一種旋挖鑽機結合人工擴底施工工程樁方法
2023-06-20 01:03:26 3
專利名稱：一種旋挖鑽機結合人工擴底施工工程樁方法
技術領域：
本發明涉及一種建築地基與基礎施工工藝，特別是一種旋挖鑽機結合人工擴底施工工程樁工藝。
背景技術：
地基與基礎工程是建築施工的主導工程之一，也是建築施工技術較為複雜、難度較大、工期較長、佔投資較多的分部工程。近年來，隨著我國經濟建設的迅猛發展，城市建設日益增多，對地基與基礎施工的重要性，也日益受到各方的重視和關注。目前，我國大部分大中型建築都採用樁基礎，而工程樁一般採用兩種方式，一種是全部採用人工開挖，雖然成孔質量好，但是機械化程度低，耗費時間長。另一種方式是採用旋挖機成孔，雖然成孔速度快，但由於機械擴底效果較差，孔底清理不乾淨，成孔質量並不理想。
發明內容
本發明的目的是提供一種充分利用旋挖鑽機的高效率，同時利用人工樁底擴孔， 結合兩者的優點，彌補兩者的不足之處。細化施工步驟，工藝流程明確，通過有效的細節措施，保證了工程樁的施工質量，將旋挖鑽機的施工工藝和人工樁底擴孔的工藝步驟統籌的結合，實現了施工場地，施工機械，施工時間有效的調配，在保證施工質量的同時，極大地提高了挖孔樁的施工效率，從而可大大節約工程樁的施工時間，滿足了項目的工期要求。本發明的技術方案是旋挖鑽機結合人工擴底施工工程樁的施工方法，包括如下施工步驟，1)、施工前準備工作，包括場地平整；2)、樁位放樣；3)、埋設護筒；4)、鑽機就位、 旋挖鑽進；5)、人工擴底；6)、旋挖鑽孔質量檢測；7)、製作鋼筋骨架；8)、安裝鋼筋骨架；9)、 澆筑前準備，主要包括清孔，終孔驗收，泵送混凝土澆築質量保證措施；10)、混凝土澆築，主要包括安裝導管，澆築混凝土，以及取樣作試驗及成樁。.
具體的包括以下詳細步驟
1)、施工前準備工作主要包括場地布置，進行平整場地、清除雜物、換除軟土、夯打密實，在規划行車路線時，使便道與鑽孔位置保持一定的距離，不影響孔壁穩定標準，鑽機的安置便於鑽孔施工中孔口出土清運的方便；
2)、樁位放樣
將所有樁位放出，釘好十字保護樁，做好測量覆核，並記錄放樣數據備案，並遵循「從整體到局部的原則」進行樁基的位置放樣，進行鑽孔的高程放樣時，及時對放樣進行覆核，採用全站儀準確放樣各樁點的位置，並控制誤差在規範要求內；
3)、埋設護筒
埋設護筒時先用人工在樁位開挖一個略大於鋼護筒的土坑，深約2. Om的孔，然後把鋼護筒吊入孔內，並將鋼護筒精確定位，鋼護筒吊裝就位後，測量護筒的中心位置和傾斜度， 鋼護筒埋設要求中心位置不大於5cm，傾斜度不大於；
4)、鑽機就位，旋挖鑽進鑽機就位時，要事先檢查鑽機的性能狀態是否良好，保證鑽機工作正常，再自行式就位，用旋挖鑽機將鋼護筒壓入土層內達到埋置深度，經覆核合格後，將護筒四周回填粘性土並夯實，以保證護筒的穩定和軸線位置的準確性；樁機安裝就位後，調平墊穩底座，保持鑽進時不發生位移和沉陷；
旋挖鑽孔作業分兩班連續進行，先啟動卷揚機慢速鑽進，並注意鑽機的穩固情況，鑽頭導向部分全部進入土層後才正常鑽進，在上部土層中鑽進時，控制進尺，低擋慢速，在淤泥層中鑽時，使用中速；
5)、人工擴底
擴孔前先在樁底測量樁的中心位置，對硬塑粘性土、強、中風化巖層，採用3 9m3空氣壓縮機配合風鎬進行四周均勻挖掘，如遇中、微風化的硬質巖石或孤石則考慮採用風鑽挖掘；
