CN104234043B - 一种灌注桩施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种灌注桩施工方法，包括：埋设钢护筒，钻进成桩孔；放置固定有声测管的钢筋笼和导管；其中，所述施工方法还包括：通过声测管对桩孔清孔，同时通过导管对桩孔灌注混凝土，同时完成清孔和灌注混凝土；混凝土初凝后，在所述声测管内检查成桩质量。本发明所述施工方法同时完成清孔和灌注混凝土，能够有效的减少施工时间，并且灌注的混凝土将孔底的浆气混合物和沉渣顶出，能够彻底清孔，不影响成桩质量；本发明无需渣浆排出管、风管通道和泥浆池，大大节省了施工成本。

Description

一种灌注桩施工方法
技术领域
本发明涉及建筑领域，具体说，涉及一种灌注桩施工方法。
背景技术
灌注桩是房屋、公路、桥梁、码头等建筑中普遍采用的基础结构，现有灌注桩的施工方法的示意图如图1所示，首先埋设钢护筒10，接着在钢护筒10的内部采用钻机、高压射水等方式向下掘进，以形成桩孔100；桩孔形成后，在桩孔内放入钢筋笼110，在钢筋笼内部固定有测量成桩质量的声测管120，其中，为了防止混凝土的灌入，声测管120的底部焊接有钢板，另外，在钢筋笼110内部还设置有清孔和灌注混凝土用的导管130，导管上端连接有渣浆排出管(未示出)，导管内部设置有风管通道140；利用气举反循环清理灌注桩孔孔底的沉渣，具体地，将压缩机的压缩空气通过风管通道140送入导管130内同时沿桩孔100的内壁不断地注入泥浆，高压气与泥浆混合，形成浆气混合物，在导管130底部形成负压，气体和泥浆不断补充，在导管130内浆气混合物不断向上流动，使孔底沉渣漂浮起来，通过与导管130相连的渣浆排出管排出到桩孔一侧的泥浆池(未示出)；清孔以后，抽出渣浆排出管和风管通道140，通过导管130对桩孔100灌注混凝土，混凝土灌注过程中，不断地向上抽出导管，混凝土灌注完成，拔出钢护筒；混凝土初凝之后，通过声测管120检查成桩质量。上述钻孔灌注桩的施工方法主要有以下几个缺点：
第一，导管内设置的风管通道密封性要求高、造价高。
第二，导管内抽出风管通道时，粘贴在通道内壁的较大或者较重的沉渣会落回孔底，不能彻底清孔。
第三，由于风管通道位于导管内，且清孔在导管内进行，只能清孔完成后才能灌注混凝土，延长了施工时间。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中存在的上述技术问题而做出，其目的在于提供一种能够彻底清孔并且施工时间短、施工成本低的灌注桩施工方法。
本发明所述灌注桩施工方法包括：包括：埋设钢护筒，钻进成桩孔；放置固定有声测管的钢筋笼和导管；其中，所述施工方法还包括：通过声测管对桩孔清孔，同时通过导管对桩孔灌注混凝土，同时完成清孔和灌注混凝土；混凝土初凝后，在所述声测管内检查成桩质量。
所述的施工方法，其中，所述声测管的底部设置有单向阀。
所述的施工方法，其中，所述采用在声测管内对桩孔清孔时在导管内对桩孔灌注混凝土，同时完成清孔和灌注混凝土的步骤包括：将压缩机的高压胶管分别插入到声测管内，在声测管内通入压缩空气；形成浆气混合物，其不断上升，使孔底沉渣漂浮起来，然后开始在导管内灌注混凝土；当混凝土层高度超过声测管的底部以后，停止压缩机，继续灌注混凝土，不断向上拔出导管完成混凝土的灌注，然后拔出钢护筒。
