CN108798568A - 一种钻孔灌注桩渣浆分离施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钻孔灌注桩渣浆分离施工方法，包括步骤：1)立柱和底部横梁布设；2)渣浆过滤池布设；3)储渣槽布设；4)泥浆存放筒打设；5)横向连接体布设；6)提拉启闭口设置；7)渣浆过滤施工；8)储渣施工；9)泥浆重复利用。本发明的有益效果是：提拉启闭口的设置可根据渣浆分离设备的工作情况，对渣浆的排出的速率进行动态控制，防止渣浆外溢污染环境；渣浆过滤池不但可以满足渣浆快速分离、渣浆快速排除的要求，而且现场安装方便，可有效节省现场人工和材料成本；在渣浆过滤池外侧设置震动加载器和拉压式千斤顶，可满足震动加载和渣浆池顶拉的需要，提升渣浆分离和孔渣排除的效率。
Description
技术领域
本发明涉及灌注桩施工方法，特别涉及一种可以实现钻孔灌注桩渣浆高效分离、现场施工方便的钻孔灌注桩砂浆分离施工方法，属于岩土工程领域，适用于钻孔灌注桩施工工程。
背景技术
随着我国工程建设的快速发展，钻孔灌注桩以其承载力高、适用性强、工程造价低等特点被广泛采用。但是，在对钻孔灌注桩进行清孔施工时，常产生大量的工程泥浆和孔渣，这些泥浆和孔渣若得不到有效的分离不但会污染环境，而且会在一定程度上加大灌注桩的施工成本。
现有技术中已有一种钻孔灌注桩桩孔清渣装置，包括蓄电池、压力开关、缸体、电磁阀一、电磁阀二、转盘腔、下接触片和上接触片，其特征在于压力开关通过导线与蓄电池相连接，电磁阀一通过导线与压力开关相连接，电磁阀一通过导管与缸体相连接，该装置虽解决了桩孔清渣装置容积问题以及桩孔清渣装置在提升过程中漏渣问题，但装置结构较为复杂，难以适应复杂的施工环境，耐久性较差。现有技术中还有一种机械加压渣浆分离方法，其特征在于采用液压驱动的方式提高过滤材料两侧的压力差，使得水和小直径颗粒迅速通过过滤材料，而大直径颗粒被阻拦形成渣泥。该方法可在一定程度上解决渣浆问题，但孔渣易堵塞过滤网，影响施工效率。
综上所述，现有施工虽在适宜的工况下取得了较好的施工效果，但在改善渣浆分离效果、保护施工环境、提高现场施工效率等方面尚存不足。鉴于此，为提高灌注桩施工时渣浆分离的效率、降低现场施工对周边环境的影响、提高泥浆利用率，目前亟待发明一种可以实现钻孔灌注桩渣浆高效分离、现场施工方便、环境污染小的钻孔灌注桩渣浆分离施工方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种不但可以提高灌注桩施工时渣浆分离的效率，而且可以降低现场施工对周边环境影响，还可以提高泥浆利用率的钻孔灌注桩渣浆分离施工方法。
这种钻孔灌注桩渣浆分离施工方法，包括以下步骤：
1)立柱和底部横梁布设：根据桩位护筒的位置，先在现场测试确定立柱的位置，再进行立柱的打设施工，随后在立柱上铺设底板并进行适当预压找平；再根据渣浆过滤池和储渣槽的位置要求布设底部横梁；
2)渣浆过滤池布设：在渣浆过滤池位置先安装限位槽板，并在限位槽板上安装滚轴槽道和可移动滚轴，再将渣浆过滤池放置在可移动滚轴上，并在渣浆过滤池内侧壁上设置过滤筛支撑一和过滤筛一；然后在过滤筛一上设置排渣推板，使排渣推板通过排渣推杆与拉伸装置相连，在渣浆过滤池与桩位护筒之间设置渣浆连接管一；
3)储渣槽布设：在储渣槽位置的底部横梁上安装储渣槽，并在储渣槽内侧壁设置过滤筛支撑二和过滤筛二；随后在储渣槽与渣浆过滤池之间设置渣浆连接管二；
4)泥浆存放筒打设：在设定位置打设泥浆存放筒，并将泥浆抽提管插入泥浆存放钢护筒内，在泥浆存放筒与渣浆过滤池和储渣槽之间分别设置泥浆排除管一和泥浆排除管二；
