CN109024596A - 一种穿越废弃混凝土管道钻孔桩施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种穿越废弃混凝土管道钻孔桩施工工艺，其施工工艺采用加长钢护筒防护、冲击钻机和旋挖钻机配合使用处理埋深较大地下废弃混凝土管道，排除钻孔桩施工障碍，效果在于(1)采用加长钢护筒防护，能够解决施工过程中地表杂填土层及扰动土层塌孔问题(2)使用冲击钻机冲击处理埋深较大的废弃混凝土管道，解决了场地狭小不具备开挖条件或周边环境复杂开挖处理安全风险高的问题(3)从经济角度，采用加长钢护筒防护、冲击钻机和旋挖钻机配合使用处理埋深较大地下废弃混凝土管道比大开挖法处理工期要节省50％～60％，成本要省20％～30％，经济性好。本工艺减少人力、人工时间，为配合工程进度提供了有力保障，并且本实用工具结构简单、易于实施。

Description

一种穿越废弃混凝土管道钻孔桩施工工艺

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种穿越废弃混凝土管道钻孔桩施工工艺。

背景技术

由于城市基坑施工地带地下管道错综复杂，故城建工程的基坑围护钻孔桩施工过程中遇到管道改迁后的废弃管道的情况极多。目前钻孔桩施工中遇到废弃管道常见的处理方式为明挖法处理，但遇到埋深较深，不具备开挖处理条件的管道时，目前还没有一种很好的解决方法。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种穿越废弃混凝土管道钻孔桩施工工艺，保证了穿越废弃混凝土管道钻孔桩的施工质量。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种穿越废弃混凝土管道钻孔桩施工工艺，包括以下步骤：

1)采用大吨位吊车配合液压振动锤将多个钢护筒安装到废弃混凝土管道上方，并保证围护桩垂直度不超出规范允许误差；

2)采用旋挖钻机按照探查深度在每个钢护筒中开挖钻孔至废弃混凝土管道顶面；

3)旋挖钻机钻至废弃混凝土管道顶面后，更换冲击钻机，用比设计钻孔直径大10～20cm的重型锤头对废弃混凝土管道壁进行破除，管道壁破除必须保证上下管道壁全部破碎；

4)由于废弃混凝土管道属于密闭空间，为防止管道内有毒有害气体的伤害，作业人员进入前按照有限空间作业安全防护措施先进行通风及管道内气体检测，若检测出管道内有害气体超标，先对管道内送风，直至检测合格；

5)废弃混凝土管道两端回填封堵：

当设计钻孔与废弃混凝土管道相交时，需要对废弃混凝土管道两端的设计钻孔两侧在孔内采用混凝土封堵墙进行封堵，封堵由作业人员佩戴好防毒面罩、安全绳通过爬梯下至管道内完成废弃混凝土管道封堵，作业人员在管道下作业时间不超过30分钟；

6)管道内空腔回填：

对于与基坑设计钻孔相交长度大的混凝土管道，为防止灌注过程中混凝土窜孔，影响临近钻孔桩成孔，对废弃混凝土管道内空腔采用低标号砂浆或发泡混凝土进行填充；

7)钻孔桩成桩

设计钻孔下方混凝土管道处理完成后，按照正常旋挖钻机施工钻孔桩的顺序完成成孔、清孔、钢筋笼制作和安装、安装导管、二次清孔、混凝土灌注；

8)拔除钢护筒

设计钻孔内混凝土灌注完成后，立即使用液压振动锤使钢护筒松动后，再用大吨位吊车匀速拔出。

步骤3)还包括以下步骤：若管道中心线与桩位中心线不重合，破碎过程中存在偏孔的风险，如果检查发现偏孔，需要对孔中回填片石重新冲孔进行纠偏。

步骤5)还包括以下步骤：

封堵墙采用管道内砂袋堆码或砌体结构，根据管道埋深进行力学验算，确定封堵墙厚度。

步骤6)还包括以下步骤：

根据废弃混凝土管道总长度计算填充料的理论数量，对比实际使用数量，确保废弃混凝土管道填充密实，防止钻孔桩混凝土灌注过程中出现窜孔。

步骤1)还包括在安装钢护筒过程中通过全站仪实时测量，发现钢护筒倾斜时，及时通过调整液压振动锤的方向进行纠偏，避免因钢护筒倾斜造成围护桩垂直度超出规范允许误差。

所述的钢护筒为加长钢护筒。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的穿越废弃混凝土管道钻孔桩施工工艺，该工艺相比较其它明挖放坡处理、钢板桩防护深基坑开挖处理等有其自身的优势，机械化程度高，采用加长钢护筒防护，能够解决施工过程中地表杂填土层及扰动土层塌孔问题；使用冲击钻机冲击处理埋深较大的废弃混凝土管道，解决了场地狭小不具备开挖条件或周边环境复杂开挖处理安全风险高的问题；从经济角度，采用加长钢护筒防护、冲击钻机和旋挖钻机配合使用处理埋深较大地下废弃混凝土管道比大开挖法处理工期要节省50％～60％，成本要省20％～30％，经济性好。

