CN101046094A - 一种用钢管做护壁套管的钻孔灌注桩施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用钢管做护壁套管的钻孔灌注桩施工方法，其施工具体步骤是：1.场地平整和确定桩位；2.套管桩机(咬合桩)就位；3.钢管就位；4.压入第一节钢套；5.校核钢套管垂直；6.抓土取土、对接钢套管；7.继续压入钢套管至设计标高；8.测量孔深；9.磨桩机移位、灌注桩机就位；10.钻孔；11.测定孔深、孔径、孔斜度；12.清孔、测沉渣厚度；13.下钢筋笼；14.下导管；15.清孔；16.灌注砼。本发明在新世界综合消费商业圈远东工程近地铁打桩工程中套管钻孔灌注桩施工后，经检测，桩身质量合格率100％；采用套管钻孔灌注桩施工，确保了地铁运行的正常进行，取得了良好的社会效益和环境效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种用钢管做套管护壁的钻孔灌注桩施工方法，尤其是一种用于地铁运行线旁的超深灌注桩施工方法。
背景技术
远东娱乐广场改扩建工程和新世界商城夹缝中有四根桩，紧贴地铁隧道，设计桩径为Φ800，桩长78.2米，其中有2根桩在地铁一号线上下行隧道之间，2根桩在上行线(西藏路)的东侧，设计的桩位距地铁隧道仅净距1.6米左右，地铁隧道周围的土体大都用旋喷桩或搅拌桩加固过，新世界商城和远东娱乐广场的地下室施工时都做过围护结构，补桩区域地面下7米范围内，有地下障碍物等不可预见因素。因此，施工难度较大。
在地铁旁打桩，最大的特点就是必须确保地铁的运行安全，因此，在近邻地铁旁打桩，特别是在地铁隧道深度范围内打桩，必须尽可能地减少振动，土体坍塌等，以减少因打桩而对隧道的影响，确保地铁运行的安全。
现有的施工方法之一是采用锚杆静压钢管桩，考虑的原则主要是减少对地铁隧道旁的土体扰动，确保地铁运行的安全，施工对地面要求是地面须能承受600T压桩机的荷载，有安装600T反力架装置的场地，故此施工方法对场地条件有所要求。
现有的施工方法之二是采用钻孔灌注桩，由于钻孔过程灌注桩工艺本身的特点，在紧贴地铁隧道边打桩，钻孔过程中泥浆护壁会对隧道埋深范围内土体产生不利影响，容易产生塌陷，对地铁正常运行是个严重威胁。
发明内容
本发明是要解决现有的施工方法在近邻地铁旁打桩，特别是在地铁隧道深度范围内打桩，会产生振动，土体坍塌，无法确保地铁运行的安全等技术问题，而提供一种紧贴地铁运行线的超深灌注桩施工方法，该方法具有施工中震动小、噪音低、成孔深度大大超过地铁隧道底标高，且套管成孔范围内不存在塌孔、塌方现象，能避免地铁旁土层的挤压，确保正在运行的地铁隧道的安全。
为实现本发明的目的所采用的技术方案如下：
一种用钢管做护壁套管的钻孔灌注桩施工方法，其施工具体步骤是：
1.场地平整和确定桩位；
2.套管桩机(咬合桩)就位；
3.钢管就位；
4.压入第一节钢套；
5.校核钢套管垂直；
6.抓土取土、对接钢套管；
7.继续压入钢套管至设计标高；
8.测量孔深；
9.磨桩机移位、灌注桩机就位；
10.钻孔；
11.测定孔深、孔径、孔斜度；
12.清孔、测沉渣厚度；
13.下钢筋笼；
14.下导管；
15.清孔；
16.灌注砼。
钢管采用厚20的专用钢管，且接头用内六角沉埋专用方式连接，确保接头处钢管的内外壁一致、咬压摇动时不变形。
泥浆比重控制在1.20～1.30之间，并掺适量膨润土，提高护壁效果。
地铁旁做钻孔灌注桩在12小时内将桩砼灌注完毕。
本发明的特点是：
1、套管和钻孔灌注桩本身工艺技术成熟。
2、施工中震动小、噪音低、成孔深度大大超过地铁隧道底标高，且套管成孔范围内不存在塌孔、塌方现象，避免了地铁旁土层的挤压，确保了正在运行的地铁隧道的安全。
3、沉桩孔径、孔深可根据设计要求的大小自由伸缩，满足了工程需要。
4、套管成孔过程中无需提供类似反力架装置的锚固位置，对现场的施工条件要求较低。
本发明在新世界综合消费商业圈远东工程近地铁打桩工程中应用所取得的有益效果是：
1、套管钻孔灌注桩施工后，经检测，桩身质量合格率100％。
2、由于紧邻地铁旁，采用了套管钻孔灌注桩施工，确保了地铁运行的正常进行，取得了良好的社会效益和环境效益。
3、对于非地铁隧道旁的一些土质情况较为松散的套管灌注桩施工，钢套管一般在砼浇筑完毕，砼初凝之前拔除。这样，钢套管可以重复利用，提高了经济效益。
附图说明
图1是本发明的施工流程图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
本发明工艺原理：利用全套管桩机咬压钢管，边取土边将钢管咬压转动压入土内，钢套管用内六角沉埋专用方式连接后继续咬压钢套管，直到压至设计标高，在全套管埋深范围内因有套管，不会产生坍孔、扩孔现象，土体不产生位移。从而不影响地铁隧道的运行安全，在全套管压至设计标高，取土后即进行钻孔灌注桩施工。
本发明的工艺流程及操作要点：
1.工艺流程：图1所示
