CN107338795A - 一种全套管拔除柱排式钻孔灌注桩施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全套管拔除柱排式钻孔灌注桩施工方法,主要包括挖除旧桩桩头旧桩,有效定位;拔桩机全套管定位,连续钻进,直至桩底1m;下放钢丝绳锁扣,用吊车拔出旧桩;采用水泥土回填孔洞,拔出全套管。所述全套管的钻头分内齿、中齿和外齿,所述全套管的管身上设有若干孔,所述全套管接口部分1m范围内的管身外径大于管体外径1‑3cm,且全套管的钻头部分2m范围内的管身外径大于管体外径1‑3cm,有效减少全套管与土体的接触面积,减少摩擦阻力,提高工作效率。本发明提供的方法施工效率高,缩短了施工时间,节省了施工成本,具有较大的经济效益;成桩质量好,施工过程中没有泥浆污染,噪声小,降低了施工成本,对工程所在地区的环境得到有效的保护。
Description
技术领域
本发明属于土木工程中桩基础技术领域,具体涉及一种全套管拔除柱排式钻孔灌注桩施工方法。
背景技术
随着国内经济快速发展,大中型都市的城市建设再开发项目、老城区改造、地铁隧道、地下围护结构、桥梁改扩建工程等项目的不断增加,经常会遇到地下岩石和残留的旧砼结构、旧桩基础等障碍物需要清除,往往成为地下工程施工的棘手难题,轻则造成重新设计、部分工程半途而废,直接影响工程的施工进度、安全和质量,重则造成工程改线、废弃。传统浅部障碍物,通过采用常规开挖、凿除等方法均能顺利解决,但对于深部障碍物,在有限的空间下,往往需要综合多种施工方法和大型施工设备,清障施工难度大、速度慢、代价高、安全风险高,尤其是旧桩清除难题,一直没有得到很好地解决。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷和不足,提供一种全套管拔除柱排式钻孔灌注桩施工方法,可以实现快速清除砾岩地层、各类桩基础、钢筋混凝土结构等地下障碍物,同时不破坏障碍物周围土体,安全环保,施工效率高,具有较大的市场价值。
本发明主要包括以下步骤:
步骤1,施工准备,挖除旧桩桩头,对旧桩进行有效定位;
步骤2,用拔桩机全套管对旧桩准确定位,利用360°旋转的旋转动力装置驱动全套管高速旋转,同时开启全套管底部的高压喷射器,利用高压喷浆切割土体,直至开挖到旧桩底部下1m,最终使旧桩与地下土体或障碍物分离;
步骤3,移除拔桩机,下放钢丝绳,利用绳索锁紧旧桩,然后用吊车把旧桩整体吊装出地面;
步骤4,拔出旧桩,采用水泥土回填密实,拔出全套管,逐步回填至原始地面。
所述步骤1中是清理旧桩桩头,直至清理至旧桩地面下0.3m左右,对旧桩进行有效定位。
所述步骤2中启动装置前需要配置高压喷射器用的泥浆,所述泥浆的性能为比重1.06-1.15、粘度25-30s、pH值6-8、含砂率0%,所述高压喷射器的高压喷浆管的直径为10mm。
为了更好的实现本发明,进一步地,所述步骤2中全套管接口部分1m范围内的管身外径大于管体外径1-3cm,且全套管的钻头部分2m范围内的管身外径大于管体外径1-3cm;所述全套管的管身上设有若干通孔,减少全套管与周围土体的接触面积,从而达到减少全套管摩擦阻力的效果,以便加快全套管的工作效率。
为了更好的实现本发明,进一步地,所述全套管连接方式为卡扣连接,所述全套管的插口设置锥冒,在全套管承口设置锥套,然后采用锥楔卡紧,从而连接套管管身的目的。
所述全套管的钻头为设有锯齿的钻头,所述钻头包括内齿、中齿和外齿三个方向,并配合高压注浆管。在削切土体或障碍物时,内齿和外齿清除与全套管接触的土体或障碍物,中齿削切全套管下方的土体或障碍物,在全套管旋转工作时,开始高压喷浆,降低全套管的摩擦阻力,从而加快钢套管切割、切削钻进速度,提高工作效率,同时保证旧桩的完整性。
