CN106049491A - 一种免拆预制混凝土桩保护模板及施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种免拆预制混凝土桩保护模板及施工方法，包括预制混凝土保护层，预制混凝土保护层上设置有通长孔，还包括保护层内侧呈凹弧状混凝土突出块，混凝土突出块沿圆周对称间隔布设；根据设计要求，免拆预制混凝土桩保护模板预制、运输；场地平整、测放桩位；免拆预制混凝土桩保护模板吊放；采用模板内部机械挖土和侧壁射水相结合的方法；模板底部施工至设计高度吊放钢筋笼；浇筑混凝土；注浆；养护成桩；桩基检测；与现有技术相比，本发明可有效阻挡桩体外侧的土体、地下水、外部荷载等，安全性大大提高，同时一种免拆预制混凝土桩保护模板及施工方法为工厂预制化施工，施工质量得以保证，大大缩短施工工期；克服了传统的桩基施工缩颈、塌孔等缺点。
Description
技术领域
本发明涉及一种桩保护模板，具体是一种免拆预制混凝土桩保护模板及施工方法，属于土木与建筑桩基工程领域。
背景技术
土木与建筑领域的施工正经历着由地面、地上工程朝着地下工程的发展，基坑深度越来越深、面积尺寸越来越大，基坑的安全直接关联着施工人员、施工材料、施工机械甚至周边建筑与环境的安全，因此保证基坑的安全具有极其重要的意义。
围护桩以及支撑桩在基坑工程中具有举足重轻的作用，传统的桩基工程施工时存在如下方面的缺陷：
（1）缩颈、塌孔等，传统的桩基施工因受泥浆性能、土质条件等条件的影响容易出现缩颈、塌孔等施工缺陷；
（2）桩基周边渗水，存在安全隐患。人工挖孔桩施工过程中，要求将地下水位降至施工面以下至少0.5m，在施工过程中仍不可避免的遇到少量水，危及施工人员安全；人工挖孔桩衬砌施工质量不能保证时，存在塌孔的风险；
（4）施工成本高。人力成本不断提高导致施工成本不断提高；
（5）施工周期长。所有施工需现场进行，支护、开挖、浇筑养护、拆模，不利于施工工期的缩短。
因此，需要一种免拆预制混凝土桩保护模板及施工方法，采用预制装配化施工，不仅能保证施工安全和施工质量，而且还要降低施工成本、缩短施工工期。
发明内容
根据现有技术的不足，提供一种免拆预制混凝土桩保护模板及施工方法，可有效阻挡桩体外侧的土体、地下水、外部荷载等，安全性大大提高；采用工厂预制化施工，施工质量得以保证，大大缩短施工工期；克服了传统的桩基施工缩颈、塌孔等缺点。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种免拆预制混凝土桩保护模板，包括横截面为圆环形的预制混凝土保护层和多个凹弧状混凝土突出块，所述多个凹弧状混凝土突出块沿预制混凝土保护层内圆周面对称间隔布置，并且与预制混凝土保护层一次预制成型，所述预制混凝土保护层的上圆环面上设置有多个与预制混凝土保护层的下圆环面相连通的通长孔，在多个凹弧状混凝土突出块形成的内圆周面处设置有钢筋笼。
优选的是，所述钢筋笼由多个间隔排列的主筋和缠绕在多个主筋上的螺旋箍筋组成。
优选的是，用于人工挖孔桩时，所述通长孔能够作为人工挖孔桩的通风送风口、注浆加固口。
优选的是，用于人工挖孔桩、预制桩、沉管灌注桩施工时，所述通长孔能够作为射水助沉口、注浆加固口以及桩体测斜观测口。
优选的是，所述预制混凝土保护层中的混凝土为防水混凝土。
一种免拆预制混凝土桩保护模板的施工方法，其特征在于，包括以下步骤，
步骤一：根据设计要求，免拆预制混凝土桩保护模板预制；
步骤二：免拆预制混凝土桩保护模板运输；
步骤三：施工准备：场地平整、测放桩位；
步骤四：垂直度控制：免拆预制混凝土桩保护模板吊放；
步骤五：免拆预制混凝土桩保护模板下沉；