该施工工艺采用加长钢护筒防护、冲击钻机和旋挖钻机配合使用处理埋深较大地下废弃混凝土管道，排除钻孔桩施工障碍，本工艺减少人力、人工时间，为配合工程进度提供了有力保障，并且本实用工具结构简单、易于实施。

该施工工艺采用冲击钻、旋挖钻配合长护筒防护处理废弃混凝土管道，施工钻孔桩的工艺成桩质量好，缩短工期、节省成本，在城建围护桩施工中是一个创新的尝试，保证了穿越废弃混凝土管道钻孔桩的施工质量，采用冲击钻、旋挖钻配合长护筒防护处理埋深较大的废弃混凝土管道，排除钻孔桩施工障碍。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

一种穿越废弃混凝土管道钻孔桩施工工艺，包括以下步骤：

1)采用大吨位吊车配合液压振动锤将多个钢护筒安装到废弃混凝土管道上方，并保证围护桩垂直度不超出规范允许误差；步骤1)还包括在安装钢护筒过程中通过全站仪实时测量，发现钢护筒倾斜时，及时通过调整液压振动锤的方向进行纠偏，避免因钢护筒倾斜造成围护桩垂直度超出规范允许误差。

2)采用旋挖钻机按照探查深度在每个钢护筒中开挖钻孔至废弃混凝土管道顶面；

3)旋挖钻机钻至废弃混凝土管道顶面后，更换冲击钻机，用比设计钻孔直径大10～20cm的重型锤头对废弃混凝土管道壁进行破除，管道壁破除必须保证上下管道壁全部破碎；若管道中心线与桩位中心线不重合，破碎过程中存在偏孔的风险，如果检查发现偏孔，需要对孔中回填片石重新冲孔进行纠偏。

4)由于废弃混凝土管道属于密闭空间，为防止管道内有毒有害气体的伤害，作业人员进入前按照有限空间作业安全防护措施先进行通风及管道内气体检测，若检测出管道内有害气体超标，先对管道内送风，直至检测合格；

5)废弃混凝土管道两端回填封堵：

当设计钻孔与废弃混凝土管道相交时，需要对废弃混凝土管道两端的设计钻孔两侧在孔内采用混凝土封堵墙进行封堵，封堵由作业人员佩戴好防毒面罩、安全绳通过爬梯下至管道内完成废弃混凝土管道封堵，作业人员在管道下作业时间不超过30分钟；封堵墙采用管道内砂袋堆码或砌体结构，根据管道埋深进行力学验算，确定封堵墙厚度。

6)管道内空腔回填：

对于与基坑设计钻孔相交长度大的混凝土管道，为防止灌注过程中混凝土窜孔，影响临近钻孔桩成孔，对废弃混凝土管道内空腔采用低标号砂浆或发泡混凝土进行填充；根据废弃混凝土管道总长度计算填充料的理论数量，对比实际使用数量，确保废弃混凝土管道填充密实，防止钻孔桩混凝土灌注过程中出现窜孔。

7)钻孔桩成桩

设计钻孔下方混凝土管道处理完成后，按照正常旋挖钻机施工钻孔桩的顺序完成成孔、清孔、钢筋笼制作和安装、安装导管、二次清孔、混凝土灌注；

8)拔除钢护筒

设计钻孔内混凝土灌注完成后，立即使用液压振动锤使钢护筒松动后，再用大吨位吊车匀速拔出。

其中，所述的钢护筒为加长钢护筒。需要说明的是，开挖设计钻孔就是为了施工钻孔桩。

实例一

1.设计情况

该车站主体基坑全长155米，基坑采用直径1.2米@1.5米钻孔桩支护，基坑南侧紧邻城市交通主干道，基坑边为现状天然气、中水管道，直径1.8米废弃混凝土管道埋深达9米(管底深度)，管道施工方法为直埋法施工，管道上覆土主要为杂填土，经过方案比选，不具备明挖放坡法施工条件，钢板桩围护开挖法风险大、成本高，最终确定采用旋挖钻机、冲孔钻机、液压振动锤等多种施工机械配合施工的方法，对废弃混凝土管道的破碎处理，有效解决了技术难题，并进行总结形成此工艺。

