CN102518130B - 一种钢筋骨架水泥砂浆护筒的制作及应用施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土木、建筑技术领域，具体地说是一种钢筋骨架水泥砂浆护筒的制作及应用施工方法，包括螺纹钢筋、铁丝网片、水泥砂浆，其特征在于所述的钢筋骨架水泥砂浆护筒形状为圆柱体，圆柱体上设有若干根等距离排列的纵向骨架筋，所述的若干根等距离排列的纵向骨架筋上设有若干根等距离排列的环向骨架筋，在等距离排列的纵向骨架筋和等距离排列的环向骨架筋上设有内层和外层铁丝网片，所述的铁丝网片上设有砂浆。本发明的优点在于其无需使用打拔钢护筒的设备及加固处理，过程简单，节省工时，能有效防止顶部软弱土层的坍塌，控制混凝土超灌，节约资源，基础稳固，环保、安全可靠、保证工程进度。

Description

一种钢筋骨架水泥砂浆护筒的制作及应用施工方法

[技术领域]

本发明涉及土木、建筑技术领域，具体地说是一种利用钢筋、水泥砂浆结构的原理，进行钢筋骨架水泥砂浆护筒的预制和应用。

[背景技术]

临海地区新近成陆软基地段建设桥梁和其他构筑物时，多采用钻孔灌注桩基础。此类地基表层一定深度内有淤泥层、冲填层等软弱土层，深度可达8m～10m，此类地层含水量大、承载力低、自稳性差。为防止钻孔孔顶坍塌，传统多采用加深钢护筒进行孔顶护壁。

然而这种方法的缺陷在于，打拔钢护筒时，需要有特殊的打拔钢护筒的设备，而且钢护筒容易受到涨潮等影响而变形引发坍塌事故，不够安全可靠。

现有技术中有一种围海造陆的方法，在沿海的水深3～5m浅海区，建造坚固的能抵挡风暴海潮冲击的围海堤坝，在围海堤坝以内围成陆地，方法是将浅海围海造陆专用的沉箱放置在浅海区的海底上，连接成围海堤坝；沉箱是长方形的钢筋混凝土箱体，沉箱在路上用大批量流水生产的方法生产，然后将沉箱在海上漂浮托运到围堤的预定位置，在沉箱内冲填泥沙使沉箱下沉并连接，在沉箱内打入插入海底的桩柱固定沉箱，在围海堤坝内侧吹填高于海面的陆地。但是这种方法容易受到潮汐等环境条件的影响而影响工期，而且基坑基础不够稳定，容易引起坍塌。

[发明内容]

本发明的目的是解决现有技术中的不足，提供一种更为安全可靠、经济实用、不影响工程进度的临海地基、软弱地基钻孔桩施工用钢筋骨架水泥砂浆护筒的制作及应用施工方法。

为实现上述目的设计一种钢筋骨架水泥砂浆护筒的制作方法，具体方法步骤如下：首先制作护筒钢筋骨架，将骨架内外绑扎两层铁丝网片，铁筋骨架底部开设人孔，以便工人和砂浆进出，竖立钢筋骨架、并固定，用拌制好的砂浆进行涂抹，涂抹完成后，养护达到一定强度后进行吊装。

所述的护筒钢筋骨架包括螺纹钢筋、铁丝网片、水泥砂浆，所述的钢筋骨架水泥砂浆护筒形状为圆柱体，圆柱体上设有若干根等距离排列的纵向骨架钢筋，所述的若干根等距离排列的纵向骨架钢筋上设有若干根等距离排列的环向骨架钢筋，在等距离排列的纵向骨架钢筋和等距离排列的环向骨架钢筋上设有内层和外层铁丝网片，所述的铁丝网片上设有砂浆。

所述的环向骨架筋采用Ф25螺纹筋，所述的纵向骨架筋采用Ф16螺纹钢，所述的纵向骨架筋排列的等间距为0.3～0.4m，所述的环向骨架筋排列的等间距为1.7m～2m，所述的钢筋骨架水泥砂浆护筒长度≤9m。

所述的钢筋骨架长度采用钻孔平台底面标高减去软弱土层底标高，然后再加上嵌入硬土层30cm，所述的钢筋骨架内直径大于设计孔径22cm。

所述的铁丝网片网格为5mm×5mm，所述的铁丝网片为两层分布于骨架内外侧，所述的铁丝网片的绑扎方式是采用绑丝穿过网格与纵、环向骨架绑扎固定，绑扎间距在10cm～15cm，绑丝弯头弯向内侧。

