一種鋼筋混凝土現澆管樁的施工方法
2023-04-29 06:02:51 1
一種鋼筋混凝土現澆管樁的施工方法
【專利摘要】本發明涉及一種鋼筋混凝土現澆管樁的施工方法，主要施工步驟包括：1)泥漿護壁鑽孔成孔，成孔過程先用鑽機鑽孔，孔底用支盤成型機擴孔；2)採用水下混凝土澆築方式澆築樁底擴大端；(3)製作鋼筋籠，箍筋間隔安裝鋼筋保護墊塊，形成定位支架；3)定位支架內外黏貼內側模袋和外側模袋，底部安裝端板；4)將定位支架和模袋一起壓入成孔中；5)向內側模袋和外側模袋的空間內灌注微膨脹混凝土；6)待樁身混凝土達到強度後施工樁頂封閉體和蓋板。本發明在現澆混凝土管樁內設置鋼筋籠，增加樁承載能力，減少地基土對成樁質量的影響，施工速度快，質量便於保證，具有較好的經濟效益和社會效益。
【專利說明】一種鋼筋混凝土現澆管樁的施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種現澆管粧的施工方法，特別涉及一種可插入鋼筋籠的混凝土現澆管粧的施工方法。
【背景技術】
[0002]管粧具有單方混凝土承載力高、側摩阻力大及抗彎性能好等優點，已被越來越多的軟土地基處理工程所選用。從施工工藝來看，管粧可分為預製管粧和現澆管粧兩種。預製管粧具有單粧承載力高、成粧質量可靠、粧身耐錘擊和抗裂性好等優點；但考慮到運輸和施工等因素，需適當加大鋼筋用量以增加強度，抵抗施工可能帶來的破壞性，從而增加了造價；現澆管粧具有施工速度快、粧長可自由調節、不存在接粧處的薄弱區段等優點，其工程適用性更較好，但因其採用現有技術施工難度較大，在實際工程中並不被廣泛應用。
[0003]新世紀初期，河海大學開發的的現場澆築混凝土薄壁管粧軟土地基加固專利技術《用於軟基處治的套管成模大直徑現澆管粧機》(ZL 01273182.X)和施工工藝《軟基處治大直徑現澆管粧複合地基施工方法》(CN 1367296A)，採用相應技術進行現澆薄壁管粧施工達到了造價低、承載力高、地基的穩定性增加和地基沉降降低等目的。然而，常見的現澆混凝土管粧為素混凝土粧，粧身承載力較低，沉管過程中有明顯的棘突效益且易產生縮頸等質量問題。
[0004]為了解決上述問題，亟需發明一種施工方便，成粧受地質條件影響小，垂直度便於控制，適合無法採用沉管設備的現澆混凝土薄壁管粧的施工方法。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種質量可靠、施工速度快，受地質條件影響小，管粧測摩阻力大的鋼筋混凝土現澆管粧的施工方法。
[0006]為實現上述技術目的，本發明採用了以下技術方案:
[0007]這種鋼筋混凝土現澆管粧的施工方法，包括以下步驟:
[0008]I)施工前準備，根據設計圖紙，處理施工場地，測定粧基軸線及標高，根據軸線放出粧位線；
[0009]2)泥漿護壁鑽孔成孔:成孔施工時，首先在現澆薄壁管粧位置埋設鋼護筒，並在護筒內注滿泥漿，然後開始鑽進，鑽進過程中要隨時不斷補充泥漿，使孔內始終保持高於地下水位Im?1.5m的水頭高度，鑽孔至粧身設計深度，吊入支盤成型機，在孔底旋轉形成直徑大於上部粧身的孔洞，擠擴成孔過程中不斷補充漿液；
