CN102644274A - 一种围护桩穿越既有结构成桩施工工法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种围护桩穿越既有结构成桩施工工法，包括如下施工步骤：测量放线后，钻机一次就位，用普通钻头按正常工艺成孔至既有结构顶板位置；将正常施工普通钻头更换为合金旋挖钻头进行机械破除既有结构；再进行测量放线，将围护桩点位引入既有结构内部，下放钢护筒至既有结构底板下90-120cm，同时对钢护筒与既有结构间缝隙采用既有结构间钢筋与钢护筒的焊接固定，然后进行封堵密闭，防止跑浆；钻机二次就位，制备泥浆，继续采用普通钻头钻进至设计桩底标高成孔；下放钢筋笼后进行水下混凝土灌注。该工法使用常规的施工设备，施工投入较小且施工易操作。
Description
技术领域
本发明涉及市政工程施工技术领域，具体涉及一种市政工程中穿越既有结构的桩基施工的一种工法。
背景技术
市政工程中一项目需在大规模闹市区内地下既有结构上方采用明挖顺筑法修建地铁车站，而且车站围护桩多数穿越既有结构成孔，目前尚无施工工法可参考经验。
根据调查，穿越既有结构围护桩施工采用常规的正反循环施工机械或旋挖钻机无法满足要求，仅有进口的360度全回转套管钻机配置双壁钢套管可满足要求，但其设备较为稀少且体积大，施工费用极高：每台套管钻机价格达到千万以上，而且每台套管钻机至少配合一台50T履带吊车，在闹市区施工极为不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种使用常规的施工设备，施工投入较小且施工易操作的穿越既有结构围护桩施工工法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案为：通过将常规的旋挖钻机钻头改造为合金钻头，再配合人工和钢护筒等，以达到采用普通机械成功实现围护桩穿越既有结构成桩的目的。
本发明提供的一种全新的围护桩穿越既有结构成桩施工工法，包括如下施工步骤：
(1)测量放线后，钻机一次就位，用普通钻头按正常工艺成孔至既有结构顶板位置；
(2)将正常施工普通钻头更换为合金旋挖钻头进行机械破除既有结构；
(3)再进行测量放线，将围护桩点位引入既有结构内部，下放钢护筒至既有结构底板下90-120cm，同时对钢护筒与既有结构间缝隙采用既有结构间钢筋与钢护筒的焊接固定，然后进行封堵密闭，防止跑浆；
(4)钻机二次就位，制备泥浆，继续采用普通钻头钻进至设计桩底标高成孔；
(5)下放钢筋笼后进行水下混凝土灌注。
进一步，机械破除既有结构时，当发现孔位垂直度不够时采用人工手持风镐至钢护筒内对既有结构顶、底板垂直度不够部位进行修正破除。
进一步，采用人工手持风镐方式修正破除时，需在钢护筒内下放小于钢护筒直径100-120cm的钢护筒。
进一步，合金旋挖钻头为内空的圆柱体结构，在圆柱体结构的底部均匀布置多个合金钻头的安装孔；合金钻头为前端带有合金头，中间位置带有伸缩卡扣装置的组合件；合金钻头通过伸缩卡扣装置固定在安装孔内。
由于采用上述技术方案，本发明创造具备如下有益效果：
采用穿越既有结构围护桩施工工法进行施工，其优点显而易见：
首先，除合金旋挖钻头外，其余旋挖钻机、手持风镐、吊车等全部为常规机械，合金钻头一套也仅6万余元，设备较为常规，施工投入较小，施工费用可大大降低。
其次，施工所需场地较小，可在施工场地配置多台施工机械以达到施工进度要求。
再次，该工法工艺步骤少、施工难度小，操作工人仅需稍加培训就可进行操作。
该工法在根本上解决了穿越既有结构围护桩施工机械选型困难，施工投入大和费用较高的问题，使成本得到了有效的控制，并且保证了施工安全和质量，工作效率高，机械操作简单、使用的设备维护保养方便。
附图说明
图1-6为穿越既有结构围护桩施工步骤示意图；
图7为穿越既有结构围护桩施工时使用的合金旋挖钻头的结构示意图；
图中：1、原地面；2、两层地下商场；3、7381结构；4、普通钻头；5、合金旋挖钻头；6、钢护筒；7、钢筋笼；8、混凝土；9、合金钻头。
具体实施方式
以下实施例子用于说明本发明工法，但本发明工法的保护范围并不局限于以下实施例子。
一、工程概况
