工過程中，由於不用泥漿護壁，減少了泥漿配製工作，從而大大壓縮了成樁工期，同時減少了泥漿對施工區域水域的汙染。 2、在最後的清孔過程中，由於沒有泥漿護壁，會提高清孔的的質量，清孔的時間會大大壓縮，同時也保證了混凝土澆築質量。 3、由於工期的縮短，減少了機械和其他輔助設備的投入。 4、降低了護筒內的水頭高度和孔內泥漿濃度，消除了護筒內外的壓力差，成功的解決了鑽孔施工過程中的液面反穿問題。 本發明適用於河床覆蓋層很少甚至沒有的情況下，鋼護筒落在巖層上，或鑽進時直接進入巖層，特別適用於河床巖面不平整的情況。
圖1是本發明清水孔樁基施工方法步驟圖。
具體實施例方式
以下通過具體實施方式
對本發明詳細說明。
在以下實施例中，需要用到以下設備
(1)鑽機設備 在河床覆蓋層很少甚至沒有的情況下，及河床巖面不平整的情況，施工區地層以中砂和砂巖為主，為保證基樁施工質量和加快進度，採用本發明的方法，宜選用衝擊鑽機進行工程的基樁成孔施工。如果採用普通的迴旋鑽機，由於其以扭矩為動力，在鑽頭進入中、微風化泥質粉砂巖後，因巖石巖質較硬，會導致鑽頭磨損嚴重，鑽進速度慢，如經常對鑽頭進行補強，勢必延誤成孔時間，增加成孔周期和成樁成本。而衝擊鑽機的原理是衝錘在衝擊作用下對土體和巖體進行破碎，同時還能起到擠密孔壁土體的作用。因此結合地質情況，擬選用YCJF-25型全液壓衝擊反循環鑽機，該鑽採用液壓傳動，集中液電複合操縱，安全可靠。該種機型採用反循環清孔工藝，適應各種地層，尤其適用於卵石層和巖層。其主要技術參數如下 口徑1.2-2.5m
孔深80m
錘重7t 衝擊頻率手動10-25次/分
自動16-24次/分 電機功率75kW ;巻揚提升能力90kN[OOSS] (2)鋼護筒振沉設備 根據實際地質情況和護筒重量，為保證鋼護筒能有效的落在巖面之上，且保證鋼護筒的垂直度，鋼護筒振沉採用DZ-135振樁錘。振沉過程採用50T履帶吊配合300T浮吊施工。 圖1是本發明所提供的清水孔樁基施工方法流程圖，包括
步驟1、利用浮吊拉錨定位，確定鑽孔施工的樁位。 浮吊的定位方法是浮吊在水中共拋5個錨，包括在浮吊船頭向前拋出一定位錨，並使定位錨與浮吊船身在一條直線上；浮吊船頭向兩側各拋一邊錨，在浮吊尾部兩側向河流下遊各拋一尾錨；通過所述定位錨的拉緊和放鬆使浮吊的前進和後退，調節樁位的前後偏差，通過所述兩邊錨和尾錨的拉緊和放鬆，調節樁位的左右偏差。 步驟二、吊裝並振沉鋼護筒。準確定位出鋼管樁樁位後，用履帶吊吊裝鋼護筒至浮吊上，調整並保持鋼護筒的垂直度，用浮吊懸吊振樁錘在樁位振沉鋼護筒，使護筒落在基巖上或嵌入基巖內。 具體操作步驟為用履帶吊吊裝懸臂導向支架，並固定導向支架於浮吊上，複測樁位，利用50T履帶吊吊裝鋼護筒至浮吊上，在調整鋼護筒垂直度滿足要求後，開動振樁錘進行鋼護筒振沉。 振沉鋼護筒採用懸打法施工，採用履帶吊配合浮吊施工，利用懸臂導向支架保證
鋼管樁基礎位置精確，用浮吊懸吊振樁錘施打鋼護筒。
鋼護筒振沉施工要點如下 a.振樁開始時，吊裝振樁錘和夾具與護筒頂連接牢固，先利用樁的自重下沉，然後開動振動錘使樁下沉。如果施工中出現異常情況，可根據實際施工情況進行相應調整。
b.每根護筒的下沉一氣呵成，不可中途間歇時間過長，以免樁周的土恢復，繼續下沉困難。振動的持續時間長短應根據不同地質情況決定。 c.振動錘與樁頭連接牢固，以免影響振動力的傳遞，從而影響鋼護筒下沉，也易振壞，在振動錘振動過程中，如發現護筒頂有局部變形或損壞，要及時修復。
d.懸臂導向支架與浮吊固定牢固，以便振沉時穩定鋼護筒樁身，確保樁的位置和垂直度滿足要求；但鋼護筒在導向支架上不應鉗制過死，施打時，導向支架不能發生位移或轉動。同時，控制浮吊不得偏移。 e.在鋼護筒振沉過程中要不斷地檢測樁位和護筒樁的垂直度，並控制好護筒頂標高。下沉時如鋼護筒傾斜，及時牽引校正。 步驟三、利用鋼護筒和鋼管樁沿江面搭設鑽孔施工平臺。 步驟四、在鋼護筒上沿江面開孔，使鋼護筒內水頭高度與江水平齊。 步驟五、清水孔鑽孔施工。採用全液壓衝擊反循環鑽機進行鑽孔施工，鑽孔施工過
