CN101831910A - 一种钢筋混凝土凸缘扩孔型灌注桩的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢筋混凝土凸缘扩孔型灌注桩的施工方法，包括以下步骤：测量每道扩凸缘位置；在成品桩孔中装入扩凸缘装置；开扩多道凸缘；弃土处理；安装钢筋笼；桩身浇注砼；桩身混凝土的养护。本发明的有益效果为：采用本发明施工出的凸缘扩孔型灌注桩，有多道凸缘，比同直径同长度桩承载力高，沉降量小，桩型凸缘与土壤结合面大，摩擦力大稳定性好；在相同承载力状态下可缩短桩长，尤其在超长桩方面和地下地质条件深度复杂时，减少桩长可以加快施工速度，缩短工期，同时可以减少钢筋笼的长度和混凝土的用量，当采用大批量凸缘灌注桩时可以较大的降低工程造价和明显地缩短工期。
Description
技术领域
本发明涉及建筑桩基工程施工技术领域，尤其涉及一种钢筋混凝土凸缘扩孔型灌注桩的施工方法。
背景技术
随着工业和民用建筑的不断发展，需要设承载力桩的建筑物越来越多，基本上都是采用等直径桩施工；例如冲击桩、人工挖孔桩等，对承载力桩的研究也不断在发展；如何提高同直径桩的承载力，加快桩基施工的速度和降低桩基造价，是承载力桩急待解决的问题之
发明内容
本发明的目的是提供一种钢筋混凝土凸缘扩孔型灌注桩的施工方法，在等直径灌注桩的基础上加几道凸缘的方法；增大混凝土和土壤的接触面积，使两种材质的摩擦力加大，使施工出的灌注桩承载力高，施工周期短，桩身缩短长度，降低成本费用，解决了等直径承载力桩施工方法存在的上述问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：一种钢筋混凝土凸缘扩底型灌注桩施工方法，包括以下步骤：1)在已成型的桩孔中采用机械加工几道凸缘：在挖凸缘扩孔型灌注桩孔时先挖圆柱形桩孔；然后按设计图确定所需凸缘的数量、位置和凸缘的直径等要求，进行实际测量桩孔中每道凸缘的水平中线位置；再按从上部往下部的顺序加工凸缘的方式进行；最后将凸缘装置装入桩孔中所需加工的凸缘的中线部位；在地面上用倒链提升法将凸缘装置的活动臂件张开，开动带电机的凸缘装置，旋转凸缘装置，使桩孔局部成凸缘形状；用活动标尺装置测量凸缘扩孔到位，停止转动凸缘装置和收缩臂件，并吊出凸缘装置；将桩孔中的土取出；循环几次将几道凸缘加工完毕；经检查合格进行下一道工序；2)制作和安装钢筋笼：钢筋笼外形尺寸比桩孔径小，钢筋笼采用地面制作，在钢筋笼主筋内侧每隔2.0m加设一道加强箍，与主筋焊接牢固组成骨架，主筋与箍筋间点焊固定，控制平整度误差不大于5cm；钢筋笼直径四等分的主筋上设置吊环；用吊具将钢筋笼装入桩孔中，在钢筋笼的顶部用型钢担在桩孔口上面，使钢筋笼不下落；将上节钢筋笼连接在下节钢筋笼上面，焊接牢固；然后抽掉型钢用吊具将多节钢筋笼慢慢放入桩孔中；在最上节钢筋笼的顶部用型钢吊在桩孔上面；拆掉吊具，借自重保持钢筋笼的垂直度正确和就位；3)浇注砼：钢筋笼就位后开始浇注砼，桩孔底清理干净，抽干积水；桩孔用圆柱形溜管下料，砼要垂直灌入桩孔下部，并连续分层浇注，每层厚不超过1.5m；采用插入式振捣器振捣密实；深6m以下桩利用砼的大坍落度和下冲力使其密实，6m以内桩深采用分层捣实；当孔内渗水量过大时，必须采用水下砼灌注方法：用碎石粒径为0.5～20mm；砂用中粗砂，水灰比不大于0.6，含砂率质量比率为40％～45％；施工坍落度为18～20cm，扩散度为34～38cm；4)桩混凝土的养护：当桩顶标高比自然地面标高低时，在砼浇注12小时后，进行湿水养护；当桩顶标高大于自然地面标高时，砼浇注12小时后覆盖草袋，并湿水养护，养护时间不少于7天。
