CN101736755A - 清水孔桩基施工方法 - Google Patents
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Abstract
清水孔桩基施工方法，包括以下步骤：(1)利用浮吊拉锚定位，确定钻孔施工的桩位；(2)用履带吊吊装钢护筒至浮吊上，调整并保持钢护筒的垂直度，用浮吊悬吊振桩锤在桩位振沉钢护筒，使护筒落在基岩上或嵌入基岩内；(3)利用钢护筒和钢管桩沿江面搭设钻孔施工平台；(4)在钢护筒上沿江面开孔，使钢护筒内水头高度与江水平齐；(5)采用全液压冲击反循环钻机进行钻孔施工，钻孔施工过程不用泥浆护壁；(6)钻进至设计标高后，清除孔底的钻渣，然后下放钢筋笼，浇注混凝土。本发明适用于河床覆盖层很少甚至没有的情况，特别适用于河床岩面不平整的情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种水中桩基施工方法，特别是一种清水孔桩基施工方法。
背景技术
桥梁基础普遍采用桩基型式。桩基可以将桥梁的上部结构重量及荷载，传至持力层，确保桥梁的正常运转。桥梁的桩基大多位于河床中。近几年，水中桩基施工多采用冲孔灌注桩施工方法，目前冲孔灌注桩施工普遍采用泥浆钻孔，施工过程中利用泥浆将钻渣带出，并保护孔壁不致坍塌，钻孔完成后，向孔内浇筑混凝土，完成钻孔灌注桩的施工。采用泥浆钻孔会对施工区域水域造成污染，而且该种施工方法仅适合河床较平整和覆盖层较厚的情况。在河床覆盖层很少甚至没有，及河床面不平整的情况下，由于该种地层不能自行造浆，采用现有的泥浆钻孔，必须制备优质泥浆来护孔，不仅增加了施工工作量以及设备的投入，而且影响施工进度。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有泥浆钻孔所存在的问题，提供一种桩基施工方法，适用于河床覆盖层较浅或没有覆盖层，以及河床岩面不平整的地质情况下的钻孔施工。
本发明所提供的桩基施工方法是由如下技术方案来实现的。
清水孔桩基施工方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)利用浮吊拉锚定位，确定钻孔施工的桩位；
(2)用履带吊吊装钢护筒至浮吊上，调整并保持钢护筒的垂直度，用浮吊悬吊振桩锤在桩位振沉钢护筒，使护筒落在基岩上或嵌入基岩内；
(3)利用钢护筒和钢管桩沿江面搭设钻孔施工平台；
(4)在钢护筒上沿江面开孔，使钢护筒内水头高度与江水平齐；
(5)采用全液压冲击反循环钻机进行钻孔施工，钻孔施工过程不用泥浆护壁；
(6)钻进至设计标高后，清除孔底的钻渣，然后下放钢筋笼，浇注混凝土。
上述施工方法，进一步还包括以下特征：
所述步骤(1)中，所述的浮吊拉锚定位，具体方法是：浮吊在水中共抛5个锚，包括：在浮吊船头向前抛出一定位锚，并使定位锚与浮吊船身在一条直线上；浮吊船头向两侧各抛一边锚，在浮吊尾部两侧向河流下游各抛一尾锚；通过所述定位锚的拉紧和放松，调节浮吊的前进和后退，通过所述两边锚和尾锚的拉紧和放松，调节桩位的左右偏差。
所述步骤(2)中，先用履带吊吊装悬臂导向支架并固定所述导向支架于浮吊上，然后利用履带吊吊装钢护筒至浮吊上，并利用导向支架夹持钢护筒和保持钢护筒的垂直度。
所述步骤(2)中，振沉钢护筒时，先利用钢管桩的自重下沉，然后开动振动锤使桩下沉。
所述步骤(5)中，钻孔施工过程中根据不同土层选择与之相适应的进尺和转速，对于软弱层，采用低档慢速、大泵量，以免发生先扩孔后缩孔现象；在护筒底口和不同地层交接处附近，采用低档慢速、小进尺钻进，每小时进尺不大于0.5m。
