CN102619220B

CN102619220B - 一种桩基础施工方法

Info

Publication number: CN102619220B
Application number: CN201210119589.8A
Authority: CN
Inventors: 梁铭康
Original assignee: Zhaoqing Nangui Steel Moulding Plate Co ltd
Current assignee: Zhaoqing Nangui Steel Moulding Plate Co ltd
Priority date: 2012-04-20
Filing date: 2012-04-20
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2032-04-20
Also published as: CN102619220A

Abstract

本发明公开一种桩基础施工方法，包括如下步骤：1)将钢护筒置入待施工地面中，然后在围设在钢护筒中的地面上打孔，形成桩孔以及贴设在钢护筒内壁上的护壁；2)在桩孔内放入直径小于桩孔直径的隔离器；3)在放入隔离器的桩孔中浇注水泥混凝土，在浇注时，固定件上的易断连接件折断，两个连接件分离、连接圈段与段之间分离并带动各自连接的分体贴向护壁；4)向刚性隔离组件施加向上的拉力，分体中的易断连接件断裂，第一板体与刚性隔离组件分离，刚性隔离组件被拔出，第一板体被保留在桩基础中；5)向钢护筒施加向上的拉力，将钢护筒拔出。本发明能使钢护筒及刚性隔离组件可以重复利用，大大节约施工成本。

Description

一种桩基础施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁建造技术领域，尤其涉及一种桩基础施工方法。

背景技术

桥梁的桩基础施工是桥梁建造施工过程中非常重要的环节。按施工方法来分，桩基础分为钻孔灌注桩、打入桩、静力压桩、沉管灌注桩、爆扩桩、管柱桩。其中，钻孔灌注的桩基础施工方法中，现有技术一般要使用钢护筒作为施工辅助器件，钢护筒一般设计入土深度约为10m～60m。施工时，通常采用振动锤把钢护筒打入土层土后使用大型钻孔机及大型冲孔机在钢护筒侧壁围成的区域进行施工成孔，成孔后进行清渣，清渣完成后，一次性灌入水泥混凝土。现有技术受自身施工方艺的限制，水泥混凝土灌入桩孔后无法把钢护筒拔出，进而不能实现钢护筒的周转重复使用。而如果强行拔出钢护筒，则又会影响施工质量，这样就使得每次桩基础施工中，钢护筒都被保留在桩基础中，一个钢护筒只能使用一次，施工成本高。

因此，如何在桩基础施工过程中能够将钢护筒拔出进而周转使用，同时又不影响施工质量，这是本领域目前需要解决的一个技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种桩基础施工方法，能够将钢护筒拔出重复使用，降低施工成本而又不影响施工质量。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种桩基础施工方法，包括如下步骤：

1)形成桩孔：将钢护筒置入待施工地面中，然后在围设在钢护筒中的地面上打孔，形成桩孔以及贴设在钢护筒内壁上的护壁；

2)放隔离器：在桩孔内放入直径小于桩孔直径的隔离器，所述隔离器为由多个分体沿周向围成的筒体形，多个分体的内侧沿周向通过连接圈连接，所述连接圈为多段体，多段体之间通过固定件连接，所述固定件由两个设置在相邻不同段体上的连接件通过易断连接件连接形成；由内至外，每个分体依次包括叠设的、并通过易断连接件连接的第一板体及刚性隔离组件；

3)浇注水泥混凝土：在放入隔离器的桩孔中浇注水泥混凝土，在浇注时，固定件上的易断连接件折断，两个连接件分离、连接圈的段与段之间分离并带动各自连接的分体贴向护壁；

4)拔出刚性隔离组件：向刚性隔离组件施加向上的拉力，分体中的易断连接件断裂，第一板体与刚性隔离组件分离，刚性隔离组件被拔出，第一板体被保留在桩基础中；

5)拔出钢护筒：向钢护筒施加向上的拉力，将钢护筒拔出。

优选地，所述刚性隔离组件包括与第一板体通过易断连接件连接的第二板体以及与第二板体紧固的第三板体，所述第二板体与第三板体叠设在一起。

优选地，所述连接圈为多个，沿隔离器的纵向分布。

优选地，所述固定件中的两个连接件插接在一起，一个连接件上设有凹槽，另一个连接件上设有与所述凹槽配合的凸起。

优选地，在步骤5)中，拔出钢护筒前，先将钢护筒外围的地面振松。

优选地，采用振动锤将地面振松。

优选地，所述易断连接件为木制螺丝或塑料制螺丝。

优选地，所述第三板体由塑料板和钢板拼接而成。

优选地，所述第一板体采用塑料或木材制成。

优选地，所述隔离器分为沿纵向连接的顶部节、标准节、底部节，顶部节的下端部与标准节的上端部连接，标准节的下端部与底部节的上端部连接；顶部节的下端部中，第一板体及第二板体的下端比第三板体的下端长出一段，用于与标准节的上端部连接；标准节的上端部及下端部中，相应地，第三板体的端部比第一板体及第二板体的端部长出一段；底部节的上端部中，第一板体及第二板体的下端比第三板体的下端长出一段，用于与标准节的下端部连接。