旋挖鑽機挖至中風化巖層時需人工進行取巖樣保留，在挖進到理論深度時，人工進行第二次取巖樣，經相關單位確認後進行人工擴底直至達到設計要求，如驗收入巖深度不滿足要求，應繼續向下鑽進，直至入巖深度達到要求為止，做樁端擴大頭時，應及時對孔底巖樣進行鑑定，經鑑定符合要求，才進行擴底工作；
6)、旋挖鑽孔質量檢測
樁孔位中心位置測定滿足偏差不大於10cm，用捲尺檢查挖鬥及擴大頭直徑不小於設計樁徑，用水平儀及吊錘測定傾斜度< 1%。，用測繩測定孔深不小於設計規定孔深；
7)、製作鋼筋骨架
工程樁鋼筋籠主筋採用三級鋼HRB400，直徑18-25mm，加勁箍在加密區採用二級直徑 14mm的鋼筋，間距2000mm，螺旋箍筋Φ80100以及在非加密區採用Φ80200，抗拔樁縱向受拉鋼筋採用機械連接，受壓縱筋的接頭搭接長度為1000mm，在縱筋搭接長度範圍內的螺旋箍筋直徑不應小於縱向較大直徑的0. 25倍，箍筋間距不大於縱筋較小直徑的10倍且不大於200mm，樁身縱筋每隔一根與加勁箍筋點焊焊牢；
8)、安裝鋼筋骨架
鋼筋籠製做加工好後，用裝載機或挖機運到施工現場，採用汽車吊和塔吊同時吊裝的方式，吊放鋼筋籠入孔時應緩慢、平穩，防止鋼筋傾斜和碰撞孔壁導致塌孔，為保證骨架起吊時不變形，用兩吊點吊裝，並用2根鋼管套於骨架主筋上，再利用護筒上的橫梁將鋼管壓住，使鋼筋骨架受砼頂託不會上浮；
9)、澆筑前準備，主要包括清孔，終孔驗收，泵送混凝土澆築質量保證措施，具體包括下列步驟
①清除乾淨樁底泥漿、雜物，排除積水；
②進行終孔驗收，並填寫記錄；
③吊放鋼筋籠就位，控制好保護層厚度；
④進行鋼筋評定和隱蔽驗收；
⑤泵送混凝土泵能連續工作，輸送管線直，轉彎緩，接頭嚴密；
⑥在泵送過程中，受料鬥內具有足夠的混凝土；
⑦泵送混凝土前先用適當水泥砂漿潤溼輸送管內壁，並試泵；
⑧在澆筑前利用第一節護壁上控制標高製作不同的標高控制杆，以便控制澆築時的標高，同時考慮樁頂預留IOOmm厚的浮漿層要剃鑿；
10)、混凝土澆築，主要包括安裝導管，澆築混凝土，以及取樣作試驗及成樁； 混凝土的下料採用漏鬥和串桶下料，出料口距混凝土面不大於2m，澆築順序為先淺後深，以較深的樁孔作為臨時集水井，降低澆築樁孔的地下水位，防止離析現象發生，若遇大量湧水而無法及時排除時，則採用垂直導管法進行水下澆築混凝土，混凝土用導管澆築，由重力作用下從導管下口排出，導管採用Φ 150鋼管，導管下端始終埋在混凝土表面之下，導管中設置球、塞隔水，並託住混凝土，使其徐徐下降，混凝土導管下到離孔底3(T50CM，導管密閉性符合要求，澆灌過程中，導管應保持在砼中埋深2米以上，但不得大於6米，並上下提管插實，澆灌應連續完成，導管不能橫向移動，並在混凝土澆築漏鬥周圍加蓋擋板，防止混凝土直接落入槽內汙染泥漿，樁身分層澆築，每層振搗厚度不超過lm，導管每節長lm，每次拆除一節，用手動力葫蘆提升導管，加強對導管根部振搗，防止因導管提升造成局漏振，對於直徑大於an的大直徑樁，第一次澆築到擴底部位的頂面，隨即振搗密實，再分層澆築樁身，直至樁頂，遇混凝土泵管堵塞，臨時用塔吊運輸混凝土，在使用塔吊吊鬥澆築時，在地面上鋪設平板以避免產生離析現象，以便將吊鬥內的混凝土瀉在平板上，然後再澆入樁孔內； 在混凝土初凝前抹壓平整樁頂面，待混凝土初凝後在樁頭進行蓄水養護，鑿除樁頭浮漿層並清洗乾淨鋼筋上浮漿，以保證與上部承臺良好連接；混凝土試塊取樣試驗滿足規範要求， 成樁。