本发明所述施工方法同时完成清孔和灌注混凝土，能够有效的减少施工时间，并且灌注的混凝土将孔底的浆气混合物和沉渣顶出，能够彻底清孔，不影响成桩质量；本发明无须渣浆排出管、风管通道和泥浆池，大大节省了施工成本。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1示出了现有技术灌注桩施工方法的示意图；
图2是本发明灌注桩施工方法的流程图；
图3是本发明灌注桩施工方法的示意图；
图4是本发明清孔和灌注混凝土过程中桩孔内分层液面的示意图。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
下面将参照附图来对本发明的各个实施例进行详细描述。
图2是本发明钻孔灌注桩施工方法的流程图；图3是本发明钻孔灌注桩施工方法的示意图，结合图2和图3说明本发明灌注桩施工方法，所述灌注桩施工方法包括以下几个步骤:
首先，在步骤S200中，埋设钢护筒20，接着在钢护筒20的内部采用钻机、高压射水等方式向下掘进，以形成桩孔200。优选地，钢护筒20的顶端具有向外翻的边沿，防止从桩孔中漫出的泥浆腐蚀钢护筒外侧的泥土，造成桩孔松动。
桩孔200形成后，桩孔存在影响成桩质量的泥浆和沉渣，所以需要清孔，然后，在步骤S210中，进行清孔和灌注混凝土之前的准备，具体地，在桩孔内放入钢筋笼210，在钢筋笼210内侧固定(例如焊接)有用于清孔和测量成桩质量的声测管220，声测管220的底部安装有单向阀221，另外，在钢筋笼210内部还设置有灌注混凝土用的导管230，其中，声测管220的数量根据桩孔孔径和清孔时间要求确定，桩孔孔径越大或者清孔时间要求越短，所需声测管的数量越多。
准备好清孔和灌注混凝土之后，在步骤S220中，通过声测管220内对桩孔清孔同时通过导管230内对桩孔灌注混凝土，同时完成清孔和灌注混凝土，具体地，将压缩机300的高压胶管310分别插入到声测管220内，在声测管内通入压缩空气，随着高压气与泥浆混合，形成浆气混合物，其不断上升，使孔底沉渣漂浮起来，由于声测管底部设置有单向阀，所以浆气混合物不能进入声测管，孔底沉渣漂浮起来以后，例如打开压缩机5-10分钟后，开始在导管内灌注混凝土，混凝土比重较大，所以在桩孔内形成如图4所示的分层液面，孔底为混凝土层，混凝土层上面为浆气混合物层，浆气混合物层上漂浮着沉渣。当混凝土层高度超过声测管的底部以后，例如开始灌注混凝土0.5-2分钟后，停止压缩机，间隔一定时间向上提取导管一次，例如间隔6-10分钟向上提起导管一次，然后重复上述过程，直到混凝土灌注完成，然后拔出钢护筒，其中，在混凝土灌注过程中，由于混凝土比重较大，灌注后的混凝土不断将浆气混合物和沉渣顶出，灌注混凝土完成，灌注桩也彻底清孔，由于本发明是利用灌注的混凝土将浆气混合物和沉渣顶出，所以不需要象气举反循环那样补充泥浆形成泥浆循环，节约泥浆用量，减少环境污染。
清孔和灌注混凝土完成后，在步骤S230中，混凝土初凝后，通过声测管检查成桩质量。
在上述灌注桩的施工方法中，通入所有声测管内的压缩空气的总空气量量Q,单位为m3/min，根据以下公式计算
Q＝47.1*K1*K2*(D2-d2)*V
其中：K1为孔深损耗系数，一般取1；K2为孔内涌水时，风量增加系数，其值与用水量有关，中等和小水量时候，K2＝1.5；D为钻孔直径，单位m；d为钻杆外径，单位m；V为环状间隙气流上返速度，单位m/min。