与现有技术相比，本发明的桩基础施工方法，由于设置形成桩孔，在桩孔中放入隔离器，在放入隔离器的桩孔中浇注混凝土的步骤，设置的隔离器由多个分体围成，多个分体通过连接圈连接，连接圈由多段体形成，段与段之间通过固定件固定，而固定件又由两个连接件通过易断连接件固定，因而在浇注过程中，固定件受到混凝土的冲击，连接件分离，进而使各段体之间自动分离，而后隔离器的各分体分离开来，分体贴向护壁设置，而后将隔离器中的刚性隔离组件拔出，由于刚性隔离组件与第一板体采用易断连接件连接，因而在拔刚性隔离组件时，易断连接件断裂，施加向上的拉力时，为了不损坏混凝土表面，第一板体保留在桩基础中，而后再将钢护筒拔出，这样就使得钢护筒及隔离组件可以重复利用，在施工时使用价格低廉的木材或塑料材质制成的第一板体，相对于现有技术中把钢护筒永久留在桩基础中，大大节约了施工成本。

附图说明

图1为本发明桩基础施工方法一优选实施例中成孔后的钢护筒与桩孔的位置关系示意图；

图2为图1中桩孔放入隔离器后的结构示意图；

图3为图2中隔离器的结构示意图；

图4为图3中B处的结构示意图；

图5为图3中隔离器的俯视图；

图6为图5中固定件的结构示意图；

图7为隔离器安装示意图；

图8为桩孔中浇注混凝土后的示意图；

图9为拔第二板体及第三板体的示意图；

图10为拔出第二板体及第三板体后桩孔的示意图；

图11为拔钢护筒前振动钢护筒周边土地的示意图；

图12为图11的俯视图(不含桩基础)；

图13为拔钢护筒的示意图；

图14为图13的俯视图(不含桩基础)。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面通过具体的实施例结合附图对本发明作进一步的详细说明。

本实施例中的桩基础施工方法包括如下步骤：

1、桩基础的形成

1)成桩孔

在待施工的地面上，采用振动锤对钢护筒施力，将其打入土层后使用大型钻孔机及大型冲孔机在钢护筒侧壁围成的区域进行施工，形成桩孔2，参见图1，钢护筒1伸入地面中，钢护筒外侧的土层由上至下依次为淤泥质土A1、粉细沙A2、粘土A3；钢护筒1内侧形成一黄土护壁3；

2)放入隔离器

桩基础成孔后，放入隔离器，隔离器与桩孔的配合示意图参见图2。参见图3、图4、图5，该隔离器为中空的圆柱体形，其侧壁由多个分体围成，各分体围起后，内侧通过连接圈5连接在一起，可以根据实际情况，沿各分体的纵向设置多个连接圈，连接圈5为多段体，各段通过一固定件-自动分离机构6连接。其中，参见图4，每个分体由内向外依次包括叠设的第一板体41、第二板体42、第三板体43，为了减轻重量、节约成本，第三板体43由塑料板43a及钢板43b拼接而成。当然，在其他实施方式中，第三板体也可采用整块钢板制成。其中，第一板体可采用木板或塑料板制成；第二板体采用钢板制成。第一板体与第二板体之间通过易断螺丝44连接在一起。第二板体与第三板体之间通过钢螺丝连接紧固，构成一刚性隔离组件。

参见图6，该固定件——自动分离机构6为一插接组件，该插接组件由两个连接件61、62插接而成，自动分离机构中的两个连接件61、62分设于相邻不同的连接圈段体上，其中连接件61上设有凹槽，连接件62上设有凹槽配合的凸起，该凸起伸入凹槽中，而后通过易断螺丝63穿过凹槽、凸起而将连接件61及连接件62连接。

