CN107905236A - 抗滑桩旋挖钻快速成孔及砼浇筑的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗滑桩旋挖钻快速成孔及砼浇筑的施工方法，包括以下步骤：测量放样、孔口部位的场地整平及压实处理、孔口钢护筒安装、小钻头周边切土取土、大钻头中间取土、矩形修边器修边、大钻头取孔底修边土、采用吊车进行钢筋笼安装固定、导管法浇注砼。利用旋挖钻进行抗滑桩成孔的快速施工方法，使抗滑桩成孔工艺简单化、快速化、安全化和系统化。
Description
技术领域
本发明属于工程施工技术领域，具体涉及一种抗滑桩旋挖钻成孔的施工方法。本工法适用于所有黄土类等均质软土地层，凡抗滑桩施工范围内的周边岩土强度为低于40MPa的强风化岩体的情况下均可使用，但对于抗滑桩穿越地下水较多或存在流沙、砂砾层地段不可使用，以避免产生较大的塌孔或对砼造成较多的超挖浪费现象。
背景技术
随着社会的不断进步及科学技术的不断发展，以及人类对工作环境及安全标准的要求越来越高，工程建设领域机械化发展进程也被迫得到了不同程度地推进，部分工程项目的机械化作法已得到改革和创新。
传统的抗滑桩成孔采用人工挖孔方式，作业效率低，工程成本高。在人工开挖前，需要在开挖位置外周设置砼锁口圈梁，以避免出现孔口塌孔现象，人工开挖完成后，再进行钢筋笼安装固定及导管法浇注砼。砼锁口圈梁施工成本高，无法重复利用，且环保效益差。
发明内容
针对上述技术问题，本发明旨在提供一种利用旋挖钻进行抗滑桩快速成孔及砼浇筑的施工方法，使抗滑桩成孔工艺简单化、快速化、安全化和系统化。
为此，本发明所采用的技术方案为：一种抗滑桩旋挖钻快速成孔及砼浇筑的施工方法，包括以下步骤：
第一步，测量放样，确定桩孔位置及标高；
第二步，孔口部位的场地整平及压实处理；
第三步，孔口钢护筒安装固定；所述钢护筒的横截面为矩形，先人工开挖钢护筒安装孔，钢护筒安装孔的深度小于钢护筒的高度，再将钢护筒通过吊车吊入钢护筒安装孔内安装固定，应确保钢护筒的孔口不发生变形，钢护筒外周通过锚杆固定防止发生位移；
第四步，小钻头周边取土；待孔口钢护筒安装完成后，采用旋挖钻小钻头对钢护筒内壁进行周边切土、取土；
第五步，大钻头中间取土；待周边土体切割完成，使中间土体分离开后，旋挖机更换安装大钻头，大钻头将中间剩余土体全部取出；
第六步，矩形修边器修边；旋挖钻安装矩形修边器，矩形修边器穿过钢护筒进行井身不规则土体修边处理；
第七步，大钻头取孔底修边土，旋挖钻安装大钻头，大钻头伸入井底取孔底修边土；
第八步，采用吊车进行钢筋笼安装固定；
第九步，导管法浇注砼。
作为上述方案的优选，所述矩形修边器包括刀盘主骨架、矩形修边刀盘、联接器和定位穿心棒，所述矩形修边刀盘通过刀盘主骨架安装固定，所述联接器安装在刀盘主骨架顶部居中位置处，用于与旋挖钻相连，所述定位穿心棒横向穿过联接器与旋挖钻，用于固定矩形修边器和限制矩形修边器摆动。
进一步，所述刀盘主骨架为工字钢焊接成的“米”字形的框架结构，所述矩形修边刀盘采用钢板焊接围成的上小下大的带锥度的矩形筒，矩形筒的底部被打磨成刀口状尖角作为刀刃。
本发明的核心在于第三步到第七步，如何利用旋挖钻机快速成孔的施工步骤，其余步骤与现有的施工方法的步骤基本一致，其有益效果是：
(1)、严格控制了施工过程中由于人工挖孔所带来的不安全因素，同时推进了机械化施工的使用范围；