步骤六：采用模板内部机械挖土、人工挖土和侧壁射水相结合的方法；
步骤七：模板底部施工至设计高度吊放钢筋笼；
步骤八：浇筑混凝土，免拆预制混凝土桩保护模板侧壁预留孔注浆；
步骤九：养护成桩，桩基检测。
优选的是，所述免拆预制混凝土桩保护模板的内径与设计桩径相等。
优选的是，所述免拆预制混凝土桩保护模板内部挖土机械为抓铲，模板内部紧贴模板处采用人工挖土的方式，遇到预制模板难以下沉时采用借助预制模板预留孔射水下沉的方式施工。
优选的是，免拆预制混凝土桩保护模板侧壁预留孔留一个作为测斜孔使用，其余的进行注浆处理。
优选的是，根据标准化要求，免拆预制混凝土桩保护模板采用25～50mm厚C25及以上混凝土。
优选的是，桩开挖前前，准确定位放样桩位，在桩位外设置吊装设备，安装免拆预制混凝土桩保护模板时保证用桩心点校正模板位置；免拆预制混凝土桩保护模板中心线与设计轴线的偏差控制在20mm内；免拆预制混凝土桩保护模板顶面比场地至少高出100mm。
优选的是，土层挖孔作业采用抓产配合人工逐层开挖，首先用抓产抓土，免拆预制混凝土桩保护模板边缘配合人工用镐、锹挖土，遇坚硬土层用空压机风镐破碎，遇坚石则采用松动爆破施工，抓产出土直接放至自卸式汽车，人工出土采用电动辊辘提运出孔外，由自卸式汽车进行外运至弃土场。
优选的是，防止浇筑的混凝土产生离析现象，孔口设置串筒至孔底，保证串筒底端出料口距离混凝土浇筑面不超过2m，孔内混凝土一次连续灌注，混凝土每上升50cm，采用插入式振捣器振捣密实，保证振动棒插入已振捣过的混凝土面下5～10cm。
优选的是，挖孔时，随时检查孔内有害气体浓度，当二氧化碳或其他有害气体浓度，孔深超过6m时应通过预留孔向井下送风，保证出风管口距施工人员距离小于2m。
本发明有益效果：
（1）本发明施工质量高：可有效保护桩体与桩体外部土体的接触，有效的避免了缩颈、塌孔等施工质量问题；
（2）本发明施工安全性高：发明本自成稳定结构，防止在混凝土预制模板下沉时被压、拉跨；用于人工挖孔桩时，借助预留孔通风供养，更好的保证施工人员的安全；
（3）本发明工期短：采用工厂预制化施工，施工质量可得到有效保证，且缩短了施工工期；
（4）本发明避免了安全隐患：不仅可以阻挡土进入开挖的桩内，而且可以通过在本发明中使用自防水混凝土有效阻止地下水流入、渗入开挖桩孔内；
（5）本发明适用于多种地质条件：不仅适用于地质条件较好的软黏土施工，而且适用于地质条件较差的淤泥、淤泥质土；不仅适用于地下水位较低的地层，而且适用于地下水位较高的地层；不仅适用于松散土层，而且适用于孔内有块石、孤石等地层；
（6）本发明可增加桩体的强度：本发明通过预留孔对施工桩体进行注浆，可以有效的增加桩体的强度；
（7）本发明可监测桩体的变形，不需另埋设监测孔：本发明通过预留孔预埋PVC测斜管进行桩体深层位移监测以及桩顶水平位移监测；
（8）本发明应用范围广泛、可选择范围宽：人孔挖孔桩、预制桩、沉管灌注桩等均可应用；人工、机械施工以及机械结合人工施工均可。
附图说明
图1为本发明平面示意图；
图2为本发明沿A-A向圆周直径的剖面示意图；
图3为本发明沿B-B向圆周直径的剖面示意图；
图4为本发明沿C-C向圆周直径的剖面示意图；
图5为本发明工艺流程图；
图中：1、预制混凝土保护层，2、凹弧状混凝土突出块，3、通长孔，4、主筋，5、螺旋箍筋。
具体实施方式
以下结合附图，通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例：