2.穿越废弃混凝土管道钻孔桩施工

(1)钢护筒安装

废弃混凝土管道上方覆土主要为杂填土，在废弃混凝土管道壁破碎过程中地层受扰动，后续成孔过程中易塌孔，影响成桩质量，采用长的钢护筒防止塌孔。钢护筒采用大吨位吊车配合液压振动锤进行安装，安装过程中通过全站仪实时测量，发现钢护筒倾斜时，及时通过调整液压振动锤的方向进行纠偏，避免因钢护筒倾斜造成围护桩垂直度超出规范允许误差。

(2)旋挖钻开挖混凝土管道上部土方

在步骤1)前需要桩位放样、定位完成后，采用旋挖钻机按照探查深度开挖钻孔至废气混凝土管道顶面。

(3)冲击钻机破除混凝土管壁

旋挖钻机钻至废弃混凝土管道顶后，更换冲击钻机用比设计钻孔直径大10～20cm的重型锤头对废弃混凝土管壁进行破除，废弃混凝土管壁破除必须保证上下废弃混凝土管壁全部破碎，因废弃混凝土管道中心线与桩位中心线不重合，破碎过程中存在偏孔的风险，如果检查发现偏孔，需要对孔中回填片石重新冲孔进行纠偏。

(4)废弃混凝土管道内通风及有毒有害气体检测

钻孔桩与废弃混凝土管道相交时，为防止混凝土灌注时，混凝土沿废弃混凝土管道流失，要对废弃混凝土管道进行封堵。废弃混凝土管道属于密闭空间，为防止废弃混凝土管道内有毒有害气体的伤害，作业人员进入前按照有限空间作业安全防护措施先进行通风及废弃混凝土管道内气体检测，若检测出废弃混凝土管道内有害气体超标，先对废弃混凝土管道内送风，直至检测合格。

(5)混凝土管道两端端头回填封堵

为防止回填管道内空腔时，回填料沿管道流出基坑范围，造成材料浪费，对穿越废弃混凝土管道钻孔桩两侧在孔内进行封堵。封堵由作业人员佩戴好防毒面罩、安全绳通过爬梯下至管道内完成管道封堵，作业人员在管道下作业时间不超过30分钟。封堵墙采用管道内砂袋堆码或砌体结构，根据管道埋深进行力学验算，确定封堵墙厚度。

(6)混凝土管道内空腔回填

对于与基坑钻孔(围护)桩相交长度大的混凝土管道，为防止灌注过程中混凝土窜孔，影响临近钻孔桩成孔，对废弃混凝土管道内空腔采用低标号砂浆或发泡混凝土进行填充。根据管道总长度计算填充料的理论数量，对比实际使用数量，确保管道填充密实，防止钻孔桩混凝土灌注过程中出现窜孔。

(7)钻孔桩成桩

钻孔桩桩位下方混凝土管道处理完成后，按照正常旋挖钻机施工钻孔桩的顺序完成成孔、清孔、钢筋笼制作(安装)、导管安装、二次清孔、混凝土灌注。

(8)拔除护筒

为处理桩位下方混凝土管道，围护桩施工使用了加长钢护筒，孔内混凝土灌注完成后，立即使用液压振动锤使护筒松动后，再用大吨位吊车匀速拔出。

3.工程实践效果与分析

在对各种穿越废弃混凝土管道钻孔桩施工方法进行比选后，最终在施工过程中选择了冲击钻机、旋挖钻机配合液压振动锤安装加长钢护筒防护进行管道处理的工艺。施工中顺利完成了全部108根穿越废弃混凝土管道钻孔桩的施工，钻孔桩的试验检测合格，基坑开挖过程中桩体外观平顺，未出现因塌孔、偏孔等引起的侵限现象。