[0010]3)粧底擴大端澆築:粧底擴大端採用水下混凝土澆築的方式施工，即將混凝土澆築管伸入至孔底位置，一邊澆築混凝土，一邊上提注漿管，同時排出孔內多餘的泥漿，混凝土澆築至設計的粧底擴大端標高；
[0011]4)現場製作鋼筋籠，並在箍筋間隔套入呈長方體的鋼筋保護墊塊，形成定位支架，然後將內側模袋和外側模袋依次分別黏貼在鋼筋保護墊塊的兩端，定位支架底部安裝端板；
[0012]5)壓入帶鋼筋籠的模袋:用吊裝裝置將帶鋼筋籠的模袋垂直起吊，向外側模袋和內側模袋圍合的空間內灌水或將孔內泥漿引入模袋，並用同種材料將模袋頂部封閉，然後將帶鋼筋籠的模袋壓入成孔中；
[0013]6)灌注微膨脹混凝土:定位支架壓入後，拆除模袋頂部的封閉材料，將微膨脹混凝土澆築至內側模袋和外側模袋之間，同時排除模袋內的水或泥漿，澆築至粧身指定標高，形成微膨脹混凝土粧身；
[0014]7)將帶吊筋的澆築託板固定在薄壁管粧粧芯處，用吊筋的長度控制澆築託板安裝位置，吊筋頂端與薄壁管粧粧身主筋的上端焊接固定，然後在澆築託板上澆築混凝土形成粧頂封閉體，粧頂封閉體澆築高度與微膨脹混凝土粧身頂部平行；
[0015]8)最後澆築蓋板，完成該鋼筋混凝土現澆管粧全部施工過程。
[0016]作為優選:步驟(4)中所述的鋼筋保護墊塊兩端分別預留有螺栓孔，其與外側模袋和內側模袋的連接處還通過夾塊、螺杆和螺帽固定。
[0017]作為優選:步驟(4)中所述內側模袋採用不透水且不透漿的土工布，外側模袋採用透漿的土工布袋。
[0018]作為優選:步驟(4)中所述端板為圓環形，寬度略大於微膨脹混凝土粧身的厚度，端板上表面分別設置有模袋安裝槽和鋼筋安裝槽，端板安裝時，將主筋底端插入鋼筋安裝槽內，並焊接牢固，將內側模袋和外側模袋塞入模袋安裝槽內，並用同種模袋材料將模袋安裝槽填塞滿。
[0019]作為優選:步驟(5)中所述定位支架壓入成孔時，定位支架底端插入粧底擴大端內。
[0020]作為優選:步驟￠)中所述微膨脹混凝土粧身灌注完成後，部分泥漿通過外側模袋，滲透至粧周土，形成漿液滲透區。
[0021]作為優選:步驟(7)中澆築託板採用圓形的木模板或鋼模板。
[0022]本發明的有益效果是:
[0023](I)本發明在現澆混凝土管粧內設置鋼筋籠，有效加強粧身的承載能力，同時鋼筋籠用做定位支架的一部分，方便下沉模袋的施工。
[0024](2)本發明外側模袋採用可透漿的材料製成，澆築粧身混凝土後，部分漿液滲透出模袋，與粧周土混合，形成漿液滲透區，增加現澆薄壁管粧的測摩阻力。
[0025](3)本發明薄壁管粧底部設置混凝土粧底擴大端，改善粧端土體強度，增加薄壁管粧的端承載力。
[0026](4)本發明鑽孔後再將模袋壓入地基中，薄壁管粧垂直度便於控制，地質條件對成粧質量的影響較小。
[0027](5)本發明廢棄泥漿留在薄壁管粧粧芯的空洞處，減少了泥漿的處理，施工速度快，且可減少泥漿對土壤的汙染。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1是本發明粧底擴大端施工完成後的結構不意圖；
[0029]圖2是鋼筋籠與內外模袋的連接圖；
[0030]圖3是鋼筋籠與內外模袋的連接圖的A-A截面圖；