進一步，在步驟3)埋設護筒中護筒精確定位的具體步驟為埋設鋼護筒時通過定位的控制樁放樣，把鑽機鑽孔的位置標於孔底，再把鋼護筒吊放進孔內，找出鋼護筒的圓心位置，用十字線在鋼護筒頂部或底部，然後移動鋼護筒，使鋼護筒中心與鑽機鑽孔中心位置重合，同時用水平尺或垂球檢查，使鋼護筒豎直，在鋼護筒周圍對稱地、均勻地回填設計含水量的粘土，要分層夯實，達到設計密實度，如果護筒底土層不是粘性土，進行挖深或換土，在孔底回填夯實300-500mm厚度的粘土後，再安放護筒，夯填時要防止鋼護筒偏斜，護筒上口應綁紮方木對稱吊緊，防止下竄；鋼護筒埋設深度應滿足設計及有關規範要求，埋深彡5. 5米，地面預留0. 3-0. 5米。進一步，在步驟8)、安裝鋼筋骨架中，所述的兩吊點吊裝，具體為第一吊點設於下部四分之一處，由汽車吊起吊，第二吊點設與上部五分之一處，由塔吊起吊，起吊時兩點同時起吊，待鋼筋骨架離開地面以後，第二吊點繼續起吊，第一吊點保持骨架下部離開地面， 直到鋼筋骨架吊放到孔內後，用鋼管橫穿鋼筋籠，臨時支撐鋼筋籠的重量於地面上。
圖1為本發明的結構示意圖。圖2為工程樁鋼筋籠吊裝示意圖。附圖標記1-旋挖鑽機空挖段、2- 土層、3-人工擴底、4-持力層、5-鋼筋籠。
具體實施例方式下面結合具體實施案例對本發明具體施工方法詳細說明如下 一、勘察地質情況
施工前必須根據巖土工程勘察資料，了解施工區域地質狀況。例如本工程自上而下地層大致分布如下1雜填土，1-2素填土 ；2淤泥質粉質粘土 ；3粉質粘土 ；4粉砂；5圓礫；5-1 粉質粘土 ；6粉質粘土 ；7強風化泥質粉砂巖；8中風化泥質粉砂巖；9強風化礫巖；10中風化礫巖。 二、施工準備
1、機具設備
權利要求
1.一種旋挖鑽機結合人工擴底施工工程樁的施工方法，其特徵在於，包括如下施工步驟，1)、施工前準備工作，包括場地平整；2)、樁位放樣；3)、埋設護筒；4)、鑽機就位、旋挖鑽進；5)、人工擴底；6)、旋挖鑽孔質量檢測；7)、製作鋼筋骨架；8)、安裝鋼筋骨架；9)、澆筑前準備，主要包括清孔，終孔驗收，泵送混凝土澆築質量保證措施；10)、混凝土澆築，主要包括安裝導管，澆築混凝土，以及取樣作試驗及成樁。
2.根據權利要求1所述的一種旋挖鑽機結合人工擴底施工工程樁的施工方法，其特徵在於1)、施工前準備工作主要包括場地布置，進行平整場地、清除雜物、換除軟土、夯打密實，在規划行車路線時，使便道與鑽孔位置保持一定的距離，不影響孔壁穩定標準，鑽機的安置便於鑽孔施工中孔口出土清運的方便；2)、樁位放樣將所有樁位放出，釘好十字保護樁，做好測量覆核，並記錄放樣數據備案，並遵循「從整體到局部的原則」進行樁基的位置放樣，進行鑽孔的高程放樣時，及時對放樣進行覆核，採用全站儀準確放樣各樁點的位置，並控制誤差在規範要求內；3)、埋設護筒埋設護筒時先用人工在樁位開挖一個略大於鋼護筒的土坑，深約2. Om的孔，然後把鋼護筒吊入孔內，並將鋼護筒精確定位，鋼護筒吊裝就位後，測量護筒的中心位置和傾斜度， 