CN105133581A - 支护结构中抗拔桩、格构柱及降水井三合一施工方法 - Google Patents

支护结构中抗拔桩、格构柱及降水井三合一施工方法 Download PDF

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杨勇
于芳
刘铁军
尹剑辉
何茂周
邓亚军
胡迎春
薛朗
卜令秋
肖曦彬
王坚
张爱明
冯继阳
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Abstract

本发明涉及支护结构的技术领域,公开了支护结构中抗拔桩、格构柱及降水井三合一施工方法,包括以下施工步骤:1)、在地面中形成桩孔;2)、在桩孔中下入钢筋笼以及灌注导管;3)、在桩孔中灌注混凝土,形成抗拔桩;4)、在桩孔中下入格构柱,格构柱的下端插入在抗拔桩中;格构柱的空置段外分别包裹有钢丝网及密目滤网,钢丝网与格构柱之间围合形成降水井;5)、在密目滤网与桩孔之间回填滤料,且在降水井中下入潜水泵。本发明的施工方法具有以下优点:1)、单桩多用;2)、减少了钻孔成孔数量,简化施工流程,提高施工效率;3)、施工质量易于控制;4)、降低施工成本;5)、有利于施工场地部署、作业面流水施工安排;6)、节能环保。

Description

支护结构中抗拔桩、格构柱及降水井三合一施工方法
技术领域
本发明涉及支护结构的技术领域,尤其涉及支护结构中抗拔桩、格构柱及降水井三合一施工方法。
背景技术
随着城市发展的需要,各大城市大量投资地铁建设。在地铁深基坑支护方法中,受周边环境建(构)筑物、管线条件复杂的影响,多采用“桩+砼内支撑”支护形式。当深基坑超过一定规模时,需设置砼支撑立柱桩,为方便拆除,在基坑开挖段立柱桩常采用钢格构柱,采用格构柱解决深基坑横向跨度的支撑设置问题;当地下水丰富时,土方开挖需预先降水,在深基坑内设计一定数量的降水井,解决深基坑内降排水的问题;另外,地铁构筑物基础施工时,受地下水的影响,采用抗拔桩解决地铁车站主体结构的抗浮问题。
现有技术中,一般将格构柱、抗拔桩、降水井单独设计,格构柱、抗拔桩、降水井同时分别布置在基坑内,分开施工,且施工好以后的格构柱、抗拔桩、降水井各司其职,这样,则存在着施工工序、流程复杂、现场施工管理繁锁及施工质量控制难度较大的问题,并且,造成了机械设备、劳动力的浪费,又降低了施工效率,提高了施工成本,对基坑开挖操作影响较大。
发明内容
本发明的目的在于提供支护结构中抗拔桩、格构柱及降水井三合一施工方法,旨在解决现有技术中支护结构中抗拔桩、格构柱及降水井分开施工,存在施工效率低、施工成本高、施工工序复杂的问题。
本发明是这样实现的,支护结构中抗拔桩、格构柱及降水井三合一施工方法,包括以下施工步骤:
1)、利用钻机在地面中朝下钻孔至设计标高,形成桩孔;
2)、对所述桩孔进行清孔,在清孔后的所述桩孔中下入钢筋笼以及灌注导管;
3)、采用水下混凝土灌注,在所述桩孔中灌注混凝土,形成抗拔桩,所述抗拔桩的桩顶不高于降水井的设计底面;
4)、在所述桩孔中下入格构柱,所述格构柱的下端插入在所述抗拔桩中,所述格构柱的上端朝所述桩孔的孔口延伸,形成空置段,且所述格构柱的上端固定在地面上;所述格构柱的空置段外分别包裹有钢丝网及密目滤网,所述钢丝网与格构柱之间围合形成降水井;
5)、在所述密目滤网与桩孔之间回填滤料,且在所述降水井中下入潜水泵,并设置排水管及电缆。
