CN105040681A - 一种大直径超长试验桩制造施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大直径超长试验桩制造施工方法，包括内套筒、外套筒的制作，依据施工步骤完成内、外筒的组合，并在浇筑完成后，分离内、外筒。本发明试验桩制造施工中，在工程桩桩顶标高以上部分采用外套筒与土层接触，采用内套筒与试验灌注桩接触，内、外套筒之间不接触，实现内套筒与无效段（工程桩桩顶标高以上部分土层段）土层隔离，直接消除该段的摩阻力，使试验桩在加载试验中与实际工程桩所受摩阻力相符，从而直接反映工程桩的实际摩阻力及沉降值；内套筒外壁上设置限位消阻轮，可以防止施工中内、外套筒因不可控外力而发生较大的偏移，即使限位消阻轮接触到外套筒内壁，摩阻力也可以忽略不计，同时保证试验桩垂直度。

Description

一种大直径超长试验桩制造施工方法

技术领域

本发明属于建筑基础开挖前试验桩施工领域，具体涉及一种大直径超长试验桩制造施工方法。

背景技术

试验桩是一种用于建筑施工前的试验测试装置，其目的在于检测桩基的承载力以及沉降量是否与设计相符，以保证建筑施工质量。

试验桩一般都是在建筑基坑开挖前或者开挖到槽底标高之前进行，这样就会出现工程桩设计顶标高与实际施工中的试验桩标高之间存在一段土层，该土层对试验桩的承载力和沉降量都有一定的影响，使试验桩的实验数据与实际工程桩的承载力和沉降量不一致，影响设计参数的调整，因此，研究一种能够消除该段土层阻力的试验桩，是我们研究的对象。

现有技术中有多种消除土层摩阻力的装置和方法，但是对于大直径大深度的超长的试验桩来说，普遍存在施工难度大，甚至不能施工的问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种消除土层摩阻力，制作简单，施工方便的大直径超长试验桩制造施工方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种大直径超长试验桩制造施工方法，该方法包括以下工艺步骤：

1）内套筒、外套筒制备,内套筒内径D4，壁厚T4，外壁上均布多组限位消阻轮，外套筒内径D3，壁厚T3，下端口焊接内环板；

2）钻孔φ1，钻孔直径D1，深度H1，H1为地面到工程桩顶标高；

3）将步骤1）制备好的外套筒吊装入步骤2）钻好的孔φ1中，外套筒底端放至孔φ1底；

4）在步骤3）基础上继续钻孔φ2，钻孔直径D2，深度H2；

5)在步骤4）的基础上将制备好的内套筒吊装入外套筒内，内套筒底端放至孔φ2底，内套筒顶端伸出外套筒，调整内、外套筒同心度并将外套筒上端口与内套筒之间固定；

6）将内、外套筒整体吊出，在内套筒2外壁上固定外环板5，外环板5下方粘贴环形泡沫板4，外环板5与内套筒2下端口的内环板7之间填充密封条5并调整同心度，同时继续钻孔φ，钻孔直径D，深度H，D是工程桩直径，H=工程桩长度-H2；

7）将内、外套筒整体再次吊入孔φ1、孔φ2，内套筒底端放至孔φ2底，清孔，吊放钢筋笼，浇筑混凝土，并按规定进行养护；

8）养护期满，将外套筒上端口与内套筒之间进行分离，试验桩加载测试，内、外套筒分离，采集测试数据。

上述步骤中：D1=D3+2T3+0～100mm，D2=D+0～30mm,D3=D4+2T4+200mm，D4=D2+0～30mm,H≥500mm，内环板径向宽度是80mm；钻孔φ2以及钻孔φ时，保证孔φ2、孔φ与孔φ1同心。