[0031]圖4是本發明內外模袋和定位支架連接節點詳圖；
[0032]圖5是本發明端板截面圖；
[0033]圖6是本發明模袋壓入成孔後的結構示意圖；
[0034]圖7至圖8是本發明一種鋼筋混凝土現澆管粧施工完成後的結構示意圖及B-B截面圖；
[0035]圖9是本發明一種鋼筋混凝土現澆管粧的施工方法的施工流程圖。
[0036]附圖標記說明:微膨脹混凝土粧身1，外側模袋2，內側模袋3，主筋4，箍筋5，粧底擴大端6，漿液滲透區7，粧頂封閉體8，蓋板9，端板10，泥漿11，吊筋12，澆築託板13，支盤成型機14，填充泥漿15，鋼筋保護墊塊16，夾塊17，螺杆18，螺帽19，模袋安裝槽20，鋼筋安裝槽21。
【具體實施方式】
[0037]下面結合附圖和實施例對本發明做進一步描述。雖然本發明將結合較佳實施例進行描述，但應知道，並不表示本發明限制在所述實施例中。相反，本發明將涵蓋可包含在有附後權利要求書限定的本發明的範圍內的替換物、改進型和等同物。
[0038]參照圖1所示，採用鑽機和支盤成型機14成孔。首先採用鑽機鑽孔，鑽孔直徑為1250mm,鑽孔至深度20m?25m後吊入支盤成型機14進行擴孔，擴孔直徑1300mm?1500mm，擴孔深度2m?3m，成孔過程採用又水、粘土(膨潤土)和添加劑配置而成的泥漿11進行護壁。然後向擴孔處灌注C30強度等級的混凝土形成粧底擴大端6。
[0039]參照圖2和圖3所示，採用公稱直徑為20mm的HRB335螺紋鋼筋作為主筋4，選用直徑為1mm的HPB300鋼筋作為箍筋5製作鋼筋籠，鋼筋籠直徑1000mm，長度22m?26m。鋼筋籠製作完成後，在箍筋5上間隔布設鋼筋保護墊塊16形成定位支架，鋼筋保護墊塊16預製成長方體，長度為400mm，高度為200mm?250mm，寬度為10mm?150mm，鋼筋保護墊塊16水平設置有2排直徑為20mm的螺栓孔。
[0040]參照圖4所示，定位支架完成後，向定位支架上黏貼厚度均為8mm?1mm的內側模袋3和外側模袋2，其中內側模袋3由聚丙烯人造纖維製成的無紡織土工布料，該材料不透水且不透氣；外側模袋2採用水泥漿可滲透的材料。黏貼時用膠粘劑將內側模袋3和外側模袋2固定在鋼筋保護墊塊16上，用直徑為18mm螺杆19的穿過鋼筋保護墊塊16上的螺栓孔，並用夾塊17和螺帽19進一步固定內側模袋3和外側模袋2。
[0041]參照圖5所示，內側模袋3和外側模袋2黏貼固定完成後，在定位支架底部安裝由Q345鋼材預製而成的環形端板10，端板10上表面預留模袋安裝槽20和鋼筋安裝槽21，其中模袋安裝槽20寬度1mm?12臟，鋼筋安裝槽21寬度20mm?21mm。端板10安裝時，將主筋4底端插入鋼筋安裝槽21內並焊接牢固，將內側模袋3和外側模袋2塞入模袋安裝槽20內，用膠粘劑填塞固定。至此，內側模袋3、外側模袋2和端板10之間形成一個封閉的空間。
[0042]參照圖6所示，用吊機將定位支架吊起，並在內側模袋3、外側模袋2和端板10之間的封閉空間內灌注填充泥漿15，然後將定位支架沉入成孔內，定位支架底部插入粧底擴大端6上表面一下Im?1.5m處。
