CN108086308B - 填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法,包括如下步骤:在冲孔灌注桩的施工过程中遇到暗埋淤泥包时;向已有桩孔内回填硬质填充料至地面标高;为桩机更换大一型号的新桩锤,进行冲孔施工至所述暗埋淤泥包的顶部形成扩径桩孔;将钢护筒插入所述扩径桩孔内并下放至穿过淤泥层;将所述钢护筒和所述扩径桩孔之间间隙密实填充;将所述原桩锤装回至所述桩机上,于所述钢护筒内进行冲孔施工,而后灌注混凝土完成所述暗埋淤泥包处的冲孔灌注桩的施工。本发明采用钢护筒穿过淤泥层为冲孔灌注桩的冲孔施工提供条件基础,避免了冲孔施工中出现塌孔和缩孔的现象,从而能够完成冲孔灌注桩的施工。

Description

填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域,特指一种填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法。
背景技术
目前沿海大型城市建设用地越来越为紧张,滨海建筑逐渐增加,人工填海造陆成为沿海城市解决用地紧张的一种途径。在人工填方时一般采用推填方式进行陆域成形,填料下挤入淤泥,会推动淤泥流淌面,淤泥海相受推挤流动到一定距离后(受淤泥自身性状不同而存在远近),后序跟进的填料会覆盖陇起的淤泥,从而在填料内形成暗埋淤泥包。而填方多为混含大量块石的杂填土层,使人工填土层上部为大小不一的风化岩片石、碎屑及风化砂等,下部局部存在暗埋淤泥包。在冲孔灌注桩施工时如某桩位下有暗埋淤泥包,该桩施工过程中将会出现严重缩孔、塌孔现象,导致该桩无法正常施工。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法,解决现有的冲孔灌注桩施工时遇到暗埋淤泥包时出现严重缩孔、塌孔现象而导致该桩无法正常施工的问题。
实现上述目的的技术方案是:
本发明提供了一种填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法,包括如下步骤:
于填海区按设计位置施工冲孔灌注桩;
在冲孔灌注桩的施工过程中,若某一桩孔于碎石填土区内遇到暗埋淤泥包而发生缩孔或塌孔现象时,停止所述暗埋淤泥包处的冲孔灌注桩的施工;
向位于所述碎石填土区内的对应所述暗埋淤泥包处的已有桩孔内回填硬质填充料至地面标高;
将桩机上的原桩锤更换为大一型号的新桩锤,利用所述新桩锤在对应所述暗埋淤泥包处的冲孔灌注桩的位置处进行冲孔施工至所述暗埋淤泥包的顶部,形成与所述暗埋淤泥包连通的扩径桩孔;
提供钢护筒,将所述钢护筒插入所述扩径桩孔内并下放,直至所述钢护筒穿过淤泥层;
将所述钢护筒的外侧和所述扩径桩孔的内侧之间间隙密实填充;
将所述原桩锤装回至所述桩机上,利用所述原桩锤于所述钢护筒内进行冲孔施工,而后灌注混凝土完成所述暗埋淤泥包处的冲孔灌注桩的施工。
本发明为暗埋淤泥包处的冲孔灌注桩提供了有效的施工方法,将缩孔或塌孔处的已有桩孔填平,接着用大一型号的新桩锤冲孔形成扩径桩孔,冲孔时确保开孔达到暗埋淤泥包的顶部,以便于钢护筒下放穿过淤泥层,在新桩锤达到暗埋淤泥包的顶部后即停止冲孔施工,以防止出现严重缩孔或塌孔现象;采用钢护筒穿过淤泥层为冲孔灌注桩的冲孔施工提供条件基础,避免了冲孔施工中出现塌孔和缩孔的现象,从而能够完成冲孔灌注桩的施工。钢护筒的外侧密实填充起到加固钢护筒的作用,能够保证钢护筒的垂直度,从而保证冲孔灌注桩施工的垂直度。
本发明填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法的进一步改进在于,提供钢护筒时,将所述钢护筒的内径设计为大于所述冲孔灌注桩的直径,且小于所述新桩锤的直径。
本发明填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法的进一步改进在于,下放所述钢护筒时,利用所述新桩锤将所述钢护筒打入所述扩径桩孔内。
本发明填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法的进一步改进在于,所述钢护筒采用多节护筒结构拼接连接而成,在下放过程中,先将一节护筒结构打入所述扩径桩孔内并在所述扩径桩孔的顶部留设一段连接端,再将下一节护筒结构吊起并对接连接在连接端上,继续向下打入,如此往复直至所述钢护筒穿过所述淤泥层。
本发明填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法的进一步改进在于,在下放钢护筒的过程中,实时监控所述钢护筒的垂直度并防止所述钢护筒的偏斜。