所述的砂浆配比为：砂子：水泥＝3:1，水泥采用P.032.5复合硅酸盐水泥，用所述的砂浆涂抹，涂抹完成后，养护强度达到设计强度M7.5的70％后进行吊装。

所述的砂浆涂抹方法为：自下而上、先内后外每两根环向骨架筋之间二分之一范围内为一个封闭区进行涂抹。涂抹时后一批铲顺着前一批铲由下往上先轻后重用力向上提抹，且搭接2㎝以上，内外层砂浆涂抹后厚度大于40mm，使内侧砂浆形成一个环形整体，做到接缝处无针孔、无断节现象，最后封闭人孔，涂抹该处砂浆。

一种钢筋骨架水泥砂浆护筒的应用施工方法，其特征在于具体方法步骤如下：首先进行测量放样，在桩孔外部埋设钢护筒，埋设后孔顶1m范围内用粘性土填塞筒外空隙密实，校核桩位后，再用钻头直径大于桩径20cm的钻头，钻进穿过易坍塌的土层进入下部粉砂层10～15cm后提钻，安装钢筋骨架水泥砂浆护筒就位，并将顶部周围回填密实，安装钻头，正常钻孔。

所述的钢护筒的外径大于桩径40cm，深度为2m，用于桩孔定位导向及加固。

所述的钢筋骨架水泥砂浆护筒单节长度≤9m，软弱土层较厚时，下节做长，上节做短，安装前，吊装上节钢筋骨架水泥砂浆护筒与立起的下节钢筋骨架水泥砂浆护筒骨架钢筋搭接焊接后，涂抹接缝外砂浆再安装。

本发明同现有技术相比，无需使用打拔钢护筒的设备，无需进行地表的加固处理，工艺简单，而钢筋骨架水泥砂浆护筒可现场提前制作，对工期无影响，其次使用本发明专利能有效防止顶部软弱土层的坍塌，控制混凝土超灌，并且部分钢筋骨架水泥砂浆护筒的钢筋可回收，节约了资源，同时，内外双护筒可以更加有效的防止泥浆外流，特别可以控制施工过程中大量泥浆同时流出而影响环境，另外，还有部分钢筋骨架水泥砂浆护筒与钻孔桩一起埋入地层，加固了基础，使本发明更加安全可靠。

[附图说明]

图1为本发明的钢筋笼正面图；

图2为本发明的沿轴线垂直的剖面图；

图3为本发明的工艺流程图；

如附图1所示，图中：1、吊筋2、5mm*5mm铁丝网片；

如附图2所示，图中：3、箍筋为25mm的螺纹钢筋4、主筋为16mm的螺纹钢筋

[具体实施方式]

结合附图对本发明做进一步说明，这种装置的制造技术及工艺流程对本专业的人来说是非常清楚的。

一、钢筋骨架水泥砂浆护筒的制作

1)钢筋骨架的构造和制作

一般设计直径为1.5m的钻孔桩，钢筋骨架水泥砂浆护筒环向骨架筋采用Φ25螺纹钢筋，沿护筒长度1.7m～2m一道布置，采用双面搭接焊；纵向骨架筋采用16根Φ16螺纹钢筋，均布焊接在环向骨架钢筋外侧；任意直径方向的两根纵向钢筋顶部焊接吊环。钢筋骨架长度按钻孔平台地面标高减去软弱土层底标高后外加嵌入硬土层30cm考虑。在此设计地面标高1.5m，软弱土层底标高-3.2m，则钢筋骨架长度为1.5-(-3.2)+0.3＝5m。钢筋骨架直径大于设计孔径22cm。钢筋骨架在钻孔桩钢筋笼加工场地制作。

2)铁丝网片绑扎

铁丝网片网格为5㎜×5㎜，铁丝网片为两层，分布于骨架内、外侧，钢筋骨架制作完成后，在加工场地进行铁丝网片的绑扎。用常用绑丝穿过网格与纵、环向骨架筋绑扎固定，绑扎间距在10cm～15cm，绑丝接头弯向内侧，其上下搭接及封闭搭接宜大于5cm。可在加工场地骨架水平状态绑扎，也可以将骨架运输到桩孔附近竖立并用缆风绳拉结固定后绑扎。为方便竖立后内侧砂浆涂抹作业，宜在底部开设人孔，以便工人和砂浆进出。