鋼護筒埋設要求中心位置不大於5cm，傾斜度不大於；4)、鑽機就位，旋挖鑽進鑽機就位時，要事先檢查鑽機的性能狀態是否良好，保證鑽機工作正常，再自行式就位，用旋挖鑽機將鋼護筒壓入土層內達到埋置深度，經覆核合格後，將護筒四周回填粘性土並夯實，以保證護筒的穩定和軸線位置的準確性；樁機安裝就位後，調平墊穩底座，保持鑽進時不發生位移和沉陷；旋挖鑽孔作業分兩班連續進行，先啟動卷揚機慢速鑽進，並注意鑽機的穩固情況，鑽頭導向部分全部進入土層後才正常鑽進，在上部土層中鑽進時，控制進尺，低擋慢速，在淤泥層中鑽時，使用中速；5)、人工擴底擴孔前先在樁底測量樁的中心位置，對硬塑粘性土、強、中風化巖層，採用3 9m3空氣壓縮機配合風鎬進行四周均勻挖掘，如遇中、微風化的硬質巖石或孤石則考慮採用風鑽挖掘；旋挖鑽機挖至中風化巖層時需人工進行取巖樣保留，在挖進到理論深度時，人工進行第二次取巖樣，經相關單位確認後進行人工擴底直至達到設計要求，如驗收入巖深度不滿足要求，應繼續向下鑽進，直至入巖深度達到要求為止，做樁端擴大頭時，應及時對孔底巖樣進行鑑定，經鑑定符合要求，才進行擴底工作；6)、旋挖鑽孔質量檢測樁孔位中心位置測定滿足偏差不大於10cm，用捲尺檢查挖鬥及擴大頭直徑不小於設計樁徑，用水平儀及吊錘測定傾斜度< 1%。，用測繩測定孔深不小於設計規定孔深；7)、製作鋼筋骨架工程樁鋼筋籠主筋採用三級鋼HRB400，直徑18-25mm，加勁箍在加密區採用二級直徑14mm的鋼筋，間距2000mm，螺旋箍筋Φ80100以及在非加密區採用Φ80200，抗拔樁縱向受拉鋼筋採用機械連接，受壓縱筋的接頭搭接長度為1000mm，在縱筋搭接長度範圍內的螺旋箍筋直徑不應小於縱向較大直徑的0. 25倍，箍筋間距不大於縱筋較小直徑的10倍且不大於200mm，樁身縱筋每隔一根與加勁箍筋點焊焊牢；8)、安裝鋼筋骨架鋼筋籠製做加工好後，用裝載機或挖機運到施工現場，採用汽車吊和塔吊同時吊裝的方式，吊放鋼筋籠入孔時應緩慢、平穩，防止鋼筋傾斜和碰撞孔壁導致塌孔，為保證骨架起吊時不變形，用兩吊點吊裝，並用2根鋼管套於骨架主筋上，再利用護筒上的橫梁將鋼管壓住，使鋼筋骨架受砼頂託不會上浮；9)、澆筑前準備，主要包括清孔，終孔驗收，泵送混凝土澆築質量保證措施，具體包括下列步驟①清除乾淨樁底泥漿、雜物，排除積水；②進行終孔驗收，並填寫記錄；③吊放鋼筋籠就位，控制好保護層厚度；④進行鋼筋評定和隱蔽驗收；⑤泵送混凝土泵能連續工作，輸送管線直，轉彎緩，接頭嚴密；⑥在泵送過程中，受料鬥內具有足夠的混凝土；⑦泵送混凝土前先用適當水泥砂漿潤溼輸送管內壁，並試泵；⑧在澆筑前利用第一節護壁上控制標高製作不同的標高控制杆，以便控制澆築時的標高，同時考慮樁頂預留IOOmm厚的浮漿層要剃鑿；10)、混凝土澆築，主要包括安裝導管，澆築混凝土，以及取樣作試驗及成樁；混凝土的下料採用漏鬥和串桶下料，出料口距混凝土面不大於2m，澆築順序為先淺後深，以較深的樁孔作為臨時集水井，降低澆築樁孔的地下水位，防止離析現象發生，若遇大量湧水而無法及時排除時，則採用垂直導管法進行水下澆築混凝土，混凝土用導管澆築，由重力作用下從導管下口排出，導管採用Φ 