如图1至图4所示所示，一种免拆预制混凝土桩保护模板，包括横截面为圆环形的预制混凝土保护层1和多个凹弧状混凝土突出块2，多个凹弧状混凝土突出块2沿预制混凝土保护层1内圆周面对称间隔布置，并且与预制混凝土保护层1一次预制成型，预制混凝土保护层1的上圆环面上设置有多个与预制混凝土保护层1的下圆环面相连通的通长孔3，在多个凹弧状混凝土突出块2形成的内圆周面处设置有钢筋笼。
钢筋笼由多个间隔排列的主筋4和缠绕在多个主筋4上的螺旋箍筋5组成。
用于人工挖孔桩时，通长孔3能够作为人工挖孔桩的通风送风口、注浆加固口。
用于人工挖孔桩、预制桩、沉管灌注桩施工时，通长孔3能够作为射水助沉口、注浆加固口以及桩体测斜观测口。
本发明以某地区地质条件较好的地层条件，设计桩径φ1500mm，设计桩深8.5m，设计桩身混凝土为C25的人工挖孔桩为例进行施工步骤的详细说明。
本发明实施例的主要工艺流程如图5所示，具体来说，本实施包括以下内容:
一、免拆预制混凝土桩保护模板预制
1.按照免拆预制混凝土桩保护模板的内径为φ1500mm、厚度为50mm、强度为C25，高度为8.5m。
2.免拆预制混凝土桩保护模板所使用的混凝土为自防水混凝土。
3.对免拆预制混凝土桩保护模板浇筑、外部振捣、养护、强度检测合格后方可拆除模板。
二、免拆预制混凝土桩保护模板运输
1.免拆预制混凝土桩保护模板试件检测强度达到设计值的75%及以上可拆除模板，试件检测强度达到设计值的100%后才可进行吊装、运输。
2.连接四个模板预留孔吊点，吊点孔距离模板顶端距离10mm，使用16t及以上吊车对免拆预制混凝土桩保护模板进行吊装。
3. 吊装模板防治12m长的运输卡车上，免拆预制混凝土桩保护模板在卡车上并排放置两层，模板与模板之间放置防碰撞泡沫，上层的免拆预制混凝土桩保护模板数量比下层的模板数量少放置一个。
三、施工准备
1.桩开挖前，准确定位放样桩位，在桩位外设置吊装设备对模板进行吊装，安装免拆预制混凝土桩保护模板时保证用桩心点校正模板位置，保证模板内径圆与设计桩位重合；免拆预制混凝土桩保护模板中心线与设计轴线的偏差控制在20mm内。
2.开挖前准备两名手工开挖人员就位，准备好铁锹、镐头等手工作业工具，以及人工出土电动轱辘。
3.桩开挖前，抓产施工机械就位。
四、开挖成孔、免拆预制混凝土桩保护模板下沉
1.免拆预制混凝土桩保护模板吊装就位后，开始使用全站仪随时监测施工桩的垂直度，保证垂直度允许偏差在1%内，开挖过程中同样对施工桩的垂直度进行监控，如有偏差超出允许值及时进行纠正。
2.测量就位后，抓产机械开始挖土，抓产抓土施工过程中，桩内禁止站人。所挖土通过渣土车运输至设计位置，随着挖土的进程，免拆预制混凝土桩保护模板逐渐下沉，直至下沉至距离设计桩位标高300mm时停止。
3.如遇土质较为坚硬的地层，通过预留孔进行高压射水助沉模板。
4.检测有毒有害气体的浓度，通过预留孔对桩内输送氧气。待确保氧气浓度符合要求后，两名施工人员进入桩内开挖300mm至桩位设计标高，然后清孔。
5.按照设计要求，预埋微型炸药，待施工人员撤出桩孔后进行引爆实现扩大桩头，再次检测氧气浓度符合要求后，进行人工清孔。
五、钢筋笼加工、下放
1.按照设计要求现场对钢筋笼加工、存放和吊装。
2.使用吊装设备采用四点吊的方式将钢筋笼下放至桩孔内设计标高位置。
六、桩基混凝土浇筑
1.使用强度为C25的商品混凝土进行浇筑，孔口设置串筒至孔底，保证串筒底端出料口距离混凝土浇筑面不超过2m。
2.孔内混凝土一次连续灌注，混凝土每上升50cm，采用插入式振捣器振捣密实，保证振动棒插入已振捣过的混凝土面下5～10cm。
3.浇筑混凝土的塌落度控制在180-220mm，保证混凝土在浇筑过程中不产生泌水和离析现象。
4.混凝土浇筑高度高于设计标高500mm。
5.混凝土试件留置每桩3 组。
七、注浆