3)钢筋骨架的运输与竖立

利用钢筋笼运输工具将钢筋骨架运到孔位附近，用汽车吊将其吊立于平整压实的地面上，用铁丝作缆风绳将骨架四角拉结，预防砂浆涂抹作业时倾倒。

4)砂浆拌制与涂抹

砂浆配比为砂子：水泥＝3:1，采用P.O32.5复合硅酸盐水泥，现场人工拌制，要求最终强度达到M7.5。内外砂浆涂抹后，厚度大于40mm。砂浆涂抹自下而上、先内后外每两根环向骨架筋之间二分之一范围内为一个封闭区进行。涂抹时后一批铲顺着前一批铲由下往上先轻后重用力向上提抹，且重复2㎝以上，使内侧砂浆形成一个环形整体，做到接缝处无针孔、无断节现象，且内侧砂浆已初凝，方可进行外侧涂抹。涂抹到一定高度需将作业梯架吊入骨架内，外部设一梯架，两个工人同步或一个人完成涂抹作业。内侧涂抹结束后，封闭人孔，涂抹人孔内侧，吊出梯架，涂抹人孔外侧。

5)养护

钢筋骨架水泥砂浆护筒喷水养护达到70％设计强度后可进行吊装。

二、外套钢护筒埋设

埋设外套钢护筒时先进行测量放样定桩位，然后人工开挖埋设外套钢护筒。钢护筒高度2m即可，埋设后孔周用粘性土填塞密实。钢护筒内径大于设计孔径40cm以上。钢护筒的作用是防止大钻头钻进过程中的孔口坍塌，并保证砂浆护筒的精确定位。

三、钢筋骨架水泥砂浆护筒的吊装

利用支架可倾倒的正循环钻机钻孔，钻头直径大于设计孔径20cm，钻进穿过易坍塌的土层进入下部粉砂层10～15cm即可停钻，提钻头，倾倒机架，用汽车吊吊装钢筋骨架水泥砂浆护筒入孔，顶部1m左右范围内用粘性土填塞筒外空隙密实。要点：桩架必须能倾倒，若用其他钻机，需钻机移位；钢筋骨架水泥砂浆护筒达到强度才能起吊，为避免长距离运输，宜在桩位附近涂抹砂浆并养护；桩架在倾倒和复位过程中钻机需保证固定，更换钻头后需进行桩位校正；钢筋骨架水泥砂浆护筒埋深要进入硬土层。顶部略底于外护筒20cm为宜。

四、安装钻头，正常钻进

钢筋骨架水泥砂浆护筒埋设后，即可恢复桩架，用正常钻头钻进。

工艺原理

1、利用砂浆耐压、防水、铁丝网片固结砂浆、钢筋骨架整体受力的综合原理，制作应用钢筋骨架水泥砂浆护筒，承接水土产生的均布的圆周向的侧压力，以保证地质结构的平衡。

2、应用钻机可更换钻头的原理，先用大直径钻头钻进至护筒埋设孔深后，吊装钢筋骨架水泥砂浆护筒就位后，更换正常钻头钻孔。

本工法适用于：

1、临海新近成陆地区、表层分布易坍塌土层、沟塘河道等工况的钻孔桩施工。

2、本工法需更换钻头和安装钢筋骨架水泥砂浆护筒，适用于桩架可倾倒的正循环钻机成孔。其他钻机需移位，安装护筒后重新就位。

3、钢筋骨架水泥砂浆护筒减小了桩顶部摩阻力，适用于设计顶部摩阻力不予考虑的摩擦桩和端承桩施工。

要点：

桩架必须能倾倒，若用其他钻机，需钻机移位。桩架在倾倒和复位过程中钻机需保证固定，更换钻头后需进行桩位校正。为避免长距离运输，宜在桩位附近涂抹砂浆并养护，钢筋骨架水泥砂浆护筒达到强度才能起吊。钢筋骨架水泥砂浆护筒埋深顶部略底于外侧钢护筒20cm为宜，底部要进入硬土层15m～20m。