为了更好的实现本发明,进一步地,为了避免旧桩在拔出过程中受侧向压力,仅仅受垂直方向的拉力,稳定的移出旧桩,改进了吊绳的锁扣方装置,所述步骤3中钢丝绳配合U型卡锁紧旧桩,保证了旧桩起拔时桩身的垂直度,以便旧桩整体吊运平稳、安全、可靠。
所述步骤4中水泥土回填主要包括以下步骤:
步骤4.1,拔出旧桩,将水泥和土进行混合配制水泥土;
步骤4.2,采用挖机将水泥土灌入孔内,边回填边拔出全套管;
步骤4.3,当水泥土填筑至上部后拔出全套管移除拔桩机械,同时用挖机或重锤将水泥土击实。
所述水泥土包括水泥和土,所述水泥含量为8%,所述土的直径小于5cm。回填的土方不得大于5cm以上的块体,不得有建筑垃圾等掺合物。水泥土的强度控制在0.5MPa左右,搅拌均匀,不得出现水泥块堆结现象,水泥土搅拌后必须在水泥初凝前使用,水泥土是配制后及时使用。
本发明的优点在于:
(1)全套管接口部分1m范围内的管身外径大于管体外径1-3cm,且全套管的钻头部分2m范围内的管身外径大于管体外径1-3cm,且全套管的管身开孔,减少全套管与周围土体的接触面积,从而减少全套管摩擦阻力的效果,加快全套管的工作效率;
(2)全套管的钻头分内齿、中齿和外齿三个方向,并配置有高压注浆管,在削切土体或障碍物时,内齿和外齿清除与全套管接触的土体或障碍物,中齿削切全套管下方的土体或障碍物,在全套管工作时,开始高压喷浆,降低全套管的摩阻力,从而加快全套管切割、切削钻进速度,提高工作效率,同时保证旧桩的完整性。
(3)起吊吊绳的锁扣方装置,钢丝绳配合U型卡锁紧旧桩,保证了旧桩起拔时桩身的垂直度,以便旧桩整体吊运平稳、安全、可靠。
(4)本发明中水泥土回填的土体密实度较好。
附图说明
图1为发明的流程图;
图2为全套管的正视图;
图3为绳索锁扣示意图。
图中:1-钻头部分、2-通孔、3-接口部分、4-高压喷浆管、5-钢丝绳、6-U型卡。
具体实施方式
实施例1:
结合图1和图2对本实施例进行说明,一种全套管拔除柱排式钻孔灌注桩施工方法,采用DH658-135型号的全回转套管机,主要包括以下步骤:
步骤1,施工准备,采用镐头机破凿拔桩范围露出地面以下0.3m,对旧桩进行有效定位。
步骤2,用拔桩机全套管对旧桩准确定位,配制泥浆,采用塑性指数大于25,粒径小于0.074mm的粘粒含量大于50%的膨润土制浆,泥浆的比重为1.15,粘度为27,pH值为7,含砂率为0;利用360°旋转的旋转动力装置驱动全套管高速旋转,同时开启全套管底部的高压喷射器,利用高压喷浆切割土体,直至开挖到旧桩底部下1m,最终使旧桩与地下土体或障碍物分离。其中高压喷浆管4的直径为10mm,全套管的钻头为锯齿钛合金钻头,所述钻头分内齿、中齿和外齿三个方向,在全套管工作时,内齿和外齿清除与全套管接触的土体或障碍物,中齿削切全套管下方的土体或障碍物,同时配合高压喷浆,降低全套管的摩阻力,从而加快全套管切割、切削钻进速度,提高工作效率,同时保证旧桩的完整性。
步骤3,移除拔桩机,下放钢丝绳5,利用绳索锁紧旧桩,然后用吊车把旧桩整体吊装出地面;钢丝绳5配合U型卡6锁紧旧桩,保证了旧桩起拔时桩身的垂直度,以便旧桩整体吊运平稳、安全、可靠。