进一步的，所述限位消阻轮包括滚轮、轮轴、滚轮支架，其中滚轮通过轮轴固定在滚轮支架上，滚轮支架固定在内套筒外壁上。所述限位消阻轮与外套筒内筒壁之间的间隙≤5mm。

上述步骤5）中外套筒上端口与内套筒之间固定时，采用多个固定件均匀间隔固定，或者采用整体环状固定件固定，当采用多个固定件均匀间隔固定时，步骤6）中将内套筒底端放至孔φ2底后，还需要对外套筒上端口加装防护板，防止地面杂物落入内、外套筒之间的空隙中；固定件的固定方式为焊接固定或者螺栓固定，当采用焊接固定时，分离需要采用气割的方法。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明试验桩制造施工中，工程桩桩顶标高以上部分采用外套筒与土层接触，采用内套筒与试验灌注桩接触，内、外套筒之间不接触，实现内套筒与无效段（工程桩桩顶标高以上部分土层段）土层隔离，直接消除该段的摩阻力，使试验桩在加载试验中与实际工程桩所受摩阻力情况相同，从而真实反映工程桩的实际摩阻力及沉降值；内套筒外壁上设置限位消阻轮，可以防止施工中内、外套筒因不可控外力而发生较大的偏移，即使限位消阻轮接触到外套筒内壁，摩阻力也可以忽略不计，同时保证试验桩的垂直度。

附图说明

图1是本发明外套筒结构示意图；

图2时本发明内套筒结构示意图；

图3是本发明内、外套筒组合后的结构示意图；

图4是本发明图3的局部放大图；

图5是本发明图3的截面结构示意图；

图6是本发明钻孔φ1放入外套筒后的结构示意图；

图7是本发明钻孔φ1放入外套筒后再钻孔φ2后的结构示意图；

图8是本发明钻孔完成且吊装到位浇筑前的结构示意图；

图9是本发明试验桩浇筑完成后的结构示意图

图10是本发明试验桩内、外套筒分离后结构示意图；

图11是本发明图10局部放大结构示意图；

其中：1、外套筒，2、内套筒，3、限位消阻轮，4、环形泡沫板，5、外环板，6、密封条，7、内环板，8、固定件。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

本发明是一种大直径超长试验桩制造施工方法，该方法通过设计特殊的试验桩结构，采用合理的施工工艺，完成试验桩浇筑，实现无效土层摩阻力彻底消除，结构简单，施工方便，测试结果准确反映工程桩的实际摩阻力及沉降值，为工程设计提供可靠数据。

本发明方法包括以下工艺步骤：

1）内套筒2、外套筒1制备,内套筒2内径D4，壁厚T4，外壁上均布多组限位消阻轮3，外套筒1内径D3，壁厚T3，下端口焊接内环板7；

2）钻孔φ1，钻孔直径D1，深度H1，H1为地面到工程桩顶标高；

3）将步骤1）制备好的外套筒1吊入步骤2）钻好的孔φ1中，外套筒1底端放至孔φ1底；

4）在步骤3）基础上继续钻孔φ2，钻孔直径D2，深度H2；

5)在步骤3）的基础上将制备好的内套筒2吊入外套筒1内，内套筒2底端放至孔φ2底，内套筒2顶端伸出外套筒1，调整内、外套筒同心度并将外套筒上端口与内套筒固定；

6）将内、外套筒整体吊出，在内套筒2外壁上固定外环板5，外环板5下方粘贴环形泡沫板4，外环板5与内套筒2下端口的内环板7之间填充密封条5并调整同心度，同时继续钻孔φ，钻孔直径D，深度H，D是工程桩直径，H=工程桩长度-H2；

7）将内、外套筒整体再次吊入孔φ1、孔φ2，内套筒底端放至孔φ2底，清孔，吊放钢筋笼，浇筑混凝土，并按规定进行养护；

8）养护期满，将外套筒上端口与内套筒之间进行分离，试验桩加载测试，内、外套筒分离，采集测试数据。

为方便内、外筒套的制作施工，方便钻孔，上述步骤中：D1=D3+2T3+0～100mm，D2=D+0～30mm,D3=D4+2T4+200mm，D4=D2+0～30mm,H≥500mm，内环板径向宽度是80mm，外环板径向宽度80mm，环形泡沫板与外环板径向宽度相同。

固定在内套筒外壁上的限位消阻轮3包括滚轮、轮轴、滚轮支架，其中滚轮通过轮轴固定在滚轮支架上，滚轮支架固定在内套筒外壁上。为了防止内套筒因受到不可控外力而发生较大偏移，保持内、外套筒间的相对位置，保证内套筒的垂直度，设置多个限位消阻轮，多个限位消阻轮分成多组，多组限位消阻轮沿内套筒外壁轴向均匀分布，每组限位消阻轮包括至少3个限位消阻轮，且均匀分布在内套筒外壁上，每组中的限位消阻轮的中心轴线垂直于内套筒中心轴线且位于同一平面内；多组限位消阻轮之间的轴向间距是2～4m；所述限位消阻轮与外套筒内筒壁之间的间隙≤5mm。

