CN105951749A - 一种受限空间内软基础钢管桩加固处理的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种受限空间内软基础钢管桩加固处理的施工方法，旨在提供一种施工简便快速的受限空间内软基础钢管桩加固处理的施工方法。它包括以下步骤：步骤（1）钻孔设备组装；步骤（2）钻孔作业；步骤（3）钢管桩清理；步骤（4）灌浆准备；步骤（5）灌浆作业；步骤（6）钢管桩成桩。本发明不受空间约束，操作简便，且不会对已有建筑物造成二次扰动。
Description
技术领域
本发明涉及土建施工技术领域，尤其是涉及一种受限空间内软基础钢管桩加固处理的施工方法。
背景技术
工程建设中经常会遇到石渣回填区、沉积层等软基础，目前，国内软基础钢管桩常规的处理方法一般为大中型设备对钢管桩进行强夯、锤击、液压，在施工场地有限、边界条件制约的情况下，大中型设备机具很难展开作业，且很有可能对原有的基础造成二次扰动，对建筑物本身的安全稳定会带来不利因素。而且在软基础中，钢管桩易向阻力小的地层中倾斜，很难控制钢管桩的垂直度，加固效果不理想。
发明内容
本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种便于在狭小空间施工，对周边建筑物扰动小，可有效解决地基沉降，又能保证钢管桩垂直度，有效解狭小空间钢管桩施工，施工简便快速的受限空间内软基础钢管桩加固处理的施工方法。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种受限空间内软基础钢管桩加固处理的施工方法，其包括以下步骤：
步骤（1）钻孔设备组装：选择适合孔径的全液压偏心钻锚固钻机，根据钻孔数量，准备相应数量的钢套管和套管鞋；采用偏心钻头，并使偏心钻头与转杆固定连接，在钢套管的下端采用螺纹连接套管鞋，将偏心钻头卡接在套管鞋内并伸出钢套管的下端；钢套管由多节钢管依次首尾可拆卸连接构成一体，在钢套管的管壁上设置若干灌浆用的通孔；所述钻杆由多段构成；
步骤（2）钻孔作业：采用组装好的钻孔设备进行钻孔，钻进时先用低速、低压钻进，确保钻孔精度；当稳杆器带动钢套管的下端进入回填区再正常钻进，此时偏心轮张开，钻孔孔径大于钢套管管径，套管鞋带动钢套管跟进，钻进过程中实行边增加钻杆段数边增加钢管段数的方式，在增加钻杆的同时在钻杆上安装扶正器，根据钻孔过程中返出的物质来判断回填区的实际地质情况和钢套管下端深度，当钢套管下端钻进超过覆盖层进入风化层1m后，慢速反转钻机，偏心钻头回收，整套钻具及钻杆从钢套管内退出，钢套管留在孔内形成钢管桩，钻孔完毕；
步骤（3）钢管桩清理：钻孔完毕后，连续不断的用不小于1.4Mpa高压风彻底冲洗钢管桩，直至钢管桩口部返出之风无尘屑，延续5min，确保钢管桩孔内沉渣不大于20cm；
步骤（4）灌浆准备：在钢管桩清洗完成后，在钢管桩内放置两根灌浆管，一根灌浆管伸入到孔底构成一次灌浆管，另一根灌浆管加工成花管伸入距孔底2m处构成二次灌浆管；之后用5~15mm的碎石充填满钢管桩，充填前用漏斗形状的导向器放置在钢管桩孔口，使碎石顺利进入孔内；当碎石充填至设计高程，在孔口用孔口封闭器密封钢管桩，两根灌浆管从孔口密封器穿出，且孔口封闭器上有回浆管；
步骤（5）灌浆作业：先采用一次灌浆管灌浆，封闭器上的回浆管返回浓浆继续灌注10min停止灌浆；若封闭器上的回浆管不返回浓浆，对二次注浆管灌浆，封闭器上的回浆管返回浓浆继续灌注10min停止灌浆；
步骤（6）钢管桩成桩：卸除钢管管口封闭器，凿除钢管管口覆浆，用C30细石混凝土浇筑密实，钢管桩成桩。
优选的是，所述步骤（5）中的灌浆材料为P.O 42.5水泥，浆液水灰比1：1～0.5:1，灌浆压力0.3～0.5MPa。
优选的是，所述步骤（1）中的钢套管的通孔呈梅花形布置，直径为10mm、间距200mm。
优选的是，所述步骤（1）中的钢套管的通孔位于钢套管的中部。
优选的是，所述步骤（5）中的灌浆采用3SNS-A高压灌浆泵。
优选的是，所述步骤（5）中的灌浆浆液采用ZJ-400D高速搅拌机集中拌制，并通过输浆管输送至双层储浆桶。
优选的是，所述步骤（1）中的钢套管的各段钢管采用φ245×10.5㎜的无缝P110型钢管，每段钢管长1.5m。