[0043]參照圖7至圖8所示，定位支架沉入設計深度後，向模袋內灌注微膨脹混凝土，並將填充泥漿15置換出來，形成微膨脹混凝土粧身。部分泥漿透過外側模袋2，與粧周土混合形成漿液滲透區7。待微膨脹混凝土粧身I強度達到要求後，可將鑽孔內的泥漿11抽出引至下一個粧位處，亦可保留在薄壁管粧粧芯處。然後在粧端放置圓形的木模板或鋼模板作為澆築託板13，澆築託板13通過直徑為10_吊筋12固定在指定位置，吊筋12頂端與伸出微膨脹混凝土粧身I的主筋4焊接。然後澆築澆築C30強度等級的混凝土形成粧頂封閉體8和蓋板9。
[0044]參照圖9所示，鋼筋混凝土現澆管粧的施工過程包括:
[0045]I)施工前準備，根據設計圖紙，處理施工場地，測定粧基軸線及標高，根據軸線放出粧位線；
[0046]2)泥漿護壁鑽孔成孔:成孔施工時，首先在現澆薄壁管粧位置埋設鋼護筒，並在護筒內注滿泥漿，然後開始鑽進，鑽進過程中要隨時不斷補充泥漿，使孔內始終保持高於地下水位I?1.5m的水頭高度同時應根據土質情況調整泥漿配方和比重，鑽孔至粧身設計深度，吊入支盤成型機，在孔底旋轉形成直徑大於上部粧身的孔洞，擠擴成孔過程中不斷補充漿液。
[0047]3)粧底擴大端6饒築:粧底擴大端6採用水下混凝土饒築的方式施工，即將混凝土澆築管伸入至孔底位置，一邊澆築混凝土，一邊上提注漿管，同時派出孔內多餘的泥漿，混凝土饒築至設計的粧底擴大端6標高；
[0048]4)現場製作鋼筋籠，並在箍筋5處間隔套入特製的鋼筋保護墊塊16，然後將內側模袋3和外側模袋2依次連接在鋼筋保護墊塊16上，部分連接節點可採用夾塊17與鋼筋保護墊塊16相夾，並用螺杆18和螺帽19固定的方式連接，其餘節點採用粘結劑黏貼的方式連接。然後安裝端板10，將主筋4底端插入鋼筋安裝槽內，並焊接牢固，將內側模袋3和外側模袋2塞入模袋安裝槽20內，並用同種模袋材料將模袋安裝槽填塞滿；
[0049]5)壓入帶鋼筋籠的模袋:用吊裝裝置將帶鋼筋籠的模袋垂直起吊，向外側模袋2和內側模袋3圍合的空間內灌水或將孔內泥漿引入模袋，並用同種材料將模袋頂部封閉，然後將帶鋼筋籠的模袋壓入成孔中，模袋底部壓入澆築好的粧底擴大端6內；
[0050]6)澆築微膨脹混凝土:模袋壓入至指定位置後，拆除模袋頂部的封閉材料，將微膨脹混凝土澆築至內側模袋3和外側模袋2之間，同時排除模袋內的水或泥漿，澆築至粧身指定標高，形成微膨脹混凝土粧身1，並抽取薄壁管粧中心鑽孔的泥漿；
[0051]7)將帶吊筋12的澆築託板13固定在薄壁管粧粧芯處，用吊筋12的長度控制澆築託板13安裝位置，吊筋12頂端與薄壁管粧粧身主筋4的上端焊接固定，然後在澆築託板13上澆築混凝土形成粧頂封閉體8，頂封閉體8澆築高度與微膨脹混凝土粧身I頂部平行；
[0052]8)最後澆築蓋板12，完成該鋼筋混凝土現澆管粧全部施工過程。
【權利要求】