5)横向连接体布设：在渣浆过滤池的一侧设置横向连接体，使横向连接体与震动加载器和拉压式千斤顶相接，在震动加载器的外侧设置横向反力支架，拉压式千斤顶的下部设置千斤顶承载墩；在横向反力支架上设置拉伸装置；
6)提拉启闭口设置：在桩位护筒面向渣浆过滤池侧设置提拉启闭口，该提拉启闭口由挡渣板、立杆、连接横杆一、连接横杆二、连接横杆三、斜撑组成；
7)渣浆过滤施工：将提拉启闭口的挡渣板打开，将渣浆排入渣浆过滤池内，开动震动加载器对渣浆过滤池施加震动荷载使孔渣与泥浆分离；
8)储渣施工：通过拉压式千斤顶顶升横向连接体，使渣浆过滤池向储渣槽方向倾斜，同步开动拉伸装置，推动排渣推杆及排渣推板，将孔渣推至储渣槽内；
9)泥浆重复利用：浆渣过滤池和储渣槽底部的泥浆分别通过泥浆排除管一和泥浆排除管二排至泥浆存放筒内，通过泥浆抽提管抽出重复利用。
作为优选:步骤2)、步骤3)所述过滤筛一和过滤筛二均由纵向楞条、横向楞条、下漏槽道和搁置连接条组成；纵向楞条、横向楞条和搁置连接条之间相接处采用焊接连接；下漏槽道的宽度为5-10mm；所述渣浆连接管一和渣浆连接管二均采用钢管，在渣浆连接管一与桩位护筒相接处设置搁置连接板一，在渣浆连接管二与渣浆过滤池相接处设置搁置连接板二。
作为优选:步骤2)所述限位槽板由钢板轧制而成，两边的槽高较滚轴槽道与可移动滚轴叠放高度大5-20cm；滚轴槽道上表面呈半圆形，半圆的直径较可移动滚轴的直径大2-5cm，与限位槽板焊接连接。
作为优选:步骤2)所述过滤筛支撑一横断面成L形，由钢板轧制而成或采用角钢切割而成，与渣浆过滤池焊接连接。
作为优选:步骤5)所述横向连接体采用型钢切割而成，与拉压式千斤顶、震动加载器均通过焊接或绑扎连接，与渣浆过滤池焊接连接。
作为优选:步骤6)所述提拉启闭口的挡渣板采用钢板，与连接横杆一和连接横杆二通过焊接连接；在立杆上设置螺栓穿过孔，立杆与连接横杆一和连接横杆二通过紧固螺栓连接；连接横杆三与斜撑焊接连接。
本发明的有益效果是：
(1)提拉启闭口的设置可根据渣浆分离设备的工作情况，对渣浆的排出的速率进行动态控制，防止渣浆外溢污染环境。
(2)渣浆过滤池不但可以满足渣浆快速分离、渣浆快速排除的要求，而且现场安装方便，可有效节省现场人工和材料成本。
(3)在渣浆过滤池外侧设置震动加载器和拉压式千斤顶，可满足震动加载和渣浆池顶拉的需要，提升渣浆分离和孔渣排除的效率。
附图说明
图1是本发明钻孔灌注桩渣浆分离施工结构横断面示意图；
图2是过滤筛一和过滤筛二的横断面示意图；
图3是本发明钻孔灌注桩渣浆分离施工流程图。
附图标记说明：1-立柱；2-底部横梁；3-桩位护筒；4-底板；5-渣浆过滤池；6-储渣槽；7-限位槽板；8-滚轴槽道；9-可移动滚轴；10-过滤筛支撑一；11-过滤筛一；12-排渣推板；13-排渣推杆；14-拉伸装置；15-渣浆连接管一；16-过滤筛支撑二；17-过滤筛二；18-渣浆连接管二；19-泥浆存放筒；20-泥浆抽提管；21-泥浆排除管一；22-泥浆排除管二；23-横向连接体；24-震动加载器；25-拉压式千斤顶；26-横向反力支架；27-千斤顶承载墩；28-提拉启闭口；29-挡渣板；30-连接横杆一；31-连接横杆二；32-连接横杆三；33-斜撑；34-纵向楞条；35-横向楞条；36-下漏槽道；37-搁置连接条；38-搁置连接板一；39-搁置连接板二；40-螺栓穿过孔；41-紧固螺栓；42-立杆。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
钻孔灌注桩设计及施工技术要求、现场焊接施工技术要求、泥浆存放筒打设施工技术要求等，本实施方式中不再赘述，重点阐述本发明涉及结构的实施方式。
