CN103437345A - 桩顶扩径桩施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种桩顶扩径桩施工方法，至少包括如下步骤：S10：将旋挖钻机配备一个大直径钻头后在地面进行钻孔施工，形成扩径的桩顶区段；S20：将所述旋挖钻机配备一个小直径钻头在所述桩顶区段底部钻孔至桩底标高，从而在所述桩顶区段下形成桩体区段；S30：将所述旋挖钻机配备一个变直径的钻头对所述桩体区段的内壁进行修整施工，使得所述桩体区段与桩顶区段的连接处实现斜坡连接，从而在桩体区段中形成了一个由斜坡结构围合形成的过渡区段；S50：在所述桩孔内下放钢筋笼，所述钢筋笼的形状与所述桩孔匹配；S70：采用导管法，通过所述灌注砼导管对所述桩孔进行混凝土的灌注，直至完成所述桩顶区段的灌注。
Description
技术领域
本发明涉及土木建筑工程施工领域，尤其涉及一种桩顶扩径桩施工方法。
背景技术
灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。
相比等直径灌注桩，桩顶扩径桩在控制桩基沉降的同时，能有效提高单桩水平抗侧力及减小车流人流或地铁的振动影响，还能节约混凝土用量，逐渐在城市桥梁桩基工程中普及开来。传统的桩顶扩径桩由于采用GPS系列回转钻机成孔，只能达到成孔垂直度偏差在1/200以内的要求，无法达到超深灌注桩成孔垂直度偏差在1/500以内的施工精度要求；采用GPS系列回转钻机成孔，孔底沉渣也相对较厚，加大了清孔的工作量；现有的桩顶扩径桩在桩身变截面处成孔的时候做成台阶形，只是钢筋笼加工制作的时候在变截面处加工出带斜率的变截面，因此最终施作出的灌注桩在变截面的外表面并不是符合斜率要求的变截面，由于变截面处并不是缓和的过渡段，在这样的变截面由于刚度突变，应力集中比较突出，这对抗水平力要求较高的桩顶扩径桩很不利。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种既能确保变截面处的缓和过渡和桩身质量，又能大大减少灌注桩的沉渣厚度的桩顶扩径桩施工方法。
为了解决这一技术问题，本发明提供了一种桩顶扩径桩施工方法，其特征在于：依次包括如下步骤：
S10：将旋挖钻机配备一个大直径钻头后在地面进行钻孔施工，形成扩径的桩顶区段；
S20：将所述旋挖钻机配备一个小直径钻头在所述桩顶区段底部钻孔至桩底标高，从而在所述桩顶区段下形成桩体区段，所述桩顶区段和桩体区段组合形成桩孔；
S30：将所述旋挖钻机配备一个变直径的钻头对所述桩体区段的内壁进行修整施工，使得所述桩体区段与桩顶区段的连接处实现斜坡连接，从而在桩体区段中形成了一个由斜坡结构围合形成的过渡区段；
S40：利用一个带有活门的筒形钻对所述桩顶区段和桩体区段进行沉渣清理；
S50：在所述桩孔内下放钢筋笼，所述钢筋笼的形状与所述桩孔匹配；
S60：在所述钢筋笼内侧放置灌注砼导管，所述灌注砼导管的末端靠近所述桩孔的底部放置；
S70：采用导管法，通过所述灌注砼导管对所述桩孔进行混凝土的灌注，直至完成所述桩顶区段的灌注。
在所述步骤S20中，在利用小直径钻头钻孔前，先在所述桩顶区段安装一个导向圈，所述导向圈位于所述小直径钻头的外侧，且所述导向圈的直径小于所述桩顶区段的孔径，当所述旋挖钻机旋挖成孔一钻头后拆除所述导向圈继续进行钻孔。
在所述步骤S20中，当所述桩体区段施工至少两米至多三米时，采用超声波检测已施工的所述桩体区段孔位的垂直度。
在所述步骤S40中，沉渣清理完成后，利用一个扫孔钻头对所述桩孔的孔壁进行扫刷。
所述钢筋笼先分节制作，再将各节之间通过点焊或直螺纹套筒的方式连接，制作、连接后再实施步骤S50。
所述钢筋笼各节之间的连接处避开对应的所述过渡区段设置。
在所述步骤S70中，当混凝土灌注至所述过渡区段时，将所述灌注砼导管末端提至所述过渡区段底部下2米，同时加大灌注速度和混凝土的塌落度；当混凝土灌注至高于所述过渡区段的顶部3米时，将所述灌注砼导管末端提升至高于所述过渡区段的顶部1米处，继续实施灌注，直至完成所述桩顶区段的灌注。