与现有技术相比,本发明提供的支护结构中抗拔桩、格构柱及降水井三合一施工方法中,将抗拔桩、格构柱以及降水井形成三合一结构,可以一次性施工,大大简化施工工序流程,简化施工管理,较为容易的把控施工质量,避免机械设备及劳动力的浪费,大大提高施工效率,降低施工成本,且对深基坑的开挖操作影响较小;支护结构中抗拔桩、格构柱及降水井三合一施工方法具有以下优点:1)、单桩多用;2)、在保证临时支撑、结构抗浮、降排水作用的同时,减少了现场钻孔桩成孔数量,极大简化了施工流程,减少相应管理环节,明显加快施工进度,大大提高了施工效率;3)、施工质量易于控制;4)、降低施工成本,经济效益明显;5)、有利于施工场地部署、作业面流水施工安排;6)、节能环保。
附图说明
图1是本发明实施例提供的钻机开挖桩孔的剖切示意图;
图2是本发明实施例提供的在桩孔中灌注混凝土成型抗拔桩的剖切示意图;
图3是本发明实施例提供的在桩孔中下入格构柱的剖切示意图;
图4是本发明实施例提供的在桩孔中形成降水井的剖切示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
参照图1至4所示,为本发明提供的较佳实施例。
本实施例提供的支护结构中抗拔桩104、格构柱107及降水井三合一施工方法,用于施工成型支护结构中抗拔桩104、格构柱107及降水井三合一结构,将三种不同形式及作用的构件充分整合利用,整合后单桩同时具有格构柱107、抗拔桩104及降水井的作用,从而达到抗拔桩104、格构柱107及降水井多用的功能。
本实施例中,支护结构中抗拔桩104、格构柱107及降水井三合一施工方法,包括以下施工步骤:
1)、利用钻机103在地面中朝下钻孔至设计标高,形成桩孔102,桩孔102的底部位于基坑底部以下;当然,在实际施工中,根据场地地质条件特点,可以选用旋挖机或冲击钻进行钻孔,并且,在钻孔过程中,必须保证桩孔102内的泥浆性能;
2)、对桩孔102进行清孔,并在清孔后的桩孔102中下入钢筋笼105及灌注导管;一般情况下,在清孔过程中,需要挖取桩孔102内的钻渣,保持桩孔102的孔底干净,如果桩孔102的孔底的沉渣不满足设计要求,则利用灌注导管进行气举反循环二次清孔,并验收合格;再者,在进行清孔时,需要保持桩孔102内的泥浆面高度,放置出现桩孔102塌孔的现象;
3)、采用水下混凝土灌注,在桩孔102中灌注混凝土,形成桩基础,也就是形成抗拔桩104,且抗拔桩104的桩顶不高于降水井的设计底面,或者,保持在降水井的设计底面,这样,以保证土方开挖的降水需求;
4)、在桩孔102中下入格构柱107,格构柱107的下端插入在抗拔桩104中,上端朝桩孔102的孔口延伸,形成空置段,并且,格构柱107的上端固定在地面上;在格构柱107的空置段外分别包裹钢丝网以及密目滤网108,钢丝网与格构柱107之间围合形成降水井;
5)、在密目滤网108与桩孔102之间回填滤料,且在降水井中下入潜水泵,并设置排水管以及电缆;当潜水泵、排水管以及电缆设置好以后,可以进行试抽水,并且,根据设计要求,在深基坑开挖前半个月左右的时间,可以利用降水井进行预抽水;
上述提供的施工方法中,将抗拔桩104、格构柱107以及降水井形成三合一结构,可以一次性施工则完成三个构件的成型,大大简化施工工序流程,简化施工管理,较为容易的把控施工质量,避免机械设备及劳动力的浪费,大大提高施工效率,降低施工成本,且对深基坑的开挖操作影响较小。
支护结构中抗拔桩104、格构柱107及降水井三合一施工方法,以及形成的抗拔桩104、格构柱107及降水井三合一结构具有以下优点:
