CN108193671A - 用于重山区地形地貌险恶区域超大直径桩基成孔施工方法 - Google Patents

用于重山区地形地貌险恶区域超大直径桩基成孔施工方法 Download PDF

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张鸿文
金健
李国华
王海峰
周洋
王雪松
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
    • E02D5/36—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making without use of mouldpipes or other moulds

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Abstract

本发明公开了一种用于重山区地形地貌险恶区域超大直径桩基成孔施工方法，先是利用无人机航拍、BIM技术和数字地图，有效解决了重山区地形地貌险恶施工区域测量困难的问题，为现场的施工规划提供更准确形象的数据。然后利用小型的旋挖钻机先钻合理布置的多个小孔，再回填以后人工挖孔出渣成孔的方法，为环保要求高、不允许采用爆破法开挖、不具备大型设备进场、开挖难度较大的弱风化岩石大直径桩基成孔提供了可行性的技术手段，并且降低了人工开挖的难度，加快了该特殊环境下的桩基人工开挖速度，并保证了桩基成孔质量。

Description

用于重山区地形地貌险恶区域超大直径桩基成孔施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其是用于重山区地形地貌险恶施工区域、不具备修建大型临时便道的山区施工地带、不具备大型施工机械进出场条件下的弱风化岩层大直径桩基的成孔施工方法。
背景技术
旋挖钻机成孔及人工挖孔成孔均是一种常用的桥梁桩基成孔施工方法，被广泛应用于各类大型桥梁桩基施工领域。
单一的旋挖钻机成孔或人工挖孔成孔都是在场地条件及地质情况允许的条件下才能实现，然而在重山区超高承载力弱风化岩层施工很难快速、高效的实现，达不到预期效果；同时，在重山区地形地貌险恶地带又无法实现大型机械设备进出场大型临时便道的修建，从而造成资源浪费，增加施工成本。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种用于重山区地形地貌险恶区域超大直径桩基成孔施工方法。
本发明的目的可以通过下述技术方案来实现：用于重山区地形地貌险恶区域超大直径桩基成孔施工方法，包括：
利用无人机航拍得到要施工的区域图像，并结合BIM技术和该区域的数字地图，对该区域建立数字地图模型和数字地图模拟地形；根据数字地图模拟地形合理分配挖填方工程量，规划并修建施工便道、平整施工场地和边坡防护作业平台；通过地勘分析确定旋挖钻机的型号；利用旋挖钻机在桩孔范围内套钻多个小孔，回填以后再人工挖孔出渣成孔。
进一步地，所述施工便道上铺设钢筋网片和C20混凝土，并且在临空侧设置防撞设置。
进一步地，人工挖孔时利用静态破碎剂、风镐破碎机降低挖孔难度。
与现有技术相比，本发明的优点在于：利用无人机航拍、BIM技术和数字地图，有效解决了重山区地形地貌险恶施工区域测量困难的问题，为现场的施工规划提供更准确形象的数据。然后利用小型的旋挖钻机先钻合理布置的多个小孔，再回填以后人工挖孔出渣成孔的方法，为环保要求高、不允许采用爆破法开挖、不具备大型设备进场、开挖难度较大的弱风化岩石大直径桩基成孔提供了可行性的技术手段，并且降低了人工开挖的难度，加快了该特殊环境下的桩基人工开挖速度，并保证了桩基成孔质量。
附图说明
图1为一实施例的数字地图模型的示意图。
图2为一实施例的数字地图模拟地形的示意图。
图3为一实施例的桩基成孔范围内的小孔数量及其位置的示意图。
图4为一实施例的锁口及护壁施工俯视示意图。
图5为滑动装置的侧面图。
图中标注如下：