本工法质量控制要点有：

1、内外铁丝网片需绑扎，并与骨架绑扎牢固；

2、钢筋骨架水泥砂浆护筒需提前制作，吊装前要达到强度；

3、钢护筒埋设用钻头需大于设计孔径40cm，钻深进入硬土层，施工过程中若发生顶部局部坍塌可以不予处理，大量坍塌，可回填密实再开孔，仅需保证钢筋骨架水泥砂浆护筒埋深即可，护筒外部空隙需用粘土填塞密实。此钢筋骨架水泥砂浆护筒顶低于外套钢护筒，以保证混凝土浇注时泥浆不乱流。

4、外套钢护筒主要作用是定位，其外径大于桩径40cm，平面位置精确为宜。

安全与环境保护措施：

1、钢筋骨架水泥砂浆护筒制作完成后必须达到强度才能吊装，防止损坏。

2、骨架在竖立后，需设置四个方向的缆风绳，防止骨架倾倒。

3、宜用叉开式梯架进行砂浆涂抹作业，底部拉结，预防开张造成人员坠落。

4、确认钢筋骨架水泥砂浆护筒埋深孔达到硬土层，防止钢筋骨架水泥砂浆护筒下沉。

5、钢筋骨架水泥砂浆护筒的吊环采用Q235圆钢，吊点需进行设计验算和焊接检查，吊装设备起吊能力、吊杆角度、设备站位进行安全检查确认，起吊过程司索工指挥作业，确保安全。

6、工人自身保护意识要加强，人孔封闭后钢筋骨架水泥砂浆护筒扶梯、人员外出时需增配安全防护方面的用具等。

Claims (4)

1.一种钢筋骨架水泥砂浆护筒的制作方法，其特征在于具体方法步骤如下：首先制作护筒钢筋骨架，将骨架内外绑扎两层铁丝网片，钢筋骨架底部开设人孔，以便工人和砂浆进出，竖立钢筋骨架、并固定，用拌制好的砂浆进行涂抹，涂抹完成后，养护达到一定强度后进行吊装，所述的钢筋骨架长度采用钻孔平台底面标高减去软弱土层底标高，然后再加上嵌入硬土层30cm，所述的钢筋骨架内直径大于设计孔径22cm，所述的铁丝网片网格为5mm×5mm，所述的铁丝网片为两层分布于骨架内外侧，所述的铁丝网片的绑扎方式是采用绑丝穿过网格与纵、环向骨架绑扎固定，绑扎间距在10cm～15cm，绑丝弯头弯向内侧，所述的砂浆配比为：砂子：水泥＝3:1，水泥采用P.032.5复合硅酸盐水泥，用所述的砂浆涂抹，涂抹完成后，养护强度达到设计强度M7.5的70％后进行吊装，所述的砂浆涂抹方法为：自下而上、先内后外每两根环向骨架筋之间二分之一范围内为一个封闭区进行涂抹，涂抹时后一批铲顺着前一批铲由下往上先轻后重用力向上提抹，且搭接2㎝以上，内外层砂浆涂抹后厚度大于40mm，使内侧砂浆形成一个环形整体，做到接缝处无针孔、无断节现象，最后封闭入孔，涂抹该处砂浆。

2.一种钢筋骨架水泥砂浆护筒的应用施工方法，其特征在于具体方法步骤如下：首先进行测量放样，在桩孔外部埋设钢护筒，埋设后孔顶1m范围内用粘性土填塞筒外空隙密实，校核桩位后，再用钻头直径大于桩径20cm的钻头，钻进穿过易坍塌的土层进入下部粉砂层10～15cm后提钻，安装钢筋骨架水泥砂浆护筒就位，并将顶部周围回填密实，安装钻头，正常钻孔。

3.如权利要求2所述的一种钢筋骨架水泥砂浆护筒的应用施工方法，其特征在于所述的钢护筒的外径大于桩径40cm，深度为2m，用于桩孔定位导向及加固。

4.如权利要求2所述的一种钢筋骨架水泥砂浆护筒的应用施工方法，其特征在于所述的砂浆护筒单节长度≤9m，软弱土层较厚时，下节做长，上节做短，安装前，吊装上节钢筋骨架水泥砂浆护筒与立起的下节钢筋骨架水泥砂浆护筒钢筋骨架搭接焊接后，涂抹接缝外砂浆再安装。