本发明填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法的进一步改进在于,所述钢护筒下放完成后,对所述钢护筒的中心和待施工的所述冲孔灌注桩的中心进行复核,若超出误差范围,则将所述钢护筒拔出重新下放。
本发明填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法的进一步改进在于,所述硬质填充料为片石,利用所述片石将所述已有桩孔密实填满。
本发明填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法的进一步改进在于,将所述钢护筒的外侧和所述扩径桩孔的内侧之间间隙密实填充,包括:
提供级配砂石,将所述级配砂石沿所述钢护筒的四周均匀的回填至所述间隙内,在回填级配砂石的过程中,实时监测所述钢护筒的垂直度,通过所述级配砂石将所述间隙密实填充。
附图说明
图1为本发明填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法中冲孔灌注桩施工过程中遇到暗埋淤泥包的结构示意图。
图2为本发明填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法中向已有桩孔内回填硬质填充料的结构示意图。
图3为本发明填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法中利用新桩锤冲孔施工的结构示意图。
图4为本发明填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法中下放钢护筒的结构示意图。
图5为本发明填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法中将钢护筒和扩径桩孔间的间隙填充密实的结构示意图。
图6为本发明填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法中利用原桩锤施工冲孔灌注桩的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
参阅图1,本发明提供了一种填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法,适用于不可预见位置的暗埋淤泥包的地质情况,针对解决冲孔灌注桩施工过程中遇到暗埋淤泥包而发生塌孔或严重缩孔现象时而无法正常施工的问题。本发明的施工方法为采用硬质填充料将已有桩孔回填,而后采用大一型号的桩锤进行冲孔施工,以使得形成的扩径桩孔能够方便钢护筒的下放,通过钢护筒穿过淤泥层为冲孔灌注桩的施工提供基础,使得冲孔灌注桩在钢护筒内进行冲孔施工时,不会遇到淤泥层和暗埋淤泥包,从而避免了塌孔和严重缩孔现象的产生,并完成了冲孔灌注桩的施工。下面结合附图对本发明填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法进行说明。
本发明提供了一种填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法,包括如下步骤:
于填海区按设计位置施工冲孔灌注桩;如图1所示,人工填海造陆的结构从下至上依次包括位于底层的岩土层15、位于岩土层15至上的淤泥层14、位于淤泥层14之上的含淤泥素填土区13以及位于含淤泥素填土区13之上的碎石填土区11,淤泥层14本身的流动性较大,在其上进行填土时,淤泥受到推挤流动到一定距离后被后序跟进的填料覆盖隆起对的淤泥从而形成了暗埋淤泥包12,该暗埋淤泥包12与位于下部的淤泥层14连通,并部分位于含淤泥素填土区13内,还有部分位于碎石填土区11内。暗埋淤泥包12埋设在碎石填土区11内,在冲孔灌注桩施工前无法提前预知暗埋淤泥包12的位置,从而无法在设计冲孔灌注桩位置时规避暗埋淤泥包12的位置。
冲孔灌注桩的施工按照正常的施工工艺进行施工,在冲孔灌注桩的施工过程中,若某一桩孔于碎石填土区11内遇到暗埋淤泥包12而发生缩孔或塌孔现象时,停止暗埋淤泥包12处的冲孔灌注桩的施工;由于暗埋淤泥包12内为淤泥,具有较大的流动性,故而在暗埋淤泥包12内无法完成冲孔,会产生严重的缩孔或者塌孔(或者大面积塌孔)的现象,从而使得该暗埋淤泥包12处的冲孔灌注桩无法按照正常的施工工艺进行施工了。
停止暗埋淤泥包12处的冲孔灌注桩的施工,将桩机31的原桩锤311从已有桩孔21内提出,并将桩机31移走。