优选的是，所述步骤（1）中的钻杆直径为89㎜，其各段长度为1.5m。
优选的是，所述步骤（1）中的偏心钻头采用φ285㎜金刚石钻头。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
（1）本发明使用的钻机设备结构简单、移动方便、占地小，单根钢管长度小，重量轻，便于狭小空间操作，成桩工作面与操作工作面保持一定距离，降低了人员安全风险。另外，本发明具有扰动小、噪声低，减小环境污染等优点。
（2）本发明采用钻孔成桩，减少钢管桩在施工中的阻力，成桩速度快，节约时间，较快的减小地基沉降。
（3）本发明充分利用偏心钻机钻进成孔，利用钻具压力带钢管进入地层，在钻进过程中加扶正器保证钢管垂直度。偏心钻机占用空间小、成孔速度快、地层扰动小，钢管快速成桩。该施工方法中成桩工作面与成桩操作面保持一定的距离，保证施工期间安全。
（4）本发明钻孔中加扶正器钻进，减小钢管桩向软弱方向偏移，成桩质量高。
（5）本发明解决了软基础在空间受限条件下大中型钢管桩施工设备无法运行，在常规强夯、锤击、液压下钢管桩垂直度无法控制，施工进度慢、扰动大、污染大的问题。本发明适用于回填区、沉积层软弱地层的加固施工。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明钢管桩钢管施工方法示意图。
图2是本发明钢管桩灌浆成桩施工示意图。
图中：1、全液压偏心钻锚固钻机，2、偏心钻头，3、套管鞋，4、扶正器，5、钻杆，6、钢套管，7、碎石，8、一次注浆管，9、二次注浆管，10、孔口封闭器，11、回浆管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种受限空间内软基础钢管桩加固处理的施工方法，其包括以下步骤：
步骤（1）钻孔设备组装：见图1，选择适合孔径的全液压偏心钻锚固钻机1，根据钻孔数量，准备相应数量的钢套管6和套管鞋3；采用偏心钻头2，并使偏心钻头与转杆5固定连接，在钢套管6的下端采用螺纹连接套管鞋3，将偏心钻头卡接在套管鞋内并伸出钢套管的下端；钢套管由多节钢管依次首尾可拆卸连接构成一体，在钢套管的管壁上设置若干灌浆用的通孔；所述钻杆由多段构成；
其中，钢套管的通孔呈梅花形布置，直径为10mm、间距200mm。钢套管的通孔位于钢套管的中部。钢套管的各段钢管采用φ245×10.5㎜的无缝P110型钢管，每段钢管长1.5m。钻杆直径为89㎜，其各段长度为1.5m。偏心钻头采用φ285㎜金刚石钻头。套管鞋采用φ146×12.5㎜无缝合金结构钢。钢套管的每段钢管两端加工有丝牙，采用公母扣连接。套管鞋和钢套管连接处的螺纹长度为7cm。
步骤（2）钻孔作业：采用组装好的钻孔设备进行钻孔，钻进时先用低速、低压钻进，确保钻孔精度；当稳杆器带动钢套管的下端进入回填区再正常钻进，此时偏心轮张开，钻孔孔径大于钢套管管径，套管鞋带动钢套管跟进，钻进过程中实行边增加钻杆段数边增加钢管段数的方式，在增加钻杆的同时在钻杆上安装扶正器4，根据钻孔过程中返出的物质来判断回填区的实际地质情况和钢套管下端深度，当钢套管下端钻进超过覆盖层进入风化层1m后，慢速反转钻机，偏心钻头回收，整套钻具及钻杆从钢套管内退出，钢套管留在孔内形成钢管桩，钻孔完毕；
步骤（3）钢管桩清理：钻孔完毕后，连续不断的用不小于1.4Mpa高压风彻底冲洗钢管桩，直至钢管桩口部返出之风无尘屑，延续5min，确保钢管桩孔内沉渣不大于20cm；
步骤（4）灌浆准备：见图2，在钢管桩清洗完成后，在钢管桩内放置两根灌浆管，一根灌浆管伸入到孔底构成一次灌浆管8，另一根灌浆管加工成花管伸入距孔底2m处构成二次灌浆管9；之后用5~15mm的碎石7充填满钢管桩，充填前用漏斗形状的导向器放置在钢管桩孔口，使碎石顺利进入孔内；当碎石充填至设计高程，在孔口用孔口封闭器10密封钢管桩，两根灌浆管从孔口密封器穿出，且孔口封闭器上有回浆管11；
步骤（5）灌浆作业：先采用一次灌浆管灌浆，封闭器上的回浆管返回浓浆继续灌注10min停止灌浆；若封闭器上的回浆管不返回浓浆，对二次注浆管灌浆，封闭器上的回浆管返回浓浆继续灌注10min停止灌浆；