在上述钢筋混凝土凸缘扩孔型灌注桩施工步骤3)中：利用由2～3mm钢板卷焊成的溜管，内径为200mm左右，每节长1.5～2.5m，将溜管设在桩孔中的钢筋笼内，由管端法兰螺栓连接，接头处用橡胶垫圈密封防水，接头外部光滑，使其在上拔时不挂住钢筋笼；用铁丝拉住溜管底部的一个圆柱形混凝土塞；溜管的下口至桩孔底间距约0.4m左右；开溜管方法待混凝土达一定量后，剪断铁丝，混凝土塞同混凝土一同下落埋入底部；在整个浇注过程中，混凝土溜管应埋入混凝土中1.5～4m，溜管随浇注提升；浇注时利用不停浇注及溜管出口混凝土的压力差，使混凝土不断从溜管内挤出，使混凝土面逐渐均匀上升，孔内的泥浆逐渐被混凝土置换而排出孔外，流入泥浆池内，用污水泵排出；溜管提升速度应与混凝土的上升速度相适应，在混凝土浇注过程中，要随时用探锤测量混凝土面上升高度，统计混凝土浇注量，及时做好记录；搅拌好的混凝土应在1h内浇注完毕，否则应掺加缓凝剂；当混凝土浇到桩顶层时，混凝土与泥浆混合物应清除三分之二，保留三分之一待后凿除，以利于新老混凝土结合和保证混凝土质量。
在上述钢筋混凝土凸缘扩底型灌注桩施工方法中，所述凸缘装置由多组活动臂件组成，活动臂件一端固定，另一端上下移动，可以达到张合的目的；活动臂件上有钝齿，可以在张开时切割土壤；所述凸缘装置的主轴上设有调节盘，经上下移动可调节活动臂件的扩张直径；所述凸缘装置上设有活动标尺装置和倒链装置；其中活动标尺装置可以在地面上检测到凸缘扩到位情况，倒链装置可以在地面上调节凸缘装置的张合。
在上述的钢筋混凝土凸缘型灌注桩施工方法中，凸缘型灌注桩包括圆柱形桩孔，所述圆柱形桩孔的底部设有凸缘型底部，凸缘型底部的上方设有多道腰凸缘，由凸缘装置加工而成；根据测量凸缘的位置，将凸缘装置放入桩孔中需要加工凸缘的部位，凸缘装置的主轴上连接电动装置，可以带动主轴旋转，主轴上设有固定架、活动套和调节盘，固定架和调节盘用以控制活动套的上下行程和确定凸缘的直径和活动臂件收缩归位；主轴的下端固定在下固定盘上；上固定盘固定在活动套上，并随活动套上下移动；上固定盘利用轴套通过三组活动臂件与下固定盘连接，形成张合组件，用以切割土壤达到扩凸缘的目的；调节盘用丝扣旋在主轴上，用以调节活动套的移动间距来控制活动臂件张合的直径尺寸；凸缘装置的顶部设有手动倒链，手动倒链上的钢丝绳穿过上固定盘，并通过下固定盘上的定滑轮与活动套连接，用以调节活动套的张合和收缩；所述主轴的右侧设有计量砣，计量砣通过钢丝绳和定滑轮组使上固定盘和固定架相连接，用以测量凸缘扩到位的情况；当计量砣到位后停止旋转凸缘装置，收回活动臂件到位，将凸缘装置从桩孔中吊出进行清理土壤工作；当土壤清理工作结束后将圆柱形钢筋笼放入圆柱形桩孔的内部，在钢筋笼设置到位后，装入带混凝土塞的溜管，在地面上固定溜管，溜管要高出桩孔0.5米以上；然后从漏斗处向溜管内注入混凝土，并剪断连接混凝土塞的铁丝，混凝土塞掉进桩底，混凝土迅速从溜管内流出，并在溜管内外压差作用下流向溜管的外壁，并逐渐抬高；当外壁混凝土的高度埋过溜管底部的1.5～4米深时，按流入混凝土的速度同步拔出流管，可以从溜管外壁和钢筋笼之间插入震捣棒震捣密实；直至溜管拔掉和混凝土灌满桩身修理桩头和养护为止。