2.施工操作要点：
(1)套管磨桩机是跟管取土钻进法，即用该机的液压摇动装置并辅以加压，使钢套管反复边做圆周摇动边压入，从而较大幅度地减少钢套管与土层间的摩阻力，同时锤式抓斗不间断地取土。但紧贴地铁隧道施工时，严禁超挖，以免扰动管外土体，影响地铁隧道。
(2)在地铁隧道旁施工套管灌注桩，套管一般不进入粉砂层，因进入粉砂层后施工难度增大，同时抓锤振动大要影响地铁隧道。
(3)钢套管宜选用厚20的专用钢管，且接头用内六角沉埋专用方式连接，确保接头处钢管的内外壁一致、咬压摇动时不变形。
(4)为了避免在地铁运行高峰时施工，紧贴地铁隧道处桩基施工时间上有严格的控制，一般钻孔灌注桩施工时间控制在12小时以内。因此，钻机的钻头须用硬度较高的合金钻头，且施工现场须有备料，以便钻头磨损后能及时调换。
(5)准备足量重晶石粉，以备不时之需。
(6)泥浆比重控制在1.20～1.30之间，并掺适量膨润土，提高护壁效果。
(7)在4PNL泵至主动钻杆水龙头的管道中安装一个三通回水阀，以有效控制送入孔内的泥浆量。
(8)自开孔钻进至第⑥层粘土层前不宜加清水调整泥浆性能，钻进到第⑥层粘土层后可适量加清水调整泥浆性能。并加大扫孔力度，以防止钻孔缩径和糊钻。
(9)泥浆性能测试应取进入孔内即4PNL泵处的泥浆，孔内排出的泥浆性能指标只能作为调整泥浆性能指标的依据。
(10)地铁旁做钻孔灌注桩必须在12小时内将桩砼灌注完毕。具体时间控制如下：
A.-24m～-91m左右，成孔时间6小时；
B.一清 0.5小时
C.起钻 0.5小时
D.下笼 1.5小时(笼长37m，3节2组接头)
E.下导管 1.0小时
F.二清 0.5小时
G.砼灌注 2.0小时
共计12小时。
(11)在地铁旁做钻孔灌注桩，因尽量避免对地铁隧道的影响，故钢套管一般不拔除。其余部位一般在砼浇筑完毕、初凝前拔除钢套管。
(12)套管钻孔灌注桩施工前，应对附近地铁隧道、管线、建筑物等进行监测，建立初始值，施工过程中再定时观测。通过观测数据进行比较，从而控制施工速率，确保质量、安全。
本发明施工材料：
1、套管桩施工，特别是在地铁旁施工，一般套管材料选用20厚专用钢管。
2、灌注桩施工除按常规备料外，须准备适量膨润土及重晶石粉。
本发明施工机具设备：
| 序号 | 机具设备名称 | 单位 | 数量 | 备注 |
| 1 | 全套管桩机(磨桩机)CJ-10型 | 台 | 1 | 咬压钢套管 |
| 2 | GPS-10B型钻机 | 台 | 1 | 钻孔 |
| 3 | 泥浆泵 | 台 | 2 | 排泥浆 |
| 4 | 污水泵 | 台 | 2 | 清孔 |
| 5 | 电焊机 | 台 | 2 | 钢筋笼焊接 |
| 6 | 履带吊 | 台 | 1 | 起吊设备 |
| 7 | 经纬仪J2 | 台 | 1 | |
| 8 | 水平仪OS3 | 台 | 1 |
本发明施工质量要求：
1、套管桩机咬压钢管质量标准。
(1)钢管外径或断面尺寸：桩端≤±0.5％D，桩身≤±1％D。
(2)钢套管倾斜≤5‰。
(3)钢套管矢高＜1‰L。
(4)钢套管端部平整度≤2mm，端部平面与桩中心线的倾斜值≤2mm。
(5)钢套管桩位允许偏差1/6D。
2、钻孔灌注桩质量标准：
(1)泥浆比重控制在1.20～1.30之间，并掺适量膨润土。
(2)孔底沉渣厚度＜100mm。
(3)充盈系数1.0～1.3。
(4)桩身倾斜≤1％。
(5)钢筋笼制作允许偏差：
纵筋间距 +10mm
箍筋间距 +20mm
直径 +10mm
长度 +100mm
(注：D为钢套管直径，L为钢套管长度)
本发明实施效果：
在上海新世界改建工程中，在距地铁隧道仅净距1.6米，在12小时内完成了4根桩径为Φ800，桩长78.2米的钻孔灌注桩的施工，确保了地铁隧道的安全，取得了良好结果。
Claims (4)
1.一种用钢管做护壁套管的钻孔灌注桩施工方法，其特征在于，施工具体步骤是：1.场地平整和确定桩位；2.套管桩机(咬合桩)就位；3.钢管就位；4.压入第一节钢套；5.校核钢套管垂直；6.抓土取土、对接钢套管；7.继续压入钢套管至设计标高；8.测量孔深；9.磨桩机移位、灌注桩机就位；10.钻孔；11.测定孔深、孔径、孔斜度；12.清孔、测沉渣厚度；13.下钢筋笼；14.下导管；15.清孔；16.灌注砼。
2.根据权利要求1所述的用钢管做护壁套管的钻孔灌注桩施工方法，其特征在于，所述钢管采用厚20的专用钢管，且接头用内六角沉埋专用方式连接，确保接头处钢管的内外壁一致、咬压摇动时不变形。
3.根据权利要求1所述的用钢管做护壁套管的钻孔灌注桩施工方法，其特征在于，施工用泥浆比重控制在1.20～1.30之间，并掺适量膨润土，用于提高护壁效果。
4.根据权利要求1所述的用钢管做护壁套管的钻孔灌注桩施工方法，其特征在于，所述钻孔灌注桩在12小时内将桩砼灌注完毕。
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