参照图1～图2所示，本发明在桩位护筒3上设置提拉启闭口28；在渣浆过滤池5内侧壁上设置过滤筛一11和过滤筛支撑一10，并在过滤筛一11上设置排渣推板12；在渣浆过滤池5的下部依次设置可移动滚轴9、滚轴槽道8、限位槽板7；在渣浆过滤池5的外侧设置与震动加载器24和拉压式千斤顶25相接的横向连接体23；储渣槽6与渣浆过滤池5之间设置渣浆连接管二18，并在储渣槽6内侧壁上设置过滤筛二17和过滤筛支撑二16；在泥浆存放筒19与渣浆过滤池5和储渣槽6之间分别设置泥浆排除管一21和泥浆排除管二22；限位槽板7、储渣槽6与底板4之间设置底部横梁2，并在底部横梁2的下部设置底板4和立柱1。
立柱1采用H型钢，规格为390×300×10×16mm，强度等级为Q235，长度为10m，间距为5m。
底部横梁2采用H型钢，规格为200×200×8×12mm，强度等级为Q235，长度为10m，间距为1m。
桩位护筒3采用无缝钢管、钢管直径为1000mm，管径为1cm，强度等级为Q235。
底板4采用钢板，钢板厚度为2cm，强度等级为Q235。
渣浆过滤池5的平面尺寸为2m×3m，高1m，采用钢板焊接而成，钢板厚度为1cm，强度等级为Q235。限位槽板7的平面尺寸为2.3m×3.3m，高度为0.3m，采用钢板焊接而成，钢板厚度为1cm，强度等级为Q235。滚轴槽道8高10cm，采用强度等级为Q235的钢材轧制而成，在滚轴槽道8的顶部布设可移动滚轴9。可移动滚轴9的直径为20cm，采用强度等级为Q235的钢材轧制而成。在渣浆过滤池5的内侧壁上设置过滤筛支撑一10和过滤筛一11，其中过滤筛支撑一10采用角钢，强度等级为Q235，两个边的长度均为10cm；过滤筛一11的平面尺寸为1.9m×2.9m，在过滤筛一11上设置排渣推板12。排渣推板12采用厚度为10mm，强度等级为Q235的钢板制成，长度为1.8m。排渣推杆13采用直径为100mm的钢管，与排渣推板12焊接连接。拉伸装置14采用推拉距离1.5m～2m的机械拉压机。在渣浆过滤池5与桩位护筒3之间设置渣浆连接管一15，渣浆连接管一15采用直径为300mm的钢管。
储渣槽6的平面尺寸为2m×3m，高0.5m，采用钢板焊接而成，钢板厚度为1cm，强度等级为Q235。过滤筛支撑二16采用角钢，强度等级为Q235，两个边的长度均为10cm；过滤筛二17的平面尺寸为1.9m×2.9m。在储渣槽6与渣浆过滤池5之间设置渣浆连接管二18；渣浆连接管二18采用直径为300mm的钢管。
泥浆存放筒19采用无缝钢管、钢管直径为1000mm，管径为1cm，强度等级为Q235。
泥浆抽提管20、泥浆排除管一21、泥浆排除管二22均采用直径为200mm的钢管。
横向连接体23采用H型钢，规格为200×200×8×12mm，强度等级为Q235，长度为500mm。
震动加载器24采用高频振动器。
拉压式千斤顶25采用量程为3t的液压自锁式拉压千斤顶。
横向反力支架26底部与底板4焊接连接，高0.6m，采用型钢焊接而成。
千斤顶承载墩27高度为20cm～30cm，采用型钢焊接而成。
提拉启闭口28由挡渣板29、立杆42、连接横杆一30、连接横杆二31、连接横杆三32、斜撑33组成。挡渣板29采用厚度为1mm的钢板，直径与桩位护筒3相同，长度为0.4m。立杆42采用直径为60mm的钢管，长度为0.4m；连接横杆一30、连接横杆二31、连接横杆三32均采用直径为30mm的螺杆；斜撑33采用钢板切割而成，长度为30mm。
螺栓穿过孔40的直径为40mm，紧固螺栓41的内径为30mm。