如图2所示,接着向位于碎石填土区11内的对应暗埋淤泥包12处的已有桩孔21内回填硬质填充料23至地面标高;利用硬质填充料23将已有桩孔21填实,较佳地该硬质填充料23为片石,利用片石将已有桩孔21密实填满。片石指刚开采出来的小石片,具有较高的硬度和强度。
接着如图3所示,将桩机31上的原桩锤311更换为大一型号的新桩锤312,利用新桩锤312在对应暗埋淤泥包12处的冲孔灌注桩的位置处进行冲孔施工至暗埋淤泥包12的顶部,形成与暗埋淤泥包12连通的扩径桩孔22;其中大一型号的新桩锤312的直径大于原桩锤311的直径,一般要比原桩锤311的直径大200mm、300mm或500mm。通常施工工艺中的冲孔灌注桩的桩体直径一般采用0.8米、1米、1.2米、1.5米或1.8米,若原设计冲孔灌注桩的直径采用0.8米,对应的原桩锤311的大小适配于直径0.8米的冲孔灌注桩,大一型号的新桩锤312的大小采用适配于直径1米的冲孔灌注桩,以此类推,若冲孔灌注桩采用1米的,则新桩锤312采用适配于1.2米的冲孔灌注桩的大小。利用新桩锤312冲出孔径较大的扩径桩孔22,以便于钢护筒的下放,利用大一型钢的新桩锤312能够保证钢护筒下放过程中满足垂直度的规范要求,并且防止防护筒的变形,还能够便于钢护筒的垂直度调整。
较佳地,在利用新桩锤312进行冲孔施工时,确保利用新桩锤312将位于暗埋淤泥包12顶部处的片石和碎石填土区11的部分冲出,以满足后续工艺中的钢护筒的下放操作,且在冲孔至暗埋淤泥包12的顶部处时,也即在冲孔施工中新桩锤312第一次打到暗埋淤泥包12上时,就停止冲孔施工,将新桩锤312提出,以防止冲孔超过暗埋淤泥包12的顶部时会出现严重塌孔和缩孔现象。该处所指的暗埋淤泥包12的顶部为暗埋淤泥包12和碎石填土区11的交接处。桩锤冲击在碎石填土区11上所受到的阻力和冲击在暗埋淤泥包12上所受到的阻力差距较大,故而新桩锤312第一次打到暗埋淤泥包12上时会被及时发现,从而能够避免冲孔超过暗埋淤泥包12后发生严重缩孔和/或塌孔的现象。
利用新桩锤312进行冲孔施工时,严密监测扩径桩孔22的垂直度,保证新桩锤312的垂直度满足规范要求,进而使得形成的扩径桩孔22满足垂直度要求。
接着如图4所示,提供钢护筒24,将钢护筒24插入扩径桩孔22内并下放,直至钢护筒24穿过淤泥层14;在扩径桩孔22形成后,及时将钢护筒24下放到扩径桩孔22内,通过钢护筒24为该暗埋淤泥包12处的冲孔灌注桩提供施工基础,较佳地,钢护筒24采用壁厚较厚的钢板制作而成,以确保钢护筒的刚度,该钢护筒24的厚度采用8mm,利用卷制加工制作,焊缝为单面坡口,朝向钢护筒外侧方便焊接,每根钢护筒的长度为1.5米至2米。
作为本发明施工方法的一较佳实施方式,在提供钢护筒24时,将钢护筒24的内径设计为大于冲孔灌注桩的直径,且小于新桩锤312的直径。使得钢护筒24一方面能够方便且顺利地插入到扩径桩孔22内,另一方面还能够为冲孔灌注桩的施工提供施工空间,且该施工空间可完全避开淤泥层14和暗埋淤泥包12,从而有效地避免了冲孔施工中的严重缩孔和/或塌孔现象的发生。
作为本发明施工方法的另一较佳实施方式,下放钢护筒24时,利用新桩锤312将钢护筒24打入扩径桩孔22内。新桩锤312的直径大于钢护筒24的直径,故而可直接利用新桩锤312将钢护筒24打入到扩径桩孔22内,并将钢护筒24一直向下打入以穿过暗埋淤泥包12和淤泥层14,使得钢护筒24的底部有部分伸入到位于淤泥层14之下的岩土层15内,从而通过钢护筒24穿过淤泥层14和暗埋淤泥包12,为使其内部将淤泥层14和暗埋淤泥包12内流动的淤泥阻隔在外,钢护筒24的内部为冲孔灌注桩提供了施工空间,使得冲孔灌注桩能够在遇到暗埋淤泥包12之后仍能完成施工。
较佳地,钢护筒24采用多节护筒结构拼接连接而成,在下放过程中,先将一节护筒结构打入扩径桩孔22内并在扩径桩孔22的顶部留设一段连接端,再将下一节护筒结构吊起并对接连接在连接端上,继续向下打入,如此往复直至钢护筒24穿过淤泥层。相邻的两节护筒结构之间采用焊接连接。
作为本发明施工方法的又一较佳实施方式,在下放钢护筒24的过程中,实时监控钢护筒24的垂直度并防止钢护筒24的偏斜。在下放钢护筒24的过程中,保证新桩锤312平稳,且一定要在钢护筒24的顶面平面的居中位置,尽可能地避免因偏心造成钢护筒24的偏斜。利用水平尺严格控制钢护筒24的垂直度,使得垂直偏差不得超过规范要求的1/100,力求钢护筒24垂直入土。若发现有偏斜的趋势,马上进行纠正。
进一步地,钢护筒24下放完成后,对钢护筒24的中心和待施工的冲孔灌注桩的中心进行复核,若超出误差范围,则将钢护筒24拔出重新下放。