1)、单桩多用:将抗拔桩104、格构柱107和降水井三合一,将三种不同形式及作用的构件充分整合利用,整合后单桩同时具有格构柱107、抗拔桩104及降水井的作用,从而达到抗拔桩104、格构柱107、降水井多用的功能;
2)、在保证临时支撑、结构抗浮、降排水作用的同时,由于抗拔桩104、格构柱107和降水井三合一,减少了现场钻孔桩成孔数量,极大简化了施工流程,减少相应管理环节,明显加快施工进度,大大提高了施工效率;
3)、施工质量易于控制:由于施工流程的简化,施工管理环节的减少,使得施工结点的质量易于控制,可及时发现施工过程中出现的问题并及时解决;
4)、降低施工成本,经济效益明显:首先由于抗拔桩104、格构柱107和降水井三合一,减少了抗拔桩104、格构柱107及降水井的数量,直接降低了施工成本;同时,也有效降低了机械设备与劳动力的施工成本,避免了抗拔桩104、格构柱107和降水井分开时施工造成的浪费;
5)、该施工方法能够有效减少深基坑工程在土方开挖阶段施工机械的的相互交叉影响,提供较为宽敞的工作面,有利于施工场地部署、作业面流水施工安排;
6)、节能环保:采用抗拔桩104、格构柱107和降水井三合一方法,大大减少抗拔桩104、格构柱107和降水井的钻孔数量,直接减少了现场泥渣的排放,同时减少施工机械的投入,节省周转性材料投入,明显减少噪音及大气污染,符合“四节一环保”方针要求。
在上述的施工步骤1)中,在进行钻孔前,先进行施工准备,包括施工场地“三通一平”,修筑泥浆池、沉淀池等;并进行井位放样,测量桩位并做好标记,测好的桩位必须复测,误差控制在5mm以内。
另外,在上述施工步骤1)中,在进行钻孔前,采用挖坑法埋设护筒101,对桩孔102的孔口进行保护,避免在钻孔的过程中,出现塌孔的现象。
在上述的施工步骤2)中,钢筋笼105在入桩孔102时,应对准桩孔102位徐徐轻放,避免碰撞孔壁。钢筋笼105应焊吊筋,以控制钢筋笼105的标高。钢筋笼105应与护筒101固定牢固,提升灌注导管时,必须防止钢筋笼105被拔起,浇注混凝土时,防止钢筋笼105上浮。在桩孔102内放入钢筋笼105的骨架后,应尽快浇注混凝土。
钢筋笼105制作采用架力环筋成型法,为确保钢筋笼105保护层厚度,在钢筋笼105的主筋外侧设置导向筋。制作过程中,箍筋与主筋间焊接牢固,同一截面上主筋焊接接头数不得多于主筋总数的50%
在上述施工步骤4)中,格构柱107、钢丝网以及密目滤网108可以在现场加工焊制,并且,钢丝网及密目滤网108应封闭严密,避免其破损造成封堵,密目滤网108用铁线缠紧,缠绕间距不小于500mm。另外,密目滤网108上设有多个扶正器,该多个扶正器沿着密目滤网108的高度方向相间隔成排布置;密目滤网108的底部利用钢筋交叉封闭。
在往桩孔102中下入格构柱107时,利用吊车吊起格构柱107,且格构柱107对准桩孔102的中心位置,用格构柱107自重慢慢插入到抗拔桩104中,且在插入的过程中,不断对格构柱107进行扶正及对中。
格构柱107缀板拼接时,严格以每道梁中心线为基准安排缀板位置,为保证格构柱107的垂直度,格构柱107应在专用靠模中拼接,其格构柱107上设置有两道止水钢板。格构柱107在施工时,由于止水钢板位置不易控制,止水钢板可以与底板一并施工。
在上述施工步骤5)中,滤料可以是5mm-15mm的圆形砂卵石,或者,亚圆形砂卵石。