在所述步骤S60中，当所述灌注砼导管安放完成后，对桩孔进行孔深、孔底沉渣和泥浆比重的复测，根据复测的结果对桩孔进行清孔操作。
本发明旋挖钻机配备一个变直径的钻头对所述桩体区段的内壁进行修整施工，使得所述桩体区段与桩顶区段的连接处实现斜坡连接，从而在桩体区段中形成了一个由斜坡结构围合形成的过渡区段，使得本发明在灌注桩在变截面处的内壁表面为符合斜率要求的变截面，与钢筋笼加工制作的时候在变截面处加工出的带斜率的变截面相匹配，确保了变截面处的缓和过渡和桩身质量，同时，本发明通过步骤S40大大减少灌注桩的沉渣厚度。
附图说明
图1是采用本发明一实施例提供的桩顶扩径桩施工方法的步骤S10后的结构示意图；
图2是采用本发明一实施例提供的桩顶扩径桩施工方法的步骤S20后的结构示意图；
图3是采用本发明一实施例提供的桩顶扩径桩施工方法的步骤S30后的结构示意图；
图4是采用本发明一实施例提供的桩顶扩径桩施工方法的步骤S50后的结构示意图；
图5是采用本发明一实施例提供的桩顶扩径桩施工方法的步骤S70后的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合图1至图5对本发明提供的桩顶扩径桩施工方法进行详细的描述，其为本发明一可选的实施例，可以认为本领域的技术人员能够在不改变本发明精神和内容的范围内，对其进行修改和润色。
本实施例提供了一种桩顶扩径桩施工方法，依次包括如下步骤：
S10：请参考图1，将旋挖钻机配备一个大直径钻头后在地面进行钻孔施工，形成扩径的桩顶区段，此时的桩孔仅包括桩顶区段；在本步骤中，从地面钻至变截面的上边缘处，该位置与另行制作的钢筋笼相匹配，亦可以认为此为预设的扩径的桩顶的标高处。
S20：请参考图2，将所述旋挖钻机配备一个小直径钻头在所述桩顶区段底部钻孔至桩底标高，从而在所述桩顶区段下形成桩体区段，所述桩顶区段和桩体区段组合形成桩孔；
在所述步骤S20中，更换小钻头时，增加小钻头钻尖长度，然后缓慢下入孔内，靠自重将钻尖压入原始土中，慢速启动旋转装置进行钻孔；
在所述步骤S20中，在利用小直径钻头钻孔前，先在所述桩顶区段安装一个导向圈，所述导向圈位于所述小直径钻头的外侧，且所述导向圈的直径小于所述桩顶区段的孔径，当所述旋挖钻机旋挖成孔一钻头后拆除所述导向圈继续进行钻孔；
在所述步骤S20中，当所述桩体区段施工至少两米至多三米时，亦即利用小直径钻头钻孔至2-3米这个区间内时，采用超声波检测已施工的所述桩体区段孔位的垂直度，该手段能够大大减少灌注桩的桩身垂直度偏差，具体来说，桩身垂直度偏差由1/200以内，减少到1/500以内的施工精度要求。
S30：请参考图3，将所述旋挖钻机配备一个变直径的钻头对所述桩体区段的内壁进行修整施工，使得所述桩体区段与桩顶区段的连接处实现斜坡连接，从而在桩体区段中形成了一个由斜坡结构围合形成的过渡区段；此处的过渡区段也就是变截面处，本实施例所采用的变直径的钻头也就是带有斜率的特制的大直径钻头，利用其对变截面区段进行修整，使得变截面处的桩身符合要求，该步骤确保变截面处的造型符合设计要求的斜率，同时也保证了变截面区域的桩身质量。
S40：利用一个带有活门的筒形钻对所述桩顶区段和桩体区段进行沉渣清理，此即一次清孔；当孔壁泥浆皮沉淀较厚时，当孔壁泥浆皮沉淀较厚时，可用扫孔钻头上下往复，扫刷孔壁，亦即在本实施例中，在所述步骤S40中，沉渣清理完成后，利用一个扫孔钻头对所述桩孔的孔壁进行扫刷。
S50：请参考图4，在所述桩孔内下放钢筋笼，所述钢筋笼的形状与所述桩孔匹配，在实际工艺中，钢筋笼在加工制作的时候就在变截面处加工出带斜率的变截面，现有技术中的桩孔的变截面处采用台阶形的设计，使得桩孔内壁与钢筋笼之间形成不匹配的变截面结构，此时变截面的刚度突变，应力集中比较突出，这对抗水平力要求较高的桩顶扩径桩很不利。为此，本实施例将桩孔内的变截面处采用同样带有斜率的变截面设计，亦即采用了斜坡结构的过渡区段弥补了这一缺陷。
本实施例中采用汽车吊或履带吊来辅助钢筋笼的下放，钢筋笼安放过程中，严格控制钢筋笼顶部标高，保证钢筋笼的变截面位置与钻孔变截面位置吻合，亦即钢筋笼的变截面位置与所述过渡区段的位置吻合；