本发明所述灌注桩施工方法具有以下几个优点：灌注混凝土和清孔同时完成节约了施工时间；灌注混凝土过程中，当混凝土层高度超过声测管时，即停止压缩机，相对于现有技术中所有浆气混合物和沉渣排出后才停止压缩机，节省了压缩空气的用量；停止压缩机后，较大较重的沉渣和将其混合物位于混凝土层上面，不会落下，对桩基质量造成影响；不需要渣浆排出管、风管通道和泥浆池，大大节省了施工成本；本发明不需要补充泥浆，节约泥浆用量且排出方便。
在本发明的另一个实施例中，桩孔形成后，除了包含S210的内容外，导管的底部用塞子塞住或者安装单向阀，防止桩孔内的泥浆和沉渣的混合物进入导管内，将沉渣黏在导管内壁上；然后将压缩机300的高压胶管310分别插入到声测管220内，在声测管定通入压缩空气，同时在导管内注满水；随着高压气与泥浆混合，形成浆气混合物，其不断上升，使孔底沉渣漂浮起来，由于声测管底部设置有单向阀并且导管底部塞住，所以浆气混合物不能进入声测管和导管内，孔底沉渣漂浮起来以后，开始在导管内灌注混凝土，混凝土比重较大，使导管内的水冲开塞子或者单向阀排出与浆气混合物混合，开始对桩底灌注混凝土，在桩孔底部形成混凝土层；当混凝土层高度超过声测管的底部以后，停止压缩机，不断向上提起导管完成整个桩孔混凝土的灌注，拔出钢护筒，其中，导管内的水降低了桩孔内泥浆的比重，利于浆气混合物和沉渣的排出。
尽管前面公开的内容示出了本发明的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的发明实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明的元素可以以个体形式描述或要求，但是也可以设想多个，除非明确限制为单数。

Claims (5)

1.一种灌注桩施工方法，包括：
埋设钢护筒，钻进成桩孔；
放置固定有声测管的钢筋笼和导管，其中，所述声测管的底部设置有单向阀；
通过声测管对桩孔清孔，同时通过导管对桩孔灌注混凝土，同时完成清孔和灌注混凝土，其包括：将压缩机的高压胶管分别插入到声测管内，在声测管内通入压缩空气；形成浆气混合物，其不断上升，使孔底沉渣漂浮起来，然后开始在导管内灌注混凝土；当混凝土层高度超过声测管的底部以后，停止压缩机，继续灌注混凝土，不断向上拔出导管完成混凝土的灌注，然后拔出钢护筒；
混凝土初凝后，在所述声测管内检查成桩质量。
2.根据权利要求1所述的施工方法，其中，所述在声测管内通入压缩空气的总空气量为：
Q＝47.1*K1*K2*(D2-d2)*V
其中：Q为所有声测管的通入的压缩空气的总空气量，单位m3/min；K1为孔深损耗系数，一般取1；K2为孔内涌水时，风量增加系数，其值与用水量有关，中等和小水量时候，K2＝1.5；D为钻孔直径，单位m；d为钻杆外径，单位m；V为环状间隙气流上返速度，单位m/min。
3.根据权利要求1所述的施工方法，放置固定有声测管的钢筋笼和导管，其中，所述导管的底部塞有塞子或者安装有单向阀。
4.根据权利要求3所述的施工方法，其中，所述施工方法还包括：
将压缩机的高压胶管分别插入到声测管内，在声测管定通入压缩空气，同时在导管内注满水；
形成浆气混合物，其不断上升，使孔底沉渣漂浮起来，然后开始在导管内灌注混凝土；
导管内的水冲开导管底部的塞子，开始对桩孔底部灌注混凝土，在桩孔底部形成混凝土层，当混凝土层高度超过声测管的底部以后，停止压缩机，继续灌注混凝土，不断向上拔出导管完成整个桩孔的混凝土的灌注，然后拔出钢护筒。
5.根据权利要求1所述的施工方法，其中，所述钢护筒的顶端具有向外翻的边沿。
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