在滤料填充至距离地面0.3m至1m左右后,用水冲洗滤料,这样,则可以使得滤料密实;并且,在用水清洗滤料时,为了防止泥浆及地表的污水从桩孔102外流入降水井中,在降水井的井口地面底下1m-1.5m范围内用粘土回填夯实。
在密目滤网108与桩孔102之间的周围填滤料后,立即清洗降水井,清除停留在降水井内和透水层中的泥浆,这样,可以疏通透水层,并在降水井周围形成良好的反滤层。
在上述的施工步骤中,利用降水井对深基坑完成降水以后,在施工车站底板之前,且深基坑开挖至设计标高以后,则可以清理降水井内的泥渣,将密目滤网108与桩孔102之间的滤料清理,并在密目滤网108与桩孔102之间浇筑混凝土,与车站底板一起浇筑,从而保证抗拔桩104的设计桩长,实现抗浮作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.支护结构中抗拔桩、格构柱及降水井三合一施工方法,其特征在于,包括以下施工步骤:
1)、利用钻机在地面中朝下钻孔至设计标高,形成桩孔;
2)、对所述桩孔进行清孔,在清孔后的所述桩孔中下入钢筋笼以及灌注导管;
3)、采用水下混凝土灌注,在所述桩孔中灌注混凝土,形成抗拔桩,所述抗拔桩的桩顶不高于降水井的设计底面;
4)、在所述桩孔中下入格构柱,所述格构柱的下端插入在所述抗拔桩中,所述格构柱的上端朝所述桩孔的孔口延伸,形成空置段,且所述格构柱的上端固定在地面上;所述格构柱的空置段外分别包裹有钢丝网及密目滤网,所述钢丝网与格构柱之间围合形成降水井;
5)、在所述密目滤网与桩孔之间回填滤料,且在所述降水井中下入潜水泵,并设置排水管及电缆。
2.如权利要求1所述的支护结构中抗拔桩、格构柱及降水井三合一施工方法,其特征在于,在所述施工步骤1)中,在进行钻孔前,采用挖坑法埋设护筒。
3.如权利要求1所述的支护结构中抗拔桩、格构柱及降水井三合一施工方法,其特征在于,所述钢筋笼的外侧设置有导向筋。
4.如权利要求1所述的支护结构中抗拔桩、格构柱及降水井三合一施工方法,其特征在于,所述密目滤网上设有多个扶正器,多个所述扶正器沿着所述密目滤网的高度方向相间隔布置。
5.如权利要求1所述的支护结构中抗拔桩、格构柱及降水井三合一施工方法,其特征在于,所述密目滤网用铁线缠紧,且所述铁线的缠绕间距不小于500mm。
6.如权利要求1所述的支护结构中抗拔桩、格构柱及降水井三合一施工方法,其特征在于,所述格构柱上设有多道止水钢板。
7.如权利要求1至6任一项所述的支护结构中抗拔桩、格构柱及降水井三合一施工方法,其特征在于,在上述施工步骤5)中,当所述滤料填充至距离地面0.3m至1m范围时,用水冲洗所述滤料。
8.如权利要求1至6任一项所述的支护结构中抗拔桩、格构柱及降水井三合一施工方法,其特征在于,在所述施工步骤5)中,在所述密目滤网与桩孔之间填充所述滤料后,清洗所述降水井,清除停留所述降水井内及透水层中的泥浆。
9.如权利要求8所述的支护结构中抗拔桩、格构柱及降水井三合一施工方法,其特征在于,在清洗所述降水井之前,在所述降水井的井口地面底下1m-1.5m范围内用粘土回填夯实。
10.如权利要求1至6任一项所述的支护结构中抗拔桩、格构柱及降水井三合一施工方法,其特征在于,在所述施工步骤5)以后,利用所述降水井对手深基坑完成降水后,在施工车站底板之间,将所述密目滤网与桩孔之间的滤料清理,且在所述密目滤网与桩孔之间浇筑混凝土,与所述车站底板一起浇筑。
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