1.一種鋼筋混凝土現澆管粧的施工方法，其特徵在於，包括以下步驟: 1)施工前準備，根據設計圖紙，處理施工場地，測定粧基軸線及標高，根據軸線放出粧位線； 2)泥漿護壁鑽孔成孔:成孔施工時，首先在現澆薄壁管粧位置埋設鋼護筒，並在護筒內注滿泥漿，然後開始鑽進，鑽進過程中要隨時不斷補充泥漿，使孔內始終保持高於地下水位Im?1.5m的水頭高度，鑽孔至粧身設計深度，吊入支盤成型機(14)，在孔底旋轉形成直徑大於上部粧身的孔洞，擠擴成孔過程中不斷補充漿液； 3)粧底擴大端(6)澆築:粧底擴大端(6)採用水下混凝土澆築的方式施工，即將混凝土澆築管伸入至孔底位置，一邊澆築混凝土，一邊上提注漿管，同時排出孔內多餘的泥漿，混凝土澆築至設計的粧底擴大端(6)標高； 4)現場製作鋼筋籠，並在箍筋(5)間隔套入呈長方體的鋼筋保護墊塊(16)，形成定位支架，然後將內側模袋⑶和外側模袋⑵依次分別黏貼在鋼筋保護墊塊(16)的兩端，定位支架底部安裝端板(10)； 5)壓入帶鋼筋籠的模袋:用吊裝裝置將帶鋼筋籠的模袋垂直起吊，向外側模袋(2)和內側模袋(3)圍合的空間內灌水或將孔內泥漿引入模袋，並用同種材料將模袋頂部封閉，然後將帶鋼筋籠的模袋壓入成孔中； 6)灌注微膨脹混凝土:定位支架壓入後，拆除模袋頂部的封閉材料，將微膨脹混凝土澆築至內側模袋⑶和外側模袋⑵之間，同時排除模袋內的水或泥漿，澆築至粧身指定標高，形成微膨脹混凝土粧身(I); 7)將帶吊筋(12)的澆築託板(13)固定在薄壁管粧粧芯處，用吊筋(12)的長度控制澆築託板(13)安裝位置，吊筋(12)頂端與薄壁管粧粧身主筋(4)的上端焊接固定，然後在澆築託板(13)上澆築混凝土形成粧頂封閉體(8)，粧頂封閉體(8)澆築高度與微膨脹混凝土粧身(I)頂部平行； 8)最後澆築蓋板(9)，完成該鋼筋混凝土現澆管粧全部施工過程。
2.根據權利要求1所述的鋼筋混凝土現澆管粧的施工方法，其特徵在於:步驟4)中所述的鋼筋保護墊塊(16)兩端分別預留有螺栓孔，其與外側模袋(2)和內側模袋(3)的連接處還通過夾塊(17)、螺杆(18)和螺帽(19)固定。
3.根據權利要求1所述的鋼筋混凝土現澆管粧的施工方法，其特徵在於:步驟4)中所述內側模袋(3)採用不透水且不透漿的土工布，外側模袋(2)採用透漿的土工布袋。
4.根據權利要求1所述的鋼筋混凝土現澆管粧的施工方法，其特徵在於:步驟4)中所述端板(10)為圓環形，寬度略大於微膨脹混凝土粧身(I)的厚度，端板(10)上表面分別設置有模袋安裝槽(20)和鋼筋安裝槽(21)，端板(10)安裝時，將主筋(4)底端插入鋼筋安裝槽(21)內，並焊接牢固，將內側模袋(3)和外側模袋(2)塞入模袋安裝槽(20)內，並用同種模袋材料將模袋安裝槽(20)填塞滿。
5.根據權利要求1所述的鋼筋混凝土現澆管粧的施工方法，其特徵在於:步驟5)中所述定位支架壓入成孔時，定位支架底端插入粧底擴大端(6)內。
6.根據權利要求1所述的鋼筋混凝土現澆管粧的施工方法，其特徵在於:步驟6)中所述微膨脹混凝土粧身(I)灌注完成後，部分泥漿通過外側模袋(2)，滲透至粧周土，形成漿液滲透區(7)。
7.根據權利要求1所述的鋼筋混凝土現澆管粧的施工方法，其特徵在於:步驟7)中澆築託板(13)採用圓形的木模板或鋼模板。
【文檔編號】E02D5/38GK104452749SQ201410652886
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月17日 優先權日:2014年11月17日
【發明者】王新泉 申請人:杭州江潤科技有限公司