在本实施例中，所述钢筋笼先分节制作，再将各节之间通过点焊或直螺纹套筒的方式连接，制作、连接后再实施步骤S50，其中，所述钢筋笼各节之间的连接处避开对应的所述过渡区段设置。
S60：在所述钢筋笼内侧放置灌注砼导管，所述灌注砼导管的末端靠近所述桩孔的底部放置；在所述步骤S60中，当所述灌注砼导管安放完成后，对桩孔进行孔深、孔底沉渣和泥浆比重的复测，同时，也可进行其他内容的复测，本实施例不对此进行一一列举，然后根据复测的结果对桩孔进行清孔操作，此即二次清孔，其手段与一次清孔类似，亦即可以包括沉渣清理和利用一个扫孔钻头对所述桩孔的孔壁进行扫刷，当然清孔的手段亦可由公知的常识得到，不局限于此。
S70：请参考图5，采用导管法，通过所述灌注砼导管对所述桩孔进行混凝土的灌注，直至完成所述桩顶区段的灌注。在所述步骤S70中，当混凝土灌注至所述过渡区段时，将所述灌注砼导管末端提至所述过渡区段底部下2米，同时加大灌注速度和混凝土的塌落度；当混凝土灌注至高于所述过渡区段的顶部3米时，将所述灌注砼导管末端提升至高于所述过渡区段的顶部1米处，继续实施灌注，直至完成所述桩顶区段的灌注，最终形成如图5所示的桩顶扩径桩。
综上所述，本发明确保变截面处的造型符合设计要求的斜率，同时，保证了变截面区域的桩身质量；此外，通过两次清孔、大大减少灌注桩的桩身垂直度偏差和沉渣厚度。桩身垂直度偏差由在1/200以内，减少到在1/500以内的施工精度要求。
Claims (8)
1.一种桩顶扩径桩施工方法，其特征在于：依次包括如下步骤：
S10：将旋挖钻机配备一个大直径钻头后在地面进行钻孔施工，形成扩径的桩顶区段；
S20：将所述旋挖钻机配备一个小直径钻头在所述桩顶区段底部钻孔至桩底标高，从而在所述桩顶区段下形成桩体区段，所述桩顶区段和桩体区段组合形成桩孔；
S30：将所述旋挖钻机配备一个变直径的钻头对所述桩体区段的内壁进行修整施工，使得所述桩体区段与桩顶区段的连接处实现斜坡连接，从而在桩体区段中形成了一个由斜坡结构围合形成的过渡区段；
S40：利用一个带有活门的筒形钻对所述桩顶区段和桩体区段进行沉渣清理；S50：在所述桩孔内下放钢筋笼，所述钢筋笼的形状与所述桩孔匹配；
S60：在所述钢筋笼内侧放置灌注砼导管，所述灌注砼导管的末端靠近所述桩孔的底部放置；
S70：采用导管法，通过所述灌注砼导管对所述桩孔进行混凝土的灌注，直至完成所述桩顶区段的灌注。
2.如权利要求1所述的桩顶扩径桩施工方法，其特征在于：在所述步骤S20中，在利用小直径钻头钻孔前，先在所述桩顶区段安装一个导向圈，所述导向圈位于所述小直径钻头的外侧，且所述导向圈的直径小于所述桩顶区段的孔径，当所述旋挖钻机旋挖成孔一钻头后拆除所述导向圈继续进行钻孔。
3.如权利要求1所述的桩顶扩径桩施工方法，其特征在于：在所述步骤S20中，当所述桩体区段施工至少两米至多三米时，采用超声波检测已施工的所述桩体区段孔位的垂直度。
4.如权利要求1所述的桩顶扩径桩施工方法，其特征在于：在所述步骤S40中，沉渣清理完成后，利用一个扫孔钻头对所述桩孔的孔壁进行扫刷。
5.如权利要求1所述的桩顶扩径桩施工方法，其特征在于：所述钢筋笼先分节制作，再将各节之间通过点焊或直螺纹套筒的方式连接，制作、连接后再实施步骤S50。
6.如权利要求5所述的桩顶扩径桩施工方法，其特征在于：所述钢筋笼各节之间的连接处避开对应的所述过渡区段设置。
7.如权利要求1所述的桩顶扩径桩施工方法，其特征在于：在所述步骤S70中，当混凝土灌注至所述过渡区段时，将所述灌注砼导管末端提至所述过渡区段底部下2米，同时加大灌注速度和混凝土的塌落度；当混凝土灌注至高于所述过渡区段的顶部3米时，将所述灌注砼导管末端提升至高于所述过渡区段的顶部1米处，继续实施灌注，直至完成所述桩顶区段的灌注。
8.如权利要求1所述的桩顶扩径桩施工方法，其特征在于：在所述步骤S60中，当所述灌注砼导管安放完成后，对桩孔进行孔深、孔底沉渣和泥浆比重的复测，根据复测的结果对桩孔进行清孔操作。
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