本发明的有益效果为：采用本发明施工出的凸缘扩孔型灌注桩，有多道凸缘，比同直径同长度桩承载力高，沉降量小，桩型凸缘与土壤结合面大，摩擦力大稳定性好；在相同承载力状态下可缩短桩长，尤其在超长桩方面和地下地质条件深度复杂时，减少桩长可以加快施工速度，缩短工期，同时可以减少钢筋笼的长度和混凝土的用量，当采用大批量凸缘灌注桩时可以较大的降低工程造价和明显地缩短工期。
附图说明
图1是本发明实施例所述的一种钢筋混凝土凸缘扩孔型灌注桩的施工方法的工艺流程图；图2是本发明实施例所述的一种钢筋混凝土凸缘扩孔型灌注桩的浇注砼示意图；图3是本发明实施例所述的凸缘装置的结构示意图；图4是本发明实施例所述的一种钢筋混凝土凸缘扩孔型罐注桩的扩凸缘示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明实施例所述的一种钢筋混凝土凸缘扩孔型灌注桩的施工方法，包括以下步骤：1)在已成型的桩孔中采用机械加工几道凸缘：在挖凸缘扩孔型灌注桩孔时先挖圆柱形桩孔；然后按设计图确定所需凸缘的数量、位置和凸缘的直径等要求，进行实际测量桩孔中每道凸缘的水平中线位置；再按从上部往下部的顺序加工凸缘的方式进行；最后将凸缘装置装入桩孔中所需加工的凸缘的中线部位；在地面上用倒链提升法将凸缘装置的活动臂件张开，开动带电机的凸缘装置，旋转凸缘装置，使桩孔局部成凸缘形状；用计量装置测量凸缘扩孔到位，停止转动凸缘装置和收缩臂件，并吊出凸缘装置；将桩孔中的土取出；循环几次将几道凸缘加工完毕；经检查合格进行下一道工序；2)制作和安装钢筋笼：钢筋笼外形尺寸比桩孔径小，钢筋笼采用地面制作，在钢筋笼主筋内侧每隔2.0m加设一道加强箍，与主筋焊接牢固组成骨架，主筋与箍筋间点焊固定，控制平整度误差不大于5cm；钢筋笼直径四等分的主筋上设置吊环；用吊具将钢筋笼装入桩孔中，在钢筋笼的顶部用型钢吊在桩孔上面，使筋笼不下落；将上节钢筋笼连接在下节钢筋笼上面，焊接牢固；然后抽掉型钢用吊具将多节钢筋笼慢慢放入桩孔中；在最上节钢筋笼的顶部用型钢吊在桩孔上面；拆掉吊具，借自重保持钢筋笼的垂直度正确和就位；3)浇注砼：钢筋笼就位后开始浇注砼，桩孔底清理干净，抽干积水；桩孔用圆柱形溜管下料，砼要垂直灌入桩孔下部，并连续分层浇注，每层厚不超过1.5m；采用插入式振捣器振捣密实；6m以下桩深利用砼的大坍落度和下冲力使其密实，6m以内桩深采用分层捣实；当孔内渗量水过大时，必须采用水下砼灌注方法：用碎石粒径为0.5～20mm；砂用中粗砂，水灰比不大于0.6，含砂率质量比率为40％～45％；施工坍落度为18～20cm，坍落度降低至15cm的时间不小于1小时，扩散度为34～38cm；4)桩混凝土的养护：当桩顶标高比自然地面标高低时，在砼浇注12小时后，进行湿水养护；当桩顶标高大于自然地面标高时，砼浇注12小时后覆盖草袋，并湿水养护，养护时间不少于7天。
在上述钢筋混凝土凸缘扩孔型灌注桩施工步骤3)中：利用由2～3mm钢板卷焊成的溜管，内径为200mm左右，每节长1.5～2.5m，将溜管设在桩孔中的钢筋笼内，由管端法兰螺栓连接，接头处用橡胶垫圈密封防水，接头外部光滑，使其在上拔时不挂住钢筋笼；用铁丝拉住溜管底部的一个圆柱形混凝土塞；溜管的下口至孔底间距约0.4m左右；开溜管方法待混凝土达一定量后，剪断铁丝，混凝土塞下落埋入底部混凝土中；在整个浇注过程中，混凝土溜管应埋入混凝土中1.5～4m，溜管随浇注提升；浇注时利用不停浇注及溜管出口混凝土的压力差，使混凝土不断从溜管内挤出，使混凝土面逐渐均匀上升，孔内的泥浆逐渐被混凝土置换而排出孔外，流入泥浆池内，用污水泵排出；溜管提升速度应与混凝土的上升速度相适应，在混凝土浇注过程中，要随时用探锤测量混凝土面上升高度，统计混凝土浇注量，及时做好记录；搅拌好的混凝土应在1h内浇注完毕，否则应掺加缓凝剂；当混凝土浇到桩顶层时，混凝土与泥浆混合物应清除三分之二，保留三分之一待后凿除，以利于新老混凝土结合和保证混凝土质量。