纵向楞条34的长度为2.7m，高度为6cm，采用厚度为2mm的钢板切割而成；横向楞条35的长度为1.9m，高度为3cm，采用厚度为2mm的钢板切割而成；下漏槽道36的宽度为1cm～2cm，长度为0.5m；搁置连接条37的长度为1.9m，宽度为0.1m，采用厚度为1cm的钢板切割而成。
搁置连接板一38和搁置连接板二39均采用厚度为2mm的钢板切割而成，分别与渣浆连接管一15和渣浆连接管二18焊接连接。
图3是本发明一种钻孔灌注桩渣浆分离施工流程图。参照图3所示，一种钻孔灌注桩渣浆分离施工方法，包括以下施工步骤：
1)立柱1和底部横梁2布设：根据桩位护筒3的位置，先在现场测试确定立柱1的位置，再进行立柱1的打设施工，随后在立柱1上铺设底板4并进行适当预压找平；再根据渣浆过滤池5和储渣槽6的位置要求布设底部横梁2；
2)渣浆过滤池5布设：在渣浆过滤池5位置先安装限位槽板7，并在限位槽板7上安装滚轴槽道8和可移动滚轴9，再将渣浆过滤池5放置在可移动滚轴9上，并在渣浆过滤池5内侧壁上设置过滤筛支撑一10和过滤筛一11；然后在过滤筛一11上设置排渣推板12，使排渣推板12通过排渣推杆13与拉伸装置14相连，在渣浆过滤池5与桩位护筒3之间设置渣浆连接管一15；
3)储渣槽6布设：在储渣槽6位置的底部横梁2上安装储渣槽6，并在储渣槽6内侧壁设置过滤筛支撑二16和过滤筛二17；随后在储渣槽6与渣浆过滤池5之间设置渣浆连接管二18；
4)泥浆存放筒19打设：在设定位置打设泥浆存放筒19，并将泥浆抽提管20插入泥浆存放钢护筒19内，在泥浆存放筒19与渣浆过滤池5和储渣槽6之间分别设置泥浆排除管一21和泥浆排除管二22；
5)横向连接体23布设：在渣浆过滤池5的一侧设置横向连接体23，使横向连接体23与震动加载器24和拉压式千斤顶25相接，在震动加载器24的外侧设置横向反力支架26，拉压式千斤顶25的下部设置千斤顶承载墩27；在横向反力支架26上设置拉伸装置14；
6)提拉启闭口28设置：在桩位护筒3面向渣浆过滤池5侧设置提拉启闭口28，该提拉启闭口28由挡渣板29、立杆42、连接横杆一30、连接横杆二31、连接横杆三32、斜撑33组成；
7)渣浆过滤施工：将提拉启闭口28的挡渣板29打开，将渣浆排入渣浆过滤池5内，开动震动加载器24对渣浆过滤池5施加震动荷载使孔渣与泥浆分离；
8)储渣施工：通过拉压式千斤顶25顶升横向连接体23，使渣浆过滤池5向储渣槽6方向倾斜，同步开动拉伸装置14，推动排渣推杆13及排渣推板12，将孔渣推至储渣槽6内；
9)泥浆重复利用：浆渣过滤池和储渣槽6底部的泥浆分别通过泥浆排除管一21和泥浆排除管二22排至泥浆存放筒19内，通过泥浆抽提管20抽出重复利用。
Claims (6)
1.一种钻孔灌注桩渣浆分离施工方法，其特征在于包括以下施工步骤：
1)立柱(1)和底部横梁(2)布设：根据桩位护筒(3)的位置，先在现场测试确定立柱(1)的位置，再进行立柱(1)的打设施工，随后在立柱(1)上铺设底板(4)并进行适当预压找平；再根据渣浆过滤池(5)和储渣槽(6)的位置要求布设底部横梁(2)；
2)渣浆过滤池(5)布设：在渣浆过滤池(5)位置先安装限位槽板(7)，并在限位槽板(7)上安装滚轴槽道(8)和可移动滚轴(9)，再将渣浆过滤池(5)放置在可移动滚轴(9)上，并在渣浆过滤池(5)内侧壁上设置过滤筛支撑一(10)和过滤筛一(11)；然后在过滤筛一(11)上设置排渣推板(12)，使排渣推板(12)通过排渣推杆(13)与拉伸装置(14)相连，在渣浆过滤池(5)与桩位护筒(3)之间设置渣浆连接管一(15)；