4.穿越废弃混凝土管道钻孔桩施工工艺的评价分析

从全部108根穿越废弃混凝土管道钻孔桩施工过程和效果看出，该工艺相比较其它明挖放坡处理、钢板桩防护深基坑开挖处理等有其自身的优势，机械化程度高，采用加长钢护筒防护，能够解决施工过程中地表杂填土层及扰动土层塌孔问题；使用冲击钻机冲击处理埋深较大的废弃混凝土管道，解决了场地狭小不具备开挖条件或周边环境复杂开挖处理安全风险高的问题；从经济角度，采用加长钢护筒防护、冲击钻机和旋挖钻机配合使用处理埋深较大地下废弃混凝土管道比大开挖法处理工期要节省50％～60％，成本要省20％～30％，经济性好。

该施工工艺采用加长钢护筒防护、冲击钻机和旋挖钻机配合使用处理埋深较大地下废弃混凝土管道，排除钻孔桩施工障碍，本工艺减少人力、人工时间，为配合工程进度提供了有力保障，并且本实用工具结构简单、易于实施。

该施工工艺采用冲击钻、旋挖钻配合长护筒防护处理废弃混凝土管道，施工钻孔桩的工艺成桩质量好，缩短工期、节省成本，在城建围护桩施工中是一个创新的尝试，保证了穿越废弃混凝土管道钻孔桩的施工质量，采用冲击钻、旋挖钻配合长护筒防护处理埋深较大的废弃混凝土管道，排除钻孔桩施工障碍。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种穿越废弃混凝土管道钻孔桩施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)采用大吨位吊车配合液压振动锤将多个钢护筒安装到废弃混凝土管道上方，并保证围护桩垂直度不超出规范允许误差；

2)采用旋挖钻机按照探查深度在每个钢护筒中开挖钻孔至废弃混凝土管道顶面；

3)旋挖钻机钻至废弃混凝土管道顶面后，更换冲击钻机，用比设计钻孔直径大10～20cm的重型锤头对废弃混凝土管道壁进行破除，管道壁破除必须保证上下管道壁全部破碎；

4)由于废弃混凝土管道属于密闭空间，为防止管道内有毒有害气体的伤害，作业人员进入前按照有限空间作业安全防护措施先进行通风及管道内气体检测，若检测出管道内有害气体超标，先对管道内送风，直至检测合格；

5)废弃混凝土管道两端回填封堵：

当设计钻孔与废弃混凝土管道相交时，需要对废弃混凝土管道两端的设计钻孔两侧在孔内采用混凝土封堵墙进行封堵，封堵由作业人员佩戴好防毒面罩、安全绳通过爬梯下至管道内完成废弃混凝土管道封堵，作业人员在管道下作业时间不超过30分钟；

6)管道内空腔回填：

对于与基坑设计钻孔相交长度大的混凝土管道，为防止灌注过程中混凝土窜孔，影响临近钻孔桩成孔，对废弃混凝土管道内空腔采用低标号砂浆或发泡混凝土进行填充；

7)钻孔桩成桩

设计钻孔下方混凝土管道处理完成后，按照正常旋挖钻机施工钻孔桩的顺序完成成孔、清孔、钢筋笼制作和安装、安装导管、二次清孔、混凝土灌注；

8)拔除钢护筒

设计钻孔内混凝土灌注完成后，立即使用液压振动锤使钢护筒松动后，再用大吨位吊车匀速拔出。

2.根据权利要求1所述的穿越废弃混凝土管道钻孔桩施工工艺，其特征在于，步骤3)还包括以下步骤：若管道中心线与桩位中心线不重合，破碎过程中存在偏孔的风险，如果检查发现偏孔，需要对孔中回填片石重新冲孔进行纠偏。

3.根据权利要求1所述的穿越废弃混凝土管道钻孔桩施工工艺，其特征在于，步骤5)还包括以下步骤：

封堵墙采用管道内砂袋堆码或砌体结构，根据管道埋深进行力学验算，确定封堵墙厚度。

4.根据权利要求1所述的穿越废弃混凝土管道钻孔桩施工工艺，其特征在于，步骤6)还包括以下步骤：

根据废弃混凝土管道总长度计算填充料的理论数量，对比实际使用数量，确保废弃混凝土管道填充密实，防止钻孔桩混凝土灌注过程中出现窜孔。

5.根据权利要求1所述的穿越废弃混凝土管道钻孔桩施工工艺，其特征在于，步骤1)还包括在安装钢护筒过程中通过全站仪实时测量，发现钢护筒倾斜时，及时通过调整液压振动锤的方向进行纠偏，避免因钢护筒倾斜造成围护桩垂直度超出规范允许误差。

6.根据权利要求1所述的穿越废弃混凝土管道钻孔桩施工工艺，其特征在于，所述的钢护筒为加长钢护筒。