(2)、开拓并创新了均质软土地层抗滑桩的机械成孔施工方法，提高了工作效率，降低了施工成本；
(3)、改善了作业人员的工作环境，减少了人工下井操作安全隐患，确保了操作人员的人身安全。
附图说明
图1是本发明中应用的矩形修边器结构示意图。
图2是图2的侧视图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：
一种抗滑桩旋挖钻快速成孔及砼浇筑的施工方法，按以下施工步骤进行：
第一步，测量放样，确定桩孔位置及标高。
第二步，孔口部位的场地整平及压实处理。
第三步，孔口钢护筒安装固定。钢护筒的横截面为矩形(周边略大于桩身尺寸2～3cm)，先采用人工按照桩孔放样位置及尺寸对桩顶(身)100～130cm范围(开挖深度为钢护筒长度的3/5左右)内的土体进行人工开挖，并将钢护筒通过吊车吊入安装于开挖孔内。为确保钢护筒在桩孔开挖过程中不发生掉落至孔内或产生位移，保证孔口施工的安全及孔口周边土体的稳定，最后采用锚杆进行固定(钢护筒高于原地表30～50cm)。最好是，在钢护筒的孔口外周焊接工字钢，以增加孔口位置处的强度，防止变形，一旦孔口发生变形，修边器则无法顺利进入。钢护筒的内孔轮廓应与修边器的外轮廓匹配。
第四步，小钻头取周边土；待孔口钢护筒安装完成后，采用旋挖钻小钻头(φ80cm)洞护筒内壁进行周边切土、取土(小钻头振动小，减少对土体的结构的破坏)；旋挖机安装小钻头，小钻头穿过钢护筒进行钢护筒下方的周边切土。
第五步，大钻头中间取土；待周边土体切割完成，使中间土体分离开后，旋挖机更换安装大钻头(φ200cm)，大钻头将中间剩余土体全部取出。
第六步，修边器修边。旋挖钻安装修边器，修边器穿过钢护筒进行进行井身不规则土体修边处理。
第七步，大钻头取孔底修边土。旋挖钻安装大钻头，大钻头伸入井底取孔底修边土。
第八步，采用吊车进行钢筋笼安装固定。
第九步，导管法浇注砼。
步骤一、步骤二、步骤八、步骤九与传统人工挖孔的步骤相同，在此不再赘述。
结合图1、图2所示，矩形修边器主要由主要由刀盘主骨架1、矩形修边刀盘2、联接器3和定位穿心棒4组成。矩形修边刀盘2通过刀盘主骨架1安装固定，联接器3安装在刀盘主骨架1顶部居中位置处用于与旋挖钻相连，联接器3的上端设置有安装法兰盘。定位穿心棒4横向穿过联接器3与旋挖钻，用于固定修边器和限制修边器摆动。定位穿心棒4最好为两根，且上下间隔设置。最好是，刀盘主骨架1为工字钢(I20a)焊接成的“米”字形的框架结构，矩形修边刀盘2采用钢板焊接围成的上小下大的带锥度的矩形筒，矩形筒的底部被打磨成刀口状尖角作为刀刃。在刀盘主骨架1与联接器3之间还设置有三角形加强钢板5。
上述工法，使用旋挖钻进行抗滑桩快速成孔作业，利用了土体的自稳能力及孔洞开挖的时间效应，在确保软弱岩土逐步失稳之前，快速完成孔桩施工，并完成砼浇筑工作，以达到钻孔、成孔、浇筑等各道工序快速转换的效果，使得整个施工过程顺序、流畅、合理、科学。
操作要点：
(1)、在进行矩形修边器与钻机联接器部位的联接器制作时，要充分考虑联接器自身的刚度、结构尺寸及重直度的控制，避免加工联接器完成后出现前后左右摇晃现象，不利于孔桩成形控制。
(2)、孔口处理非常关键，处理不好便会造成孔口塌孔现象，同时也会给井口设备造成不必要的安全隐患。
(3)、钻孔取土垂直度控制，不能向两侧和推力方向偏，垂直度控制在2％～4％左右，垂直度控制电脑钻机自带。