在上述钢筋混凝土凸缘扩底型灌注桩施工方法中，所述凸缘装置由多组活动臂件组成，活动臂件一端固定，另一端上下移动，可以达到张合的目的；活动臂件上有钝齿，可以在张开时切割土壤；所述凸缘装置的主轴上设有调节盘，经上下移动可调节活动臂件的扩张直径；所述凸缘装置上设有活动标尺装置和倒链装置；其中活动标尺装置可以在地面上检测到凸缘扩到位情况，倒链装置可以在地面上调节凸缘装置的张合。
如图2-4所示，在上述的钢筋混凝土凸缘型灌注桩施工方法中，凸缘型灌注桩包括圆柱形桩孔1，所述圆柱形桩孔1的底部设有凸缘型底部2，凸缘型底部2的上方设有多道腰凸缘3，由凸缘装置加工而成；根据测量凸缘的位置，将凸缘装置放入桩孔中需要加工凸缘的部位，凸缘装置的主轴11上连接电动装置，可以带动主轴11旋转，主轴11上设有固定架5、活动套6和调节盘13，固定架5和调节盘13用以控制活动套6的上下行程和确定凸缘的直径和活动臂件收缩归位；主轴11的下端固定在下固定盘10上；上固定盘9固定在活动套6上，并随活动套6上下移动；上固定盘9利用轴套通过三组活动臂件7与下固定盘10连接，形成张合组件，用以切割土壤达到扩凸缘的目的；调节盘13用丝扣旋在主轴上，用以调节活动套6的移动间距来控制活动臂件7张合的直径尺寸；凸缘装置的顶部设有手动倒链12，手动倒链12上的钢丝绳穿过上固定盘9，并通过下固定盘10上的定滑轮与活动套6连接，用以调节活动套6的张合和收缩；所述主轴11的右侧设有计量砣8，计量砣8通过钢丝绳和定滑轮组使上固定盘9和固定架5相连接，用以测量凸缘扩到位的情况；当计量砣8到位后停止旋转凸缘装置，收回活动臂件7到位，将凸缘装置从桩孔中吊出进行清理土壤工作；当土壤清理工作结束后将圆柱形钢筋笼4放入圆柱形桩孔1的内部，在钢筋笼4设置到位后，装入带混凝土塞15的溜管14，在地面上固定溜管14，溜管14要高出桩孔0.5米以上；然后从漏斗处向溜管14内注入混凝土，并剪断连接混凝土塞15的铁丝，混凝土塞15掉进桩底，混凝土迅速从溜管14内流出，并在溜管14内外压差作用下流向溜管14的外壁，并逐渐抬高；当外壁混凝土的高度埋过溜管14底部的1.5～4米深时，按流入混凝土的速度同步拔出流管14，可以从溜管14外壁和钢筋笼之间插入震捣棒震捣密实；直至溜管14拔掉和混凝土灌满桩身修理桩头和养护为止。
Claims (5)
1.一种钢筋混凝土凸缘扩孔型灌注桩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在已成型的桩孔中采用机械加工几道凸缘：在挖凸缘扩孔型灌注桩孔时先挖圆柱形桩孔；然后按设计图确定所需凸缘的数量、位置和凸缘的直径的要求，进行实际测量桩孔中每道凸缘的水平中线位置；再按从上部往下部的顺序加工凸缘的方式进行；最后将凸缘装置装入桩孔中所需加工的凸缘的中线部位；在地面上用倒链提升法将凸缘装置的活动臂件张开，开动带电机的凸缘装置，旋转凸缘装置，使桩孔局部成凸缘形状；用计量装置测量凸缘扩孔到位，停止转动凸缘装置和收缩臂件，并吊出凸缘装置；将桩孔中的土取出；循环几次将几道凸缘加工完毕；经检查合格进行下一道工序；