步骤4,拔出旧桩,采用水泥土回填密实,拔出全套管,逐步回填至原始地面。拔出旧桩,将水泥和土进行混合配制水泥土,水泥含量为8%,即每立方土中加入144kg水泥,强度在0.5MPa,水泥为32.5的普通硅酸盐水泥,土方的直径都小于3cm;采用挖机将水泥土灌入孔内,边回填边拔出全套管;当水泥土填筑至上部后拔出全套管移除拔桩机械,同时用挖机将水泥土击实。回填过程中通过土体的自然冲击力使土体密实,因上部土体冲击力较小,用挖机击实,该施工方法经过实验证实回填的土体密实度较好,回填一个月后在后续施工中没有出现塌陷现象。
本发明的施工效率高,相比较传统是施工方法,缩短了施工时间,节省了施工成本,具有较大的经济效益;本发明中桩孔回填后成柱效果好,没有一根新柱因拔桩不干净二影响施工,同时本发明在拔桩过程中不会产生任何泥浆,且施工设备低噪声,施工速度快,对工程所在地区的环境得到有效的保护。
实施例2:
本实施例是在实施例1的基础上对全套管进行优化,所述全套管接口部分31m范围内的管身外径大于管体外径2cm,且全套管的钻头部分12m范围内的管身外径大于管体外径2cm;所述全套管的管身上设有若干通孔2,减少全套管与周围土体的接触面积,从而达到减少全套管摩擦阻力的效果,以便加快全套管的工作效率。
本实施例的其他部分与实施例1相同,故不再赘述。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种全套管拔除柱排式钻孔灌注桩施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,施工准备,挖除旧桩桩头,对旧桩进行有效定位;
步骤2,用拔桩机全套管对旧桩准确定位,利用360°旋转的旋转动力装置驱动全套管高速旋转,同时开启全套管底部的高压喷射器,利用高压喷浆切割土体,直至开挖到旧桩底部下1m,最终使旧桩与地下土体或障碍物分离;
步骤3,移除拔桩机,下放钢丝绳(5),利用绳索锁紧旧桩,然后用吊车把旧桩整体吊装出地面;
步骤4,拔出旧桩,采用水泥土回填密实,拔出全套管,逐步回填至原始地面。
2.根据权利要求1所述的一种全套管拔除柱排式钻孔灌注桩施工方法,其特征在于,所述步骤2中全套管的接口部分(3)1m范围内的管身外径大于管体外径1-3cm,且全套管的钻头部分(1)2m范围内的管身外径大于管体外径1-3cm;所述全套管的管身上设有若干通孔(2)。
3.根据权利要求1所述的一种全套管拔除柱排式钻孔灌注桩施工方法,其特征在于,所述步骤2中全套管的钻头上设有内齿、中齿以及外齿,所述内齿和外齿清除与全套管接触的土体或障碍物,所述中齿削切全套管下方的土体或障碍物。
4.根据权利要求1所述的一种全套管拔除柱排式钻孔灌注桩施工方法,其特征在于,所述步骤2中高压喷射器的高压喷浆管(4)的直径为10mm。
5.根据权利要求1所述的一种全套管拔除柱排式钻孔灌注桩施工方法,其特征在于,所述步骤2中高压喷射器用的泥浆性能为比重1.06-1.15、粘度25-30s、pH值6-8、含砂率0%。
6.根据权利要求1所述的一种全套管拔除柱排式钻孔灌注桩施工方法,其特征在于,所述步骤3中钢丝绳(5)采用U型卡(6)锁紧旧桩。
7.根据权利要求1所述的一种全套管拔除柱排式钻孔灌注桩施工方法,其特征在于,所述步骤4中水泥土回填主要包括以下步骤:
步骤4.1,拔出旧桩,将水泥和土进行混合配制水泥土;
步骤4.2,采用挖机将水泥土灌入孔内,边回填边拔出全套管;
步骤4.3,当水泥土填筑至上部后拔出全套管移除拔桩机械,同时用挖机或重锤将水泥土击实。
8.根据权利要求7所述的一种全套管拔除柱排式钻孔灌注桩施工方法,其特征在于,所述水泥土包括水泥和土,所述水泥含量为8%,所述土的直径小于5cm。
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