以上的易断螺丝是指受力后容易断裂的螺丝，可采用强度低的材料制成，如木材、脆性塑料等。

参见图7，在实际施工中，由于桩孔深度一般较深，所以设置的隔离器也较长，为了便于生产、运输，隔离器一般沿纵向分成多节，由上至下依次为顶部节C1、标准节C2、底部节C3，其中，标准节可以根据实际需要设置多个。顶部节的下端部与标准节的上端部连接，标准节的下端部与底部节的上端部连接，为了便于连接，顶部节下端部中，第一板体及第二板体的下端比第三板体的下端长出一段；用于与标准节的上端部连接；标准节的上端部及下端部中，相应地，第三板体的端部比第一板体及第二板体的端部长出一段，底部节的上端部中，第一板体及第二板体的下端比第三板体的下端长出一段，用于与标准节连接；这样顶部节和标准节以及底部节即可连接起来。安装时，先把横梁7及活动座8架设在桩孔的孔口上，然后借助横梁及活动座把底部节放入桩孔中，并将底部节的上部凸出的第三板体与标准节下部凸出的第二板体连接，完成底部节和标准节的安装后，而后向下移动，再进行顶部节与标准节的连接，将标准节上部凸出的第二板体与顶部节下部凸出的第三板体连接，即完成标准节与顶部节的安装，然后将连接好的隔离组件整体下移，使底部节与桩孔的底部接触，即完成隔离器在桩孔中的安装。如果标准节本身较长，由几个分节制成，则需要将各节在安装过程中连接在一起。

3)浇注形成桩基础

在放入隔离器的桩孔中浇注水泥混凝土，以形成桩基础，参见图8；其中，隔离器的外围直径应小于桩孔直径约50mm左右才可以放入。在水泥混凝土灌入期间，在连接圈上设置的自动分离机构的连接件61与连接件62受到水泥混凝土冲击而呈分离趋势，在分离过程中带动易断螺丝断裂，最终连接件61与连接件62彻底分离，使得通过连接件61、62连接的连接圈的各段体分离，带动与之连接的隔离器各分体向黄土护壁的位置移动，使第三板体与黄土护壁之间的空隙消除，第三板体与黄土护壁紧贴，达到桩基础的设计要求。

2、拔出第二板体及第三板体

参见图9、图10，在桩基础水泥混凝土检验合格后，采用吊机12把振动锤11及液压夹10吊紧，第三板体突出于桩基础一部分，液压夹10可夹住第三板体的这个突出部分，启动振动锤利用地下水作润滑系统把隔离器分体中的第三板体及与之连接的第二板体拔出。在拔出过程中连接第二板体与第一板体的易断螺丝受到拉力后自动断开，第一板体及设置在第一板体内侧的连接圈以及自动分离机构被保留在桩基础上。剩余的第二板体及第三板体可按上述方法拔出，可以重复使用。

3、拔出钢护筒

1)松土

参见图11、12，在拔出第二板体及第三板体后，利用液压夹10夹住拉森钢板13，然后通过振动锤11的振动作用，将拉森钢板在钢护筒外围周边振入12-16米，以便把周边泥土振松；

2)拔钢护筒

参见图13、14，采用振动锤14、液压夹10及液压顶升系统拔出钢护筒。液压顶升系统包括伸缩式液压油缸组16以及活塞油缸17、液压固定座18。伸缩式液压油缸组16包括8个伸缩式液压油缸，其中四个伸缩式液压油缸16a与四个活塞油缸17分别安装在液压固定座18上，液压固定座18设置在桩基础上方。桩基础顶部不平整，设置的四个活塞油缸，通过调整各自的活塞杆伸出的长短，使得液压固定座处于水平位置。振动锤14及其支座15设置在液压顶升系统之上，支座15与伸缩式液压油缸的四个伸缩式液压油缸16b连接，伸缩式液压油缸16a与伸缩式液压油缸16b呈镜像相抵接的接触形式。在支座下方设置的液压夹10用来夹紧钢护筒。

伸缩式液压油缸及活塞油缸分别通过液压油管组19与一液压站20连接，液压油管组19包括多个油管，每个油管都设有一手动阀21。

使用时，启动液压夹、锁紧钢护筒，采用大型吊机把振动锤吊紧，打开电源、启动液压站，打开手动阀c，伸缩式液压油缸16a向上顶升第一节，顶升高度为1.8M。第一节完成后，打开手动阀f，伸缩式液压油缸16b向下顶升第一节，顶升高度为1.8M。经过伸缩式液压油缸16a、16b两节顶升，钢护筒完成顶升高度3.6M；再打开手动阀c，伸缩式液压油缸16a向上顶升第二节，顶升高度为1.6M，第二节完成后，打开手动阀f，伸缩式液压油缸16b向下顶升，第二节顶升高度为1.6M。第二节顶升完成后，经过两次顶升，钢护筒已顶升高度至6.8M，其他节数也按上述步骤操作完成，此处不再赘述。经过伸缩式液压油缸16a、16b各四节顶升，钢护筒总顶升高度至12M，按手动阀d、e，使伸缩式液压油缸油缸16a、16b返回，第一段工作完成后，可采用氧气切割或其他设备对钢护筒进行切割分段，切下的钢护筒可采用吊机运走，第一段工作完成，剩余钢护筒可按上述步骤分段施工完成。