某一期土建工程七标段共包含“三站四区间”七个子单位工程，其中三站分别为博物馆站、龙江街站、烟厂站，三站均采用明挖顺做法施工，围护结构均采用围护桩和内支撑支护型式。由于三站下放均存在既有7381老车站结构，其中博物馆站下方还在既有7381结构上方存在一个两层地下商场，围护桩施工时均需穿越既有结构成桩。
二、围护桩穿越既有结构施工工法在本工程的实施情况
本工程围护桩设计桩径分别为φ800mm、φ1000mm以及φ1200mm，设计桩深均在30m以下。在施工中，考虑到人工手持风镐施工安全及效率，对桩径均进行了变更，将φ800mm、φ1000mm桩径均变更为φ1200mm，φ1200mm变更为φ1300mm。
施工过程，结合图1-6：
(1)结合图1，测量放线后，钻机一次就位，按正常工艺成孔至两层地下商场2顶板位置；
(2)结合图2，将正常施工普通钻头4更换为合金旋挖钻头5进行机械破除两层地下商场既有结构；下放钢护筒至两层地下商场底板，当发现孔位垂直度不够时采用人工手持风镐至钢护筒内对既有结构顶、底板垂直度不够部位进行修正破除；
(3)结合图3，将合金旋挖钻头5更换为正常施工普通钻头4钻至既有7381结构3顶板；
(4)结合图4，将正常施工普通钻头4更换为合金旋挖钻头5对既有7381结构3进行机械破除；既有结构顶、底板破除完成后，再进行测量放线，将围护桩点位引入既有结构内部，下放钢护筒至既有结构底板下100cm；当采用人工手持风镐方式破除时，需在上段钢护筒内下放比上段钢护筒直径少100cm的钢护筒至既有结构底板下100cm；同时对钢护筒与既有结构间或上下两段钢护筒间的缝隙采用既有结构间钢筋与钢护筒的焊接固定，然后用稻草、砼等进行封堵密闭，防止跑浆；
(5)结合图5，将合金旋挖钻头5更换为正常施工普通钻头4旋挖钻进至设计桩底标高；
(6)结合图6，下放钢筋笼7后进行水下混凝土8灌注。
结合图7，上述工法中使用的合金旋挖钻头5为内空的圆柱体结构，在圆柱体结构的底部均匀布置多个合金钻头的安装孔；合金钻头9为前端带有合金头，中间位置带有伸缩卡扣装置的组合件；合金钻头通过伸缩卡扣装置固定在安装孔内。当施工过程中如合金钻头磨损掉后可进行重新更换，合金钻头安装时将磨损掉的合金钻头在安装孔处用锤子向反方向敲出，然后用锤子将合金钻头沿正方向敲入即可，带有伸缩卡扣装置的合金钻头就固定在安装孔内。
三、穿越既有结构围护桩施工工法在本工程的实用效果
本工程于2009年4月开工，直到使用穿越既有结构围护桩施工工法之前，围护桩施工进度极其缓慢，平均每根桩成孔需6名工人24小时两班倒凿除7天方能成桩，施工效率极其低下，且机械使用率极其低下，所需施工人员极多，对于机械和人员造成极大地浪费，经济效率和产出比极低。
本工程采用该工法取得了良好的经济效益和社会效益，具体如下：
1)经济效益：这种新工法的应用，工作效率高，操作简单、造价低。
2)社会效益：打破了穿越既有结构围护桩施工的先例，得到了同行的一致认可，也为地铁建设中穿越既有结构的市政工程中桩基施工提供一种新实施方式。
Claims (4)
1.一种围护桩穿越既有结构成桩施工工法，其特征是：包括如下施工步骤：
(1)测量放线后，钻机一次就位，用普通钻头按正常工艺成孔至既有结构顶板位置；
(2)将正常施工普通钻头更换为合金旋挖钻头进行机械破除既有结构；
(3)再进行测量放线，将围护桩点位引入既有结构内部，下放钢护筒至既有结构底板下90-120cm，同时对钢护筒与既有结构间缝隙采用既有结构间钢筋与钢护筒的焊接固定，然后进行封堵密闭，防止跑浆；
(4)钻机二次就位，制备泥浆，继续采用普通钻头钻进至设计桩底标高成孔；
(5)下放钢筋笼后进行水下混凝土灌注。
2.根据权利要求1所述的围护桩穿越既有结构成桩施工工法，其特征是：机械破除既有结构时，当发现孔位垂直度不够时采用人工手持风镐至钢护筒内对既有结构顶、底板垂直度不够部位进行修正破除。
3.根据权利要求2所述的围护桩穿越既有结构成桩施工工法，其特征是：采用人工手持风镐方式修正破除时，需在钢护筒内下放小于钢护筒直径100-120cm的钢护筒。
4.根据权利要求1所述的围护桩穿越既有结构成桩施工工法，其特征是：所述合金旋挖钻头为内空的圆柱体结构，在圆柱体结构的底部均匀布置多个合金钻头的安装孔；合金钻头为前端带有合金头，中间位置带有伸缩卡扣装置的组合件；合金钻头通过伸缩卡扣装置固定在安装孔内。
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