3)储渣槽(6)布设：在储渣槽(6)位置的底部横梁(2)上安装储渣槽(6)，并在储渣槽(6)内侧壁设置过滤筛支撑二(16)和过滤筛二(17)；随后在储渣槽(6)与渣浆过滤池(5)之间设置渣浆连接管二(18)；
4)泥浆存放筒(19)打设：在设定位置打设泥浆存放筒(19)，并将泥浆抽提管(20)插入泥浆存放钢护筒(19)内，在泥浆存放筒(19)与渣浆过滤池(5)和储渣槽(6)之间分别设置泥浆排除管一(21)和泥浆排除管二(22)；
5)横向连接体(23)布设：在渣浆过滤池(5)的一侧设置横向连接体(23)，使横向连接体(23)与震动加载器(24)和拉压式千斤顶(25)相接，在震动加载器(24)的外侧设置横向反力支架(26)，拉压式千斤顶(25)的下部设置千斤顶承载墩(27)；在横向反力支架(26)上设置拉伸装置(14)；
6)提拉启闭口(28)设置：在桩位护筒(3)面向渣浆过滤池(5)侧设置提拉启闭口(28)，该提拉启闭口(28)由挡渣板(29)、立杆(42)、连接横杆一(30)、连接横杆二(31)、连接横杆三(32)、斜撑(33)组成；
7)渣浆过滤施工：将提拉启闭口(28)的挡渣板(29)打开，将渣浆排入渣浆过滤池(5)内，开动震动加载器(24)对渣浆过滤池(5)施加震动荷载使孔渣与泥浆分离；
8)储渣施工：通过拉压式千斤顶(25)顶升横向连接体(23)，使渣浆过滤池(5)向储渣槽(6)方向倾斜，同步开动拉伸装置(14)，推动排渣推杆(13)及排渣推板(12)，将孔渣推至储渣槽(6)内；
9)泥浆重复利用：浆渣过滤池和储渣槽(6)底部的泥浆分别通过泥浆排除管一(21)和泥浆排除管二(22)排至泥浆存放筒(19)内，通过泥浆抽提管(20)抽出重复利用。
2.根据权利要求1所述的钻孔灌注桩渣浆分离施工方法，其特征在于:步骤2)、步骤3)所述过滤筛一(11)和过滤筛二(17)均由纵向楞条(34)、横向楞条(35)、下漏槽道(36)和搁置连接条(37)组成；纵向楞条(34)、横向楞条(35)和搁置连接条(37)之间相接处采用焊接连接；下漏槽道(36)的宽度为5-10mm；所述渣浆连接管一(15)和渣浆连接管二(18)均采用钢管，在渣浆连接管一(15)与桩位护筒(3)相接处设置搁置连接板一(38)，在渣浆连接管二(18)与渣浆过滤池(5)相接处设置搁置连接板二(39)。
3.根据权利要求1所述的钻孔灌注桩渣浆分离施工方法，其特征在于:步骤2)所述限位槽板(7)由钢板轧制而成，两边的槽高较滚轴槽道(8)与可移动滚轴(9)叠放高度大5-20cm；滚轴槽道(8)上表面呈半圆形，半圆的直径较可移动滚轴(9)的直径大2-5cm，与限位槽板(7)焊接连接。
4.根据权利要求1所述的钻孔灌注桩渣浆分离施工方法，其特征在于:步骤2)所述过滤筛支撑一(10)横断面成L形，由钢板轧制而成或采用角钢切割而成，与渣浆过滤池(5)焊接连接。
5.根据权利要求1所述的钻孔灌注桩渣浆分离施工方法，其特征在于:步骤5)所述横向连接体(23)采用型钢切割而成，与拉压式千斤顶(25)、震动加载器(24)均通过焊接或绑扎连接，与渣浆过滤池(5)焊接连接。
6.根据权利要求1所述的钻孔灌注桩渣浆分离施工方法，其特征在于:步骤6)所述提拉启闭口(28)的挡渣板(29)采用钢板，与连接横杆一(30)和连接横杆二(31)通过焊接连接；在立杆(42)上设置螺栓穿过孔(40)，立杆(42)与连接横杆一(30)和连接横杆二(31)通过紧固螺栓(41)连接；连接横杆三(32)与斜撑(33)焊接连接。
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