所述步骤(6)中，在钢筋笼下放前，先下潜水工探明护筒与岩层接触面至接触面以下1米的孔壁情况，若有有缺口及时处理。
本发明的优点在于：
1、钻孔施工过程中，由于不用泥浆护壁，减少了泥浆配制工作，从而大大压缩了成桩工期，同时减少了泥浆对施工区域水域的污染。
2、在最后的清孔过程中，由于没有泥浆护壁，会提高清孔的的质量，清孔的时间会大大压缩，同时也保证了混凝土浇筑质量。
3、由于工期的缩短，减少了机械和其他辅助设备的投入。
4、降低了护筒内的水头高度和孔内泥浆浓度，消除了护筒内外的压力差，成功的解决了钻孔施工过程中的液面反穿问题。
本发明适用于河床覆盖层很少甚至没有的情况下，钢护筒落在岩层上，或钻进时直接进入岩层，特别适用于河床岩面不平整的情况。
附图说明
图1是本发明清水孔桩基施工方法步骤图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明详细说明。
在以下实施例中，需要用到以下设备：
(1)钻机设备
在河床覆盖层很少甚至没有的情况下，及河床岩面不平整的情况，施工区地层以中砂和砂岩为主，为保证基桩施工质量和加快进度，采用本发明的方法，宜选用冲击钻机进行工程的基桩成孔施工。如果采用普通的回旋钻机，由于其以扭矩为动力，在钻头进入中、微风化泥质粉砂岩后，因岩石岩质较硬，会导致钻头磨损严重，钻进速度慢，如经常对钻头进行补强，势必延误成孔时间，增加成孔周期和成桩成本。而冲击钻机的原理是冲锤在冲击作用下对土体和岩体进行破碎，同时还能起到挤密孔壁土体的作用。因此结合地质情况，拟选用YCJF-25型全液压冲击反循环钻机，该钻采用液压传动，集中液电复合操纵，安全可靠。该种机型采用反循环清孔工艺，适应各种地层，尤其适用于卵石层和岩层。其主要技术参数如下：
口径：1.2-2.5m
孔深：80m
锤重：7t
冲击频率：手动：10-25次/分
自动：16-24次/分
电机功率：75kW；卷扬提升能力：90kN
(2)钢护筒振沉设备：
根据实际地质情况和护筒重量，为保证钢护筒能有效的落在岩面之上，且保证钢护筒的垂直度，钢护筒振沉采用DZ-135振桩锤。振沉过程采用50T履带吊配合300T浮吊施工。
图1是本发明所提供的清水孔桩基施工方法流程图，包括：
步骤1、利用浮吊拉锚定位，确定钻孔施工的桩位。
浮吊的定位方法是：浮吊在水中共抛5个锚，包括：在浮吊船头向前抛出一定位锚，并使定位锚与浮吊船身在一条直线上；浮吊船头向两侧各抛一边锚，在浮吊尾部两侧向河流下游各抛一尾锚；通过所述定位锚的拉紧和放松使浮吊的前进和后退，调节桩位的前后偏差，通过所述两边锚和尾锚的拉紧和放松，调节桩位的左右偏差。
步骤二、吊装并振沉钢护筒。准确定位出钢管桩桩位后，用履带吊吊装钢护筒至浮吊上，调整并保持钢护筒的垂直度，用浮吊悬吊振桩锤在桩位振沉钢护筒，使护筒落在基岩上或嵌入基岩内。
具体操作步骤为：用履带吊吊装悬臂导向支架，并固定导向支架于浮吊上，复测桩位，利用50T履带吊吊装钢护筒至浮吊上，在调整钢护筒垂直度满足要求后，开动振桩锤进行钢护筒振沉。
振沉钢护筒采用悬打法施工，采用履带吊配合浮吊施工，利用悬臂导向支架保证钢管桩基础位置精确，用浮吊悬吊振桩锤施打钢护筒。
钢护筒振沉施工要点如下：
a.振桩开始时，吊装振桩锤和夹具与护筒顶连接牢固，先利用桩的自重下沉，然后开动振动锤使桩下沉。如果施工中出现异常情况，可根据实际施工情况进行相应调整。
b.每根护筒的下沉一气呵成，不可中途间歇时间过长，以免桩周的土恢复，继续下沉困难。振动的持续时间长短应根据不同地质情况决定。