程中不用泥漿。 鑽進過程中需根據不同土層選擇與之相適應的進尺和轉速。對於軟弱層，採用低檔慢速、大泵量，以免發生先擴孔後縮孔現象；護筒底口和不同地層交接處附近，採用低檔慢速、小進尺鑽進，防止擴孔、塌孔和偏斜孔，每小時進尺不大於0. 5m。 步驟六、向樁孔灌注混凝土。鑽進至設計標高后，清除孔底的鑽渣，然後下放鋼筋籠，澆注混凝土。 當鑽進至設計標高時，對成孔深度進行覆核，確認到位後應及時清除孔底的鑽渣，清水孔由於沒有泥漿護壁，清除鑽渣速度和效率較高。在鋼筋籠下放前，必須下潛水工檢查
5探明護筒與巖層接觸面至接觸面以下l米的孔壁情況，若有有缺口及時處理。確保基樁在 混凝土灌注時順暢，不漏漿。然後下放鋼筋籠，澆注混凝土。
權利要求
清水孔樁基施工方法，其特徵在於包括以下步驟(1)利用浮吊拉錨定位，確定鑽孔施工的樁位；(2)用履帶吊吊裝鋼護筒至浮吊上，調整並保持鋼護筒的垂直度，用浮吊懸吊振樁錘在樁位振沉鋼護筒，使護筒落在基巖上或嵌入基巖內；(3)利用鋼護筒和鋼管樁沿江面搭設鑽孔施工平臺；(4)在鋼護筒上沿江面開孔，使鋼護筒內水頭高度與江水平齊；(5)採用全液壓衝擊反循環鑽機進行鑽孔施工，鑽孔施工過程不用泥漿護壁；(6)鑽進至設計標高后，清除孔底的鑽渣，然後下放鋼筋籠，澆注混凝土。
2. 根據權利要求l所述的清水孔樁基施工方法，其特徵在於，步驟(1)所述的浮吊拉錨 定位，具體方法是浮吊在水中共拋5個錨，包括在浮吊船頭向前拋出一定位錨，並使定位 錨與浮吊船身在一條直線上；浮吊船頭向兩側各拋一邊錨，在浮吊尾部兩側向河流下遊各 拋一尾錨；通過所述定位錨的拉緊和放鬆，調節浮吊的前進和後退，通過所述兩邊錨和尾錨 的拉緊和放鬆，調節樁位的左右偏差。
3. 根據權利要求l所述的清水孔樁基施工方法，其特徵在於所述步驟(2)中，先用履 帶吊吊裝懸臂導向支架並固定所述導向支架於浮吊上，然後利用履帶吊吊裝鋼護筒至浮吊 上，並利用導向支架夾持鋼護筒和保持鋼護筒的垂直度。
4. 根據權利要求l所述的清水孔樁基施工方法，其特徵在於所述步驟(2)中，振沉鋼 護筒時，先利用鋼管樁的自重下沉，然後開動振動錘使樁下沉。
5. 根據權利要求l所述的清水孔樁基施工方法，其特徵在於所述步驟(5)中，鑽孔 施工過程中根據不同土層選擇與之相適應的進尺和轉速，對於軟弱層，採用低檔慢速、大泵 量，以免發生先擴孔後縮孔現象；在護筒底口和不同地層交接處附近，採用低檔慢速、小進 尺鑽進，每小時進尺不大於0. 5m。
6. 根據權利要求l所述的清水孔樁基施工方法，其特徵在於所述步驟(6)中，在鋼筋 籠下放前，先檢查護筒與巖層接觸面至接觸面以下1米的孔壁情況，若有缺口及時處理。
全文摘要
清水孔樁基施工方法，包括以下步驟(1)利用浮吊拉錨定位，確定鑽孔施工的樁位；(2)用履帶吊吊裝鋼護筒至浮吊上，調整並保持鋼護筒的垂直度，用浮吊懸吊振樁錘在樁位振沉鋼護筒，使護筒落在基巖上或嵌入基巖內；(3)利用鋼護筒和鋼管樁沿江面搭設鑽孔施工平臺；(4)在鋼護筒上沿江面開孔，使鋼護筒內水頭高度與江水平齊；(5)採用全液壓衝擊反循環鑽機進行鑽孔施工，鑽孔施工過程不用泥漿護壁；(6)鑽進至設計標高后，清除孔底的鑽渣，然後下放鋼筋籠，澆注混凝土。本發明適用於河床覆蓋層很少甚至沒有的情況，特別適用於河床巖面不平整的情況。
文檔編號E02D5/34GK101736755SQ200910259819
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月15日 優先權日2009年12月15日
發明者應虹, 彭立志, 李勇, 樊俊麗, 檀興華, 王俊偉, 田連民, 閻王虎 申請人:中交路橋華北工程有限公司;路橋集團國際建設股份有限公司