混凝土浇筑振捣完毕后，对免拆预制混凝土桩保护模板的预留孔（留出一个预留孔不注浆）进行注浆，注浆按照设计的配比和压力进行，满足设计停止的条件时停止注浆。
八、下放测斜管
在免拆预制混凝土桩保护模板注浆后留下的预留孔中埋设PVC材质测斜管，测斜管底部和顶部用PVC盖拧紧，测斜管与混凝土之间通过注浆填缝，待该桩孔施工完毕后进行桩位变形监测的基数采取测量。
九、移至下一根桩施工
移至下一根设计桩位，重复上述步骤进行施工。
十、养护成桩、桩基检测
利用免拆预制混凝土桩保护模板施工的桩芯混凝土养护达到一定强度后，用风镐凿出桩头，凿出的桩头比设计桩顶标高高出500mm（根据土质的实际情况有时候会略小于500mm），最后人工凿理平整。
尽管具体地参考其优选实施例来示出并描述了本发明，但本领域的技术人员可以理解，可以做出形式和细节上的各种改变而不脱离所附权利要求书中所述的本发明的范围。以上结合本发明的具体实施例做了详细描述，但并非是对本发明的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，均仍属于本发明技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种免拆预制混凝土桩保护模板，其特征在于：包括横截面为圆环形的预制混凝土保护层（1）和多个凹弧状混凝土突出块（2），所述多个凹弧状混凝土突出块（2）沿预制混凝土保护层（1）内圆周面对称间隔布置，并且与预制混凝土保护层（1）一次预制成型，所述预制混凝土保护层（1）的上圆环面上设置有多个与预制混凝土保护层（1）的下圆环面相连通的通长孔（3），在多个凹弧状混凝土突出块（2）形成的内圆周面处设置有钢筋笼。
2.根据权利要求1所述的一种免拆预制混凝土桩保护模板，其特征在于：所述钢筋笼由多个间隔排列的主筋（4）和缠绕在多个主筋（4）上的螺旋箍筋（5）组成。
3.根据权利要求1所述的一种免拆预制混凝土桩保护模板，其特征在于：用于人工挖孔桩时，所述通长孔（3）能够作为人工挖孔桩的通风送风口、注浆加固口。
4.根据权利要求1所述的一种免拆预制混凝土桩保护模板，其特征在于：用于人工挖孔桩、预制桩、沉管灌注桩施工时，所述通长孔（3）能够作为射水助沉口、注浆加固口以及桩体测斜观测口。
5.一种利用权利要求1所述的免拆预制混凝土桩保护模板的施工方法，其特征在于，包括以下步骤，
步骤一：根据设计要求，免拆预制混凝土桩保护模板预制；
步骤二：免拆预制混凝土桩保护模板运输；
步骤三：施工准备：场地平整、测放桩位；
步骤四：垂直度控制：免拆预制混凝土桩保护模板吊放；
步骤五：免拆预制混凝土桩保护模板下沉；
步骤六：采用模板内部机械挖土、人工挖土和侧壁射水相结合的方法；
步骤七：模板底部施工至设计高度吊放钢筋笼；
步骤八：浇筑混凝土，免拆预制混凝土桩保护模板侧壁预留孔注浆；
步骤九：养护成桩，桩基检测。
6.根据权利要求5所述的一种免拆预制混凝土桩保护模板的施工方法，其特征在于：步骤一中，为了防止浇筑的混凝土产生离析现象，孔口设置串筒至孔底，保证串筒底端出料口距离混凝土浇筑面不超过2m，孔内混凝土一次连续灌注，混凝土每上升50cm，采用插入式振捣器振捣密实，保证振动棒插入已振捣过的混凝土面下5～10cm。
7.根据权利要求5所述的一种免拆预制混凝土桩保护模板的施工方法，其特征在于：步骤三中，桩开挖前前，准确定位放样桩位，在桩位外设置吊装设备，安装免拆预制混凝土桩保护模板时保证用桩心点校正模板位置；免拆预制混凝土桩保护模板中心线与设计轴线的偏差控制在20mm内；免拆预制混凝土桩保护模板顶面比场地至少高出100mm。