(4)、钻头的使用顺序及控制要求。周边取土钻头越小越好，以减少对周边土体的扰动，在完成周边切土隔离后，然后采用大钻头进行中间取土，最后采用矩形修边器进行修边。整个钻孔过程中应确保取土过程减少扰动及确保孔底的沉渣量清理干净。
(5)、钢筋笼现场在机加工场集中加工成型，采用吊车吊入孔内进行安装固定，钢筋笼节段间在孔口进行焊接下放，砼浇筑采用水下灌注桩工艺进行施工，确保砼的自密性和强度满足要求。为保证孔口砼的强度，在即将完成砼浇筑前，对桩顶砼进行加强捣固。
(6)、从钻孔至下放安装钢筋笼，再到砼浇筑，此过程必须连续、快速进行，避免出现中断或长时间托延，导致塌孔现象出现。
效益分析效益：
本工法较传统人工挖孔桩工法施工主要体现在以下三个方面：a、工费方面是人工挖孔桩工法的0.62倍；b、从钻孔至砼浇筑完成的全程施工速度方面比人工挖孔桩快16～22倍(例如截面积为2*3m的抗滑桩，单根长24m，采用人工挖孔工法施工1根桩需32天，而采用旋挖钻成孔工法施工则只需1.5～2天)；c、工艺方面节省了护壁砼施工工序，节省了护壁砼用量和联接器钢筋用量，同时也严格控制了孔桩开挖成形效果，严格控制了砼超挖回填量。
社会、环境效益：
此工法开创了抗滑桩快速成孔的先例，提高了工作效率，为抗滑桩施工提供了新思路和新方法，不再使抗滑桩施工成为工程抢进度时的拦路虎。同时由于机械化程度高，从而杜绝了人工下井作业的安全隐患，降低了安全风险。从根本上解决了国内抗滑桩施工速度慢、安全风险高、成本投入大的施工难题。
Claims (3)
1.一种抗滑桩旋挖钻快速成孔及砼浇筑的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，测量放样，确定桩孔位置及标高；
第二步，孔口部位的场地整平及压实处理；
第三步，孔口钢护筒安装固定；所述钢护筒的横截面为矩形，先人工开挖钢护筒安装孔，钢护筒安装孔的深度小于钢护筒的高度，再将钢护筒通过吊车吊入钢护筒安装孔内安装固定，应确保钢护筒的孔口不发生变形，钢护筒外周通过锚杆固定防止发生位移；
第四步，小钻头周边取土；待孔口钢护筒安装完成后，采用旋挖钻小钻头对钢护筒内壁进行周边切土、取土；
第五步，大钻头中间取土；待周边土体切割完成，使中间土体分离开后，旋挖机更换安装大钻头，大钻头将中间剩余土体全部取出；
第六步，矩形修边器修边；旋挖钻安装矩形修边器，矩形修边器穿过钢护筒进行井身不规则土体修边处理；
第七步，大钻头取孔底修边土，旋挖钻安装大钻头，大钻头伸入井底取孔底修边土；
第八步，采用吊车进行钢筋笼安装固定；
第九步，导管法浇注砼。
2.根据权利要求1所述的抗滑桩旋挖钻快速成孔及砼浇筑的施工方法，其特征在于：所述矩形修边器包括刀盘主骨架、矩形修边刀盘、联接器和定位穿心棒，所述矩形修边刀盘通过刀盘主骨架安装固定，所述联接器安装在刀盘主骨架顶部居中位置处，用于与旋挖钻相连，所述定位穿心棒横向穿过联接器与旋挖钻，用于固定矩形修边器和限制矩形修边器摆动。
3.根据权利要求2所述的抗滑桩旋挖钻快速成孔及砼浇筑的施工方法，其特征在于：所述刀盘主骨架为工字钢焊接成的“米”字形的框架结构，所述矩形修边刀盘采用钢板焊接围成的上小下大的带锥度的矩形筒，矩形筒的底部被打磨成刀口状尖角作为刀刃。
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