本实施例中，为了把埋在地下的钢护筒拔出周转使用，由于钢护筒内的空间较小、深度较深，所以采用伸缩式液压油缸。伸缩式液压油缸分为四个工作节，第一节有效行程为1.8M，第二节有效行程为1.6M，第三节有效行程为1.4M，第四节有效行程为1.2M，每个伸缩式液压油缸的总行程为6M。由于钢护筒埋在地下较深，沙土层磨擦阻力较大，在使用伸缩式液压油缸顶升过程中，采用分节顶升的方式，伸缩式液压油缸的第一节为基本压力，第二节的压力相对第一节的压力有所降低，之所以在使用过程中要分节进行顶升，是因为在顶升第一节工作完成后，埋在沙土层中的钢护筒也相对减小，磨擦阻力也相对降低，伸缩式液压油缸采用分节顶升，钢护筒磨擦阻力不断减小，钢护筒也就自然顺利拔出。

以上对本发明进行了详细介绍，文中应用具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种桩基础施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）形成桩孔：将钢护筒置入待施工地面中，然后在围设在钢护筒中的地面上打孔，形成桩孔以及贴设在钢护筒内壁上的护壁；

2）放隔离器：在桩孔内放入直径小于桩孔直径的隔离器，所述隔离器为由多个分体沿周向围成的筒体形，多个分体的内侧沿周向通过连接圈连接，所述连接圈为多段体，多段体之间通过固定件连接，所述固定件由两个设置在相邻不同段体上的连接件通过易断连接件连接形成；由内至外，每个分体依次包括叠设的、并通过易断连接件连接的第一板体及刚性隔离组件；

3）浇注水泥混凝土：在放入隔离器的桩孔中浇注水泥混凝土，在浇注时，固定件上的易断连接件折断，两个连接件分离，连接圈的段与段之间分离并带动各自连接的分体贴向护壁；

4）拔出刚性隔离组件：向刚性隔离组件施加向上的拉力，分体中的易断连接件断裂，第一板体与刚性隔离组件分离，刚性隔离组件被拔出，第一板体被保留在桩基础中；

5）拔出钢护筒：向钢护筒施加向上的拉力，将钢护筒拔出。

2.根据权利要求1所述的桩基础施工方法，其特征在于，所述刚性隔离组件包括与第一板体通过易断连接件连接的第二板体以及与第二板体紧固的第三板体，所述第二板体与第三板体叠设在一起。

3.根据权利要求1所述的桩基础施工方法，其特征在于，所述连接圈为多个，沿隔离器的纵向分布。

4.根据权利要求1所述的桩基础施工方法，其特征在于，所述固定件中的两个连接件插接在一起，一个连接件上设有凹槽，另一个连接件上设有与所述凹槽配合的凸起。

5.根据权利要求1所述的桩基础施工方法，其特征在于，在步骤5）中，拔出钢护筒前，先将钢护筒外围的地面振松。

6.根据权利要求5所述的桩基础施工方法，其特征在于，采用振动锤将地面振松。

7.根据权利要求1所述的桩基础施工方法，其特征在于，所述易断连接件为木制螺丝或塑料制螺丝。

8.根据权利要求2所述的桩基础施工方法，其特征在于，所述第三板体由塑料板和钢板拼接而成。

9.根据权利要求1所述的桩基础施工方法，其特征在于，所述第一板体采用塑料或木材制成。

10.根据权利要求2所述的桩基础施工方法，其特征在于，所述隔离器分为沿纵向连接的顶部节、标准节、底部节，顶部节的下端部与标准节的上端部连接，标准节的下端部与底部节的上端部连接；顶部节的下端部中，第一板体及第二板体的下端比第三板体的下端长出一段，用于与标准节的上端部连接；标准节的上端部及下端部中，相应地，第三板体的端部比第一板体及第二板体的端部长出一段；底部节的上端部中，第一板体及第二板体的下端比第三板体的下端长出一段，用于与标准节的下端部连接。