接着结合图5所示,将钢护筒24的外侧和扩径桩孔22的内侧之间间隙25密实填充,从而形成填充层26,利用填充层26来加固钢护筒24,以保证钢护筒24的垂直度。较佳地,该密实填充的步骤包括:
提供级配砂石,将级配砂石沿钢护筒24的四周均匀的回填至间隙25内,在回填级配砂石的过程中,实时监测钢护筒24的垂直度,通过级配砂石将间隙25密实填充。
接着结合图6所示,将原桩锤311装回至桩机31上,利用原桩锤311于钢护筒24内进行冲孔施工,直至完成桩孔的施工而后向桩孔内灌注混凝土完成暗埋淤泥包12处的冲孔灌注桩的施工。
本发明为暗埋淤泥包处的冲孔灌注桩提供了有效的施工方法,将缩孔或塌孔处的已有桩孔填平,接着用大一型号的新桩锤冲孔形成扩径桩孔,冲孔时确保开孔达到暗埋淤泥包的顶部,以便于钢护筒下放穿过淤泥层,在新桩锤达到暗埋淤泥包的顶部后即停止冲孔施工,以防止出现严重缩孔或塌孔现象;采用钢护筒穿过淤泥层为冲孔灌注桩的冲孔施工提供条件基础,避免了冲孔施工中出现塌孔和缩孔的现象,从而能够完成冲孔灌注桩的施工。钢护筒的外侧密实填充起到加固钢护筒的作用,能够保证钢护筒的垂直度,从而保证冲孔灌注桩施工的垂直度。
本发明的施工方法以极低的费用保证了冲孔灌注桩的继续施工,还能够保证桩的质量,还具有节约工期、节约成本、绿色环保的优点。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明,本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而,实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定,本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法,其特征在于,包括如下步骤:
于填海区按设计位置施工冲孔灌注桩;
在冲孔灌注桩的施工过程中,若某一桩孔于碎石填土区内遇到暗埋淤泥包而发生缩孔或塌孔现象时,停止所述暗埋淤泥包处的冲孔灌注桩的施工;
向位于所述碎石填土区内的对应所述暗埋淤泥包处的已有桩孔内回填硬质填充料至地面标高;
将桩机上的原桩锤更换为大一型号的新桩锤,利用所述新桩锤在对应所述暗埋淤泥包处的冲孔灌注桩的位置处进行冲孔施工至所述暗埋淤泥包的顶部,形成与所述暗埋淤泥包连通的扩径桩孔;
提供钢护筒,将所述钢护筒的内径设计为大于所述冲孔灌注桩的直径,且小于所述新桩锤的直径,将所述钢护筒插入所述扩径桩孔内并下放,直至所述钢护筒穿过淤泥层;
将所述钢护筒的外侧和所述扩径桩孔的内侧之间间隙密实填充;
将所述原桩锤装回至所述桩机上,利用所述原桩锤于所述钢护筒内进行冲孔施工,而后灌注混凝土完成所述暗埋淤泥包处的冲孔灌注桩的施工。
2.如权利要求1所述的填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法,其特征在于,下放所述钢护筒时,利用所述新桩锤将所述钢护筒打入所述扩径桩孔内。
3.如权利要求2所述的填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法,其特征在于,所述钢护筒采用多节护筒结构拼接连接而成,在下放过程中,先将一节护筒结构打入所述扩径桩孔内并在所述扩径桩孔的顶部留设一段连接端,再将下一节护筒结构吊起并对接连接在连接端上,继续向下打入,如此往复直至所述钢护筒穿过所述淤泥层。
4.如权利要求3所述的填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法,其特征在于,在下放钢护筒的过程中,实时监控所述钢护筒的垂直度并防止所述钢护筒的偏斜。
5.如权利要求1所述的填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法,其特征在于,所述钢护筒下放完成后,对所述钢护筒的中心和待施工的所述冲孔灌注桩的中心进行复核,若超出误差范围,则将所述钢护筒拔出重新下放。
6.如权利要求1所述的填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法,其特征在于,所述硬质填充料为片石,利用所述片石将所述已有桩孔密实填满。
7.如权利要求1所述的填海区局部暗埋淤泥包上冲孔灌注桩的施工方法,其特征在于,将所述钢护筒的外侧和所述扩径桩孔的内侧之间间隙密实填充,包括:
提供级配砂石,将所述级配砂石沿所述钢护筒的四周均匀的回填至所述间隙内,在回填级配砂石的过程中,实时监测所述钢护筒的垂直度,通过所述级配砂石将所述间隙密实填充。
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