8.根据权利要求5所述的一种免拆预制混凝土桩保护模板的施工方法，其特征在于：步骤五中，免拆预制混凝土桩保护模板内部挖土机械为抓铲，模板内部紧贴模板处采用人工挖土的方式，遇到预制模板难以下沉时采用借助预制模板预留孔射水下沉的方式施工。
9.根据权利要求5所述的一种免拆预制混凝土桩保护模板的施工方法，其特征在于：步骤六中，土层挖孔作业采用抓产配合人工逐层开挖，首先用抓产抓土，免拆预制混凝土桩保护模板边缘配合人工用镐、锹挖土，遇坚硬土层用空压机风镐破碎，遇坚石则采用松动爆破施工，抓产出土直接放至自卸式汽车，人工出土采用电动辊辘提运出孔外，由自卸式汽车进行外运至弃土场。
10.根据权利要求5所述的一种免拆预制混凝土桩保护模板的施工方法，其特征在于：步骤八中，免拆预制混凝土桩保护模板侧壁预留孔留一个作为测斜孔使用，其余的进行注浆处理。
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Effective date of registration: 20181211 Address after: 233010 Huayuan Commercial Building No.2, Yuhui District, Bengbu City, Anhui Province Patentee after: Bengbu Xinjue Intelligent Technology Co., Ltd. Address before: No. 26, Xue Yuan Road, Quanshan District, Xuzhou, Jiangsu Patentee before: Jiangsu Institute of Architectural Technology |
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Effective date of registration: 20190107 Address after: No. 26, Xue Yuan Road, Quanshan District, Xuzhou, Jiangsu Patentee after: Jiangsu Institute of Architectural Technology Address before: 233010 Huayuan Commercial Building No.2, Yuhui District, Bengbu City, Anhui Province Patentee before: Bengbu Xinjue Intelligent Technology Co., Ltd. |
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Effective date of registration: 20200107 Address after: 313000 No.1, Chengnan Road, Huaxi street, Changxing County, Huzhou City, Zhejiang Province Patentee after: Changxin Zhejiang Municipal Construction Co., Ltd. Address before: 221000 Jiangsu city of Xuzhou Province Academy of Quanshan District Road No. 26 Patentee before: Jiangsu Institute of Architectural Technology |