150鋼管，導管下端始終埋在混凝土表面之下，導管中設置球、塞隔水，並託住混凝土，使其徐徐下降，混凝土導管下到離孔底3(T50CM，導管密閉性符合要求，澆灌過程中，導管應保持在砼中埋深2米以上，但不得大於6米，並上下提管插實，澆灌應連續完成，導管不能橫向移動，並在混凝土澆築漏鬥周圍加蓋擋板，防止混凝土直接落入槽內汙染泥漿，樁身分層澆築，每層振搗厚度不超過lm，導管每節長lm，每次拆除一節，用手動力葫蘆提升導管，加強對導管根部振搗，防止因導管提升造成局漏振，對於直徑大於an的大直徑樁，第一次澆築到擴底部位的頂面，隨即振搗密實，再分層澆築樁身，直至樁頂，遇混凝土泵管堵塞，臨時用塔吊運輸混凝土，在使用塔吊吊鬥澆築時，在地面上鋪設平板以避免產生離析現象，以便將吊鬥內的混凝土瀉在平板上，然後再澆入樁孔內； 在混凝土初凝前抹壓平整樁頂面，待混凝土初凝後在樁頭進行蓄水養護，鑿除樁頭浮漿層並清洗乾淨鋼筋上浮漿，以保證與上部承臺良好連接；混凝土試塊取樣試驗滿足規範要求， 成樁。
3.根據權利要求2所述的一種旋挖鑽機結合人工擴底施工工程樁的施工方法，其特徵在於步驟3)埋設護筒中護筒精確定位的具體步驟為埋設鋼護筒時通過定位的控制樁放樣，把鑽機鑽孔的位置標於孔底，再把鋼護筒吊放進孔內，找出鋼護筒的圓心位置，用十字線在鋼護筒頂部或底部，然後移動鋼護筒，使鋼護筒中心與鑽機鑽孔中心位置重合，同時用水平尺或垂球檢查，使鋼護筒豎直，在鋼護筒周圍對稱地、均勻地回填設計含水量的粘土， 要分層夯實，達到設計密實度，如果護筒底土層不是粘性土，進行挖深或換土，在孔底回填夯實300-500mm厚度的粘土後，再安放護筒，夯填時要防止鋼護筒偏斜，護筒上口應綁紮方木對稱吊緊，防止下竄；鋼護筒埋設深度應滿足設計及有關規範要求，埋深> 5. 5米，地面預留0. 3-0. 5米。
4.根據權利要求2所述的一種旋挖鑽機結合人工擴底施工工程樁的施工方法，其特徵在於步驟8)、安裝鋼筋骨架中，所述的兩吊點吊裝具體為第一吊點設於下部四分之一處， 由汽車吊起吊，第二吊點設與上部五分之一處，由塔吊起吊，起吊時兩點同時起吊，待鋼筋骨架離開地面以後，第二吊點繼續起吊，第一吊點保持骨架下部離開地面，直到鋼筋骨架吊放到孔內後，用鋼管橫穿鋼筋籠，臨時支撐鋼筋籠的重量於地面上。
全文摘要
旋挖鑽機結合人工擴底施工工程樁的施工方法，包括如下施工步驟，1)施工前準備工作，包括場地平整；2)樁位放樣；3)埋設護筒；4)鑽機就位、旋挖鑽進；5)人工擴底；6)旋挖鑽孔質量檢測；7)製作鋼筋骨架；8)安裝鋼筋骨架；9)澆筑前準備，主要包括清孔，終孔驗收，泵送混凝土澆築質量保證措施；10)混凝土澆築，主要包括安裝導管，澆築混凝土，以及取樣作試驗及成樁。本方法充分利用旋挖鑽機的高效率，同時利用人工樁底擴孔，結合兩者的優點，彌補兩者的不足之處。細化施工步驟，工藝流程明確，通過有效的細節措施，保證了工程樁的施工質量，將旋挖鑽機的施工工藝和人工樁底擴孔的工藝步驟統籌的結合，實現了施工場地，施工機械，施工時間有效的調配，在保證施工質量的同時，極大地提高了挖孔樁的施工效率，從而可大大節約工程樁的施工時間，滿足了項目的工期要求。
文檔編號E02D5/44GK102425160SQ20111025508
公開日2012年4月25日 申請日期2011年8月31日 優先權日2011年8月31日
發明者餘德浩, 張俊丹, 張志華, 石立國, 袁建華, 郭亞弟 申請人:中國建築第二工程局有限公司