1小孔。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明的具体实施方式，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本发明。尽管结合其优选的具体实施方案描述了本发明，但这些实施方案只是阐述，而不是限制本发明的范围。
实施例
利用无人机航拍得到要施工的区域图像，并结合BIM技术和该区域的数字地图，对该区域建立数字地图模型和数字地图模拟地形，导出现场实际地形地貌。根据数字地图模拟地形合理分配挖填方工程量，填方处就地取材，规划并修建施工便道、平整施工场地和边坡防护作业平台。数字地图模型参加图1，数字地图模拟地形参加图2。
施工便道为小型旋挖钻机顺利进场提供可靠的交通条件，由于场地局限，该施工便道不具备大型机械进场条件，施工便道宽度6.5m，铺设钢筋网片，20cm厚C20混凝土硬化，施工便道的临空侧设置防撞设施；施工道路，高陡边坡防护作业平台通过挖掘机从上至下逐级刷坡，直至边坡防护作业平台标高处；平整施工场地为小型旋挖钻机进场提供施工准备条件；同时架设电力线路，保证施工用水。这样就具备了旋挖钻机进场就可投入施工的条件。
然后通过地勘分析确定小型旋挖钻机的型号，确定旋挖钻机型号为SD28（280）。
再根据旋挖钻机和桩基直径的大小，合理布置套钻小孔1数量及位置，本实施例的小孔1数量及位置参加图3。之后,测定一要套钻小孔1位置及其地面标高，旋挖钻机就位，进行小孔1钻进，直至桩基底部设计标高，成孔回填。然后依次完成桩基范围内所有套钻小孔1的施工，待下一步人工挖孔。
对桩基中心测量定位，人工开挖线绘制和护桩制作（用以复测桩基人工挖进过程中孔中心及孔垂直度控制）。
采用锹、风镐等普通工具对桩基进行人工开挖。第一节挖孔施工完成后，进行锁口及护壁施工，锁口及护壁施工参见图4和图5，并在孔口搭设平台，安装提升设备等。挖孔施工每天每孔开挖1m，严禁超挖。
开挖时从上到下逐层用风镐、锹进行开挖，对于未通过旋挖套钻破碎的桩基岩石采用风动凿岩机钻孔并填充静态破碎剂降低人工开挖难度，提高开挖效率。挖土顺序为先挖中间后挖周边，开挖的孔径按设计桩径加40cm控制截面大小。挖孔过程中，要使孔壁稍有凹凸不平，以增加桩的摩擦力。
孔内挖出的渣土碎石装入桶中，采用卷扬机提升设备运输到地面，外运堆积到指定弃土场，防止污染环境。
作业人员采用标准座板用电动卷扬机提升出入桩内，并准备应急软梯供人员上下。
每日开工前必须检测井下的有毒有害气体，使用气体探测仪检测。施工过程中采用配有专门的送风设备（鼓风机）向井下输送洁净空气。
桩基成孔后，使用自制钢筋笼检孔器进行检验，探孔器采用外径等于钻孔桩钢筋笼直径加10cm，长度不小于4-6D（D为桩径）米的钢筋笼吊入。
成孔桩基经探孔器检孔合格后对孔底进行清理。
应当指出，对于经充分说明的本发明来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本发明的说明，而不是对本发明的限制。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型，且以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.用于重山区地形地貌险恶区域超大直径桩基成孔施工方法，其特征在于，包括：
利用无人机航拍得到要施工的区域图像，并结合BIM技术和该区域的数字地图，对该区域建立数字地图模型和数字地图模拟地形；
根据数字地图模拟地形合理分配挖填方工程量，规划并修建施工便道、平整施工场地和边坡防护作业平台；
通过地勘分析确定旋挖钻机的型号；
利用旋挖钻机在桩孔范围内套钻4个小孔，回填以后再人工挖孔出渣成孔。
2.根据权利要求1所述的用于重山区地形地貌险恶区域超大直径桩基成孔施工方法，其特征在于，所述施工便道上铺设钢筋网片和C20混凝土，并且在临空侧设置防撞设置。
3.根据权利要求1所述的用于重山区地形地貌险恶区域超大直径桩基成孔施工方法，其特征在于，人工挖孔时利用静态破碎剂、风镐破碎机降低挖孔难度。
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