为保证吊装方便以及混凝土浇筑时，内、外套筒之间的相对位置关系，外套筒1上端口与内套筒2之间采用固定件8固定，固定时，采用多个固定件8均匀间隔固定，或者采用整体环状固定件8固定，当采用多个固定件均匀间隔固定时，步骤6）中将内套筒底端放至孔φ2底后，还需要对外套筒上端口加装防护板，防止地面杂物落入内、外套筒之间的空隙中；固定件的固定方式为焊接固定或者螺栓固定，当采用焊接固定时，分离需要采用气割的方法。

在钻孔过程中，钻孔φ2时，保证孔φ2与孔φ1同心，钻孔φ时，保证孔φ与孔φ1以及孔φ2同心。本发明在钻孔过程中，采用旋挖转，对粘结性好的岩土层，可采用干式或清水钻进工艺，无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，孔壁不稳定，必须采用静态泥浆护壁钻进工艺，向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。

为方便吊装，内套筒2的上端伸出外套筒1的部分≥500mm。

Claims (5)

1.一种大直径超长试验桩制造施工方法，其特征在于：该方法包括以下工艺步骤：

1）内套筒（2）、外套筒（1）制备,内套筒（2）内径D4，壁厚T4，外壁上均布多组限位消阻轮（3），外套筒（1）内径D3，壁厚T3，下端口焊接内环板（7）；

2）钻孔φ1，钻孔直径D1，深度H1，H1为地面到工程桩顶标高；

3）将步骤1）制备好的外套筒（1）吊装入步骤2）钻好的孔φ1中，外套筒（1）底端放至孔φ1底；

4）在步骤3）基础上继续钻孔φ2，钻孔直径D2，深度H2；

5)在步骤4）的基础上将制备好的内套筒（2）吊入外套筒（1）内，内套筒（2）底端放至孔φ2底，内套筒（2）顶端伸出外套筒（1），调整内、外套筒同心度并将外套筒（1）上端口与内套筒（2）固定；

6）将内、外套筒整体吊出，在内套筒（2）外壁上固定外环板（5），外环板（5）下方粘贴环形泡沫板（4），外环板（5）与内套筒（2）下端口的内环板（7）之间填充密封条（5）并调整同心度，同时继续钻孔φ，钻孔直径D，深度H，D是工程桩直径，H=工程桩长度-H2；

7）将内、外套筒整体再次吊入孔φ1、孔φ2，内套筒底端放至孔φ2底，清孔，吊放钢筋笼，浇筑混凝土，并按规定进行养护；

8）养护期满，将外套筒上端口与内套筒之间进行分离，试验桩加载测试，内、外套筒分离，采集测试数据。

2.根据权利要求1所述的一种大直径超长试验桩制造施工方法，其特征在于D1=D3+2T3+0～100mm，D2=D+0～30mm,D3=D4+2T4+200mm，D4=D2+0～30mm,H≥500mm，内环板径向宽度是80mm；钻孔φ2以及钻孔φ时，保证孔φ2、孔φ与孔φ1同心。

3.根据权利要求1所述的一种大直径超长试验桩制造施工方法，其特征在于所述限位消阻轮（3）包括滚轮、轮轴、滚轮支架，其中滚轮通过轮轴固定在滚轮支架上，滚轮支架固定在内套筒外壁上。

4.根据权利要求1或3所述的一种大直径超长试验桩制造施工方法，其特征在于所述限位消阻轮（3）与外套筒（1）内筒壁之间的间隙≤5mm。

5.根据权利要求1所述的一种大直径超长试验桩制造施工方法，其特征在于步骤5）中外套筒（1）上端口与内套筒（2）之间固定时，采用多个固定件（8）均匀间隔固定，或者采用整体环状固定件（8）固定，当采用多个固定件均匀间隔固定时，步骤6）中将内套筒底端放至孔φ2底后，还需要对外套筒上端口加装防护板，防止地面杂物落入内、外套筒之间的空隙中；固定件的固定方式为焊接固定或者螺栓固定，当采用焊接固定时，分离需要采用气割的方法。