c.振动锤与桩头连接牢固，以免影响振动力的传递，从而影响钢护筒下沉，也易振坏，在振动锤振动过程中，如发现护筒顶有局部变形或损坏，要及时修复。
d.悬臂导向支架与浮吊固定牢固，以便振沉时稳定钢护筒桩身，确保桩的位置和垂直度满足要求；但钢护筒在导向支架上不应钳制过死，施打时，导向支架不能发生位移或转动。同时，控制浮吊不得偏移。
e.在钢护筒振沉过程中要不断地检测桩位和护筒桩的垂直度，并控制好护筒顶标高。下沉时如钢护筒倾斜，及时牵引校正。
步骤三、利用钢护筒和钢管桩沿江面搭设钻孔施工平台。
步骤四、在钢护筒上沿江面开孔，使钢护筒内水头高度与江水平齐。
步骤五、清水孔钻孔施工。采用全液压冲击反循环钻机进行钻孔施工，钻孔施工过程中不用泥浆。
钻进过程中需根据不同土层选择与之相适应的进尺和转速。对于软弱层，采用低档慢速、大泵量，以免发生先扩孔后缩孔现象；护筒底口和不同地层交接处附近，采用低档慢速、小进尺钻进，防止扩孔、塌孔和偏斜孔，每小时进尺不大于0.5m。
步骤六、向桩孔灌注混凝土。钻进至设计标高后，清除孔底的钻渣，然后下放钢筋笼，浇注混凝土。
当钻进至设计标高时，对成孔深度进行复核，确认到位后应及时清除孔底的钻渣，清水孔由于没有泥浆护壁，清除钻渣速度和效率较高。在钢筋笼下放前，必须下潜水工检查探明护筒与岩层接触面至接触面以下1米的孔壁情况，若有有缺口及时处理。确保基桩在混凝土灌注时顺畅，不漏浆。然后下放钢筋笼，浇注混凝土。
Claims (6)
1.清水孔桩基施工方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)利用浮吊拉锚定位，确定钻孔施工的桩位；
(2)用履带吊吊装钢护筒至浮吊上，调整并保持钢护筒的垂直度，用浮吊悬吊振桩锤在桩位振沉钢护筒，使护筒落在基岩上或嵌入基岩内；
(3)利用钢护筒和钢管桩沿江面搭设钻孔施工平台；
(4)在钢护筒上沿江面开孔，使钢护筒内水头高度与江水平齐；
(5)采用全液压冲击反循环钻机进行钻孔施工，钻孔施工过程不用泥浆护壁；
(6)钻进至设计标高后，清除孔底的钻渣，然后下放钢筋笼，浇注混凝土。
2.根据权利要求1所述的清水孔桩基施工方法，其特征在于，步骤(1)所述的浮吊拉锚定位，具体方法是：浮吊在水中共抛5个锚，包括：在浮吊船头向前抛出一定位锚，并使定位锚与浮吊船身在一条直线上；浮吊船头向两侧各抛一边锚，在浮吊尾部两侧向河流下游各抛一尾锚；通过所述定位锚的拉紧和放松，调节浮吊的前进和后退，通过所述两边锚和尾锚的拉紧和放松，调节桩位的左右偏差。
3.根据权利要求1所述的清水孔桩基施工方法，其特征在于：所述步骤(2)中，先用履带吊吊装悬臂导向支架并固定所述导向支架于浮吊上，然后利用履带吊吊装钢护筒至浮吊上，并利用导向支架夹持钢护筒和保持钢护筒的垂直度。
4.根据权利要求1所述的清水孔桩基施工方法，其特征在于：所述步骤(2)中，振沉钢护筒时，先利用钢管桩的自重下沉，然后开动振动锤使桩下沉。
5.根据权利要求1所述的清水孔桩基施工方法，其特征在于：所述步骤(5)中，钻孔施工过程中根据不同土层选择与之相适应的进尺和转速，对于软弱层，采用低档慢速、大泵量，以免发生先扩孔后缩孔现象；在护筒底口和不同地层交接处附近，采用低档慢速、小进尺钻进，每小时进尺不大于0.5m。
6.根据权利要求1所述的清水孔桩基施工方法，其特征在于：所述步骤(6)中，在钢筋笼下放前，先检查护筒与岩层接触面至接触面以下1米的孔壁情况，若有缺口及时处理。
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