2)制作和安装钢筋笼：钢筋笼外形尺寸比桩孔径小，钢筋笼采用地面制作，在钢筋笼主筋内侧每隔一定间距加设一道加强箍，与主筋焊接牢固组成骨架，主筋与箍筋间点焊固定，控制平整度误差不大于5cm；钢筋笼四等分的主筋上设置耳环；用吊具将钢筋笼装入桩孔中，将钢筋笼的顶部穿型钢担在桩孔上面，使钢筋笼不下落；将上节钢筋笼连接在下节钢筋笼上面，焊接牢固；然后抽掉型钢，用吊具将钢筋笼慢慢放入桩孔中；在钢筋笼的顶部再用型钢担在桩孔口上面；拆掉吊具，借自重保持垂直度正确；
3)浇注砼：钢筋笼就位后开始浇注砼，其中，当桩孔内渗量水不大时，可用普通灌注方法，孔底清理干净，抽干积水；砼必须通过串桶下料，深桩孔用圆柱形溜管，砼要垂直灌入桩孔内，并连续分层浇注，每层厚不超过1.5m；采用插入式振捣器振捣密实；6m以下桩深利用砼的大坍落度和下冲力使其密实，6m以内桩深采用分层捣实；当桩孔内渗水量过大时，必须采用水下砼灌注方法；使用碎石粒径为0.5～20mm；砂用中粗砂，水灰比不大于0.6，含砂率质量比率为40％～45％；施工坍落度为18～20cm，扩散度为34～38cm；
4)桩混凝土的养护：当桩顶标高比自然地面标高低时，在砼浇注12小时后，进行湿水养护；当桩顶标高大于场地标高时，砼浇注12小时后覆盖草袋，并湿水养护，养护时间不少于7天。
2.如权利要求1所述的钢筋混凝土凸缘扩孔型灌注桩的施工方法，其特征在于，在步骤3)中：利用由薄钢板钢板卷焊成的溜管，内径为200mm左右，每节长1.5～2.5m，将溜管设在桩孔中的钢筋笼内，各管端用法兰螺栓连接，法兰盘中间用橡胶垫圈密封防水，接头外部光滑，使其在上拔时不挂住钢筋笼；用铁丝拉住溜管底部的一个圆柱形混凝土塞；溜管的下口至孔底间距约0.4m左右；开溜管方法待混凝土达一定量后，剪断铁丝，混凝土塞随混凝土一同下落埋入底部；在整个浇注过程中，混凝土溜管应埋入混凝土中1.5～4m，溜管随浇注提升；浇注时利用连续浇注及溜管出口混凝土的压力差，使混凝土不断从溜管内挤出，使溜管外部混凝土面逐渐均匀上升，桩孔内的泥浆逐渐被下部比重大的混凝土顶升而排出孔外，流入泥浆池内，用污水泵排出。
3.如权利要求1所述的钢筋混凝土凸缘扩孔型灌注桩的施工方法，其特征在于：水下浇注混凝土时要保持不得中断，溜管比桩孔高差大，浇注时要保持孔内混凝土面均衡上升，溜管提升速度应与混凝土的上升速度相同步，保持溜管在混凝土中的插入深度不小于1.5m，在混凝土浇注过程中，要随时用探锤测量桩孔内混凝土面上升高度，统计混凝土浇注量，及时做好记录；搅拌好的混凝土应在1h内浇注完毕，否则应掺加缓凝剂；当混凝土浇到桩顶层时，混凝土与泥浆混合物应清除三分之二，保留三分之一待后凿除掉，以利于新老混凝土结合和保证桩体混凝土质量。
4.如权利要求1-3任一项所述的钢筋混凝土凸缘扩孔型灌注桩的施工方法，其特征在于：所述凸缘装置由多组活动臂件组成，活动臂件一端固定，另一端上下移动，可以达到张合的目的；活动臂件上设有钝齿，可以在张开时切割土壤；凸缘装置的主轴上设有调节盘，经上下移动可调节活动臂件的扩张直径。
5.如权利要求4所述的钢筋混凝土凸缘扩孔型灌注桩的施工方法，其特征在于：所述凸缘装置上设有活动标尺装置和倒链装置；其中活动标尺装置可以在地面上检测到凸缘扩到位情况；倒链装置可以在地面上调节凸缘装置的张合。
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