步骤（6）钢管桩成桩：卸除钢管管口封闭器，凿除钢管管口覆浆，用C30细石混凝土浇筑密实，钢管桩成桩。
其中，灌浆材料为P.O 42.5水泥，浆液水灰比1：1～0.5:1，灌浆压力0.3～0.5MPa。灌浆采用3SNS-A高压灌浆泵。灌浆浆液采用ZJ-400D高速搅拌机集中拌制，并通过输浆管输送至双层储浆桶。
本发明适用于对作业空间狭小、临边布置的建筑物进行地基加固处理，具有施工快速、简单、有效等优点。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种受限空间内软基础钢管桩加固处理的施工方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤（1）钻孔设备组装：选择适合孔径的全液压偏心钻锚固钻机，根据钻孔数量，准备相应数量的钢套管和套管鞋；采用偏心钻头，并使偏心钻头与转杆固定连接，在钢套管的下端采用螺纹连接套管鞋，将偏心钻头卡接在套管鞋内并伸出钢套管的下端；钢套管由多节钢管依次首尾可拆卸连接构成一体，在钢套管的管壁上设置若干灌浆用的通孔；所述钻杆由多段构成；
步骤（2）钻孔作业：采用组装好的钻孔设备进行钻孔，钻进时先用低速、低压钻进，确保钻孔精度；当稳杆器带动钢套管的下端进入回填区再正常钻进，此时偏心轮张开，钻孔孔径大于钢套管管径，套管鞋带动钢套管跟进，钻进过程中实行边增加钻杆段数边增加钢管段数的方式，在增加钻杆的同时在钻杆上安装扶正器，根据钻孔过程中返出的物质来判断回填区的实际地质情况和钢套管下端深度，当钢套管下端钻进超过覆盖层进入风化层1m后，慢速反转钻机，偏心钻头回收，整套钻具及钻杆从钢套管内退出，钢套管留在孔内形成钢管桩，钻孔完毕；
步骤（3）钢管桩清理：钻孔完毕后，连续不断的用不小于1.4Mpa高压风彻底冲洗钢管桩，直至钢管桩口部返出之风无尘屑，延续5min，确保钢管桩孔内沉渣不大于20cm；
步骤（4）灌浆准备：在钢管桩清洗完成后，在钢管桩内放置两根灌浆管，一根灌浆管伸入到孔底构成一次灌浆管，另一根灌浆管加工成花管伸入距孔底2m处构成二次灌浆管；之后用5~15mm的碎石充填满钢管桩，充填前用漏斗形状的导向器放置在钢管桩孔口，使碎石顺利进入孔内；当碎石充填至设计高程，在孔口用孔口封闭器密封钢管桩，两根灌浆管从孔口密封器穿出，且孔口封闭器上有回浆管；
步骤（5）灌浆作业：先采用一次灌浆管灌浆，封闭器上的回浆管返回浓浆继续灌注10min停止灌浆；若封闭器上的回浆管不返回浓浆，对二次注浆管灌浆，封闭器上的回浆管返回浓浆继续灌注10min停止灌浆；
步骤（6）钢管桩成桩：卸除钢管管口封闭器，凿除钢管管口覆浆，用C30细石混凝土浇筑密实，钢管桩成桩。
2.根据权利要求1所述受限空间内软基础钢管桩加固处理的施工方法，其特征在于：所述步骤（5）中的灌浆材料为P.O 42.5水泥，浆液水灰比1：1～0.5:1，灌浆压力0.3～0.5MPa。
3.根据权利要求1或2所述受限空间内软基础钢管桩加固处理的施工方法，其特征在于：所述步骤（1）中的钢套管的通孔呈梅花形布置，直径为10mm、间距200mm。
4.根据权利要求3所述受限空间内软基础钢管桩加固处理的施工方法，其特征在于：所述步骤（1）中的钢套管的通孔位于钢套管的中部。
5.根据权利要求4所述受限空间内软基础钢管桩加固处理的施工方法，其特征在于：所述步骤（5）中的灌浆采用3SNS-A高压灌浆泵。
6.根据权利要求5所述受限空间内软基础钢管桩加固处理的施工方法，其特征在于：所述步骤（5）中的灌浆浆液采用ZJ-400D高速搅拌机集中拌制，并通过输浆管输送至双层储浆桶。
7.根据权利要求3所述受限空间内软基础钢管桩加固处理的施工方法，其特征在于：所述步骤（1）中的钢套管的各段钢管采用φ245×10.5㎜的无缝P110型钢管，每段钢管长1.5m。
8.根据权利要求7所述受限空间内软基础钢管桩加固处理的施工方法，其特征在于：所述步骤（1）中的钻杆直径为89㎜，其各段长度为1.5m。
9.根据权利要求8所述受限空间内软基础钢管桩加固处理的施工方法，其特征在于：所述步骤（1）中的偏心钻头采用φ285㎜金刚石钻头。
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