CN109610471A - 深基坑全荤咬合桩液压抓斗五桩组合式成桩施工方法 - Google Patents

深基坑全荤咬合桩液压抓斗五桩组合式成桩施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及咬合桩施工的技术领域,公开了深基坑全荤咬合桩液压抓斗五桩组合式成桩施工方法,所述施工方法包括以下步骤:(1)导墙施工;(2)将全部咬合桩按每五个咬合桩为一槽段划分为多个槽段;(3)采用成槽机进行五根咬合桩的成槽,成槽至设计桩底位置,完成第一个槽段的施工;(4)依次将一序桩、二序桩钢筋笼下放至第一个槽段内并准确定位;(5)第一个槽段与下一个槽段相邻的咬合桩的接头处采用工字钢绑扎泡沫,用于防止浇灌混凝土时发生混凝土绕流;(6)对第一个槽段进行清槽并浇灌混凝土;(7)循环步骤(3)‑(6),直至完成全部槽段的咬合桩施工;本发明提供的施工方法具有施工速度快、施工质量好的优点。

Description

深基坑全荤咬合桩液压抓斗五桩组合式成桩施工方法
技术领域
本发明涉及咬合桩施工的技术领域,尤其是深基坑全荤咬合桩液压抓斗五桩组合式成桩施工方法。
背景技术
在深基坑围护结构中,全套管咬合桩相较于普通支护桩具有质量可靠、地层适应性强、施工环保、成桩工效高等优势,在地铁附近、管线密集分布区、浅基础建(构)筑等复杂周边环境条件下的深基坑工程中广泛使用。
深圳地铁13号线深圳湾口岸站深登明挖区间项目中,基坑支护设计采用直径1200@900全荤套管咬合桩+五道砼支撑,咬合桩桩长均为32.11m。咬合桩设计为一序桩、二序桩均配置桩身钢筋笼,一序桩为方型钢筋笼,二序桩为圆型钢筋笼。
本项目全套管咬合桩设计钢筋保护层厚度70mm,相邻桩咬合200mm,咬合桩成桩允许偏差为纵向±20mm、横向0~+50mm、垂直度5‰;设计要求先施工二根一序桩,在达到初凝后再兄切割咬合一序桩完成二序桩。在实际施工中,受上部碎石填土、淤泥层的影响,加之定位、成孔操作等因素影响,产生一定的垂直度偏差,常发生二序桩咬合施工时切断一序桩钢筋笼的钢筋。针对此问题,经过与设计、监理商讨,提出了将一序桩方型钢筋笼变更为异型钢筋笼,即钢筋笼侧面咬合切割面筋为弧形,但依旧没有解决切断钢筋笼的问题。另外,由于本项目处于填海区,地下水丰富且水位过高,导致全回转钻机施工过程中冲抓锥抓土困难。
发明内容
本发明的目的在于提供深基坑全荤咬合桩液压抓斗五桩组合式成桩施工方法,旨在解决现有技术中深基坑咬合桩施工中二序桩咬合施工时易发生切断相邻桩钢筋笼的问题。
本发明是这样实现的,深基坑全荤咬合桩液压抓斗五桩组合式成桩施工方法,全荤咬合桩包括多个交错布置的一序桩和二序桩,相邻的所述一序桩及二序桩互相咬合布置,所述一序桩及二序桩均配置有钢筋笼,所述一序桩配置的是方型钢筋笼,所述二序桩配置的是圆型钢筋笼;所述施工方法包括以下步骤:
(1)导墙施工;
(2)将全部咬合桩按每五个咬合桩为一槽段划分为多个槽段;
(3)采用成槽机进行五根咬合桩的成槽,成槽至设计桩底位置,完成第一个槽段的施工;
(4)依次将一序桩、二序桩钢筋笼下放至第一个槽段内并准确定位;
(5)第一个槽段与下一个槽段相邻的咬合桩的接头处采用工字钢绑扎泡沫,用于防止浇灌混凝土时发生混凝土绕流;
(6)对第一个槽段进行清槽并浇灌混凝土;
(7)循环步骤(3)-(6),直至完成全部槽段的咬合桩施工。
进一步地,所述第一个槽段的第一个咬合桩为一序桩。
进一步地,所述第一槽段的最后一个咬合桩为一序桩,所述一序桩的方型钢筋笼与所述工字钢的一侧焊接固定,所述工字钢的另一侧绑扎固定有用于防止混凝土绕流的泡沫板。
进一步地,所述工字钢固定连接有用于挤压所述泡沫板的竹竿。
进一步地,在步骤(3)中,成槽施工使用的是成槽机,在所述成槽机抓土过程中,通过液压抓斗导向杆调整抓斗的位置,对准导墙中心抓挖。
进一步地,在步骤(3)中,在成槽机挖土时,悬吊机具的钢索呈垂直张紧状态,以保证挖槽垂直精度;通过成槽机上的垂直度检测仪表显示的成槽垂直度情况,及时调整抓斗的垂直度。
进一步地,在步骤(6)中,对第一个槽段进行清槽的方法为采用成槽机的抓斗直接把槽底残留的淤积物抓出槽外。
进一步地,在步骤(6)中,浇灌混凝土时采用2根导管进行混凝土浇灌。
进一步地,浇灌混凝土前,在导管内放置隔水球,并漏斗底设置隔水栓,当漏斗内砼放满时,打开隔水栓,通过砼自重和隔水球将导管内泥浆排净,同时连续浇筑砼。
进一步地,浇筑混凝土时,两根导管同时下料,并保证两根导管处的混凝土表面高差不大于0.3m。
与现有技术相比,本发明提供的深基坑全荤咬合桩液压抓斗五桩组合式成桩施工方法具有以下有益效果:
(1)、由五根咬合桩作为一个组合,采用地下连续墙抓斗一次性成孔,加快了施工进度。
(2)、避免了全钢筋笼咬合桩咬合切割时损坏钢筋笼的发生,保证了咬合桩质量。
(3)、五根桩一次性成桩,大大减小了咬合切割次数,避免了咬合桩切割出现桩底部位容易开叉漏水发生的机率。
附图说明
图1是基坑全荤咬合桩支护剖面图;
图2是一序桩方型钢筋大样图;
图3是二序桩圆型钢筋笼大样图;
图4是全荤咬合桩平面布置与配筋图;
图5是一序桩钢筋变更后异型设计大样图;
图6是成槽机“二抓”成槽示意图;
图7是工字钢与钢筋笼及泡沫板连接示意图;
图8是首开幅钢筋笼下放顺序示意图;
图9是闭合幅钢筋笼下放顺序示意图;
图10是施工工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
参照图1-10所示,为本发明提供较佳实施例。
深基坑全荤咬合桩液压抓斗五桩组合式成桩施工方法,全荤咬合桩包括多个交错布置的一序桩和二序桩,相邻的所述一序桩及二序桩互相咬合布置,所述一序桩及二序桩均配置有钢筋笼,所述一序桩配置的是方型钢筋笼,所述二序桩配置的是圆型钢筋笼;所述施工方法包括以下步骤:
(1)导墙施工;
(2)将全部咬合桩按每五个咬合桩为一槽段划分为多个槽段;
(3)采用成槽机进行五根咬合桩的成槽,成槽至设计桩底位置,完成第一个槽段的施工;
(4)依次将一序桩、二序桩钢筋笼下放至第一个槽段内并准确定位;
(5)第一个槽段与下一个槽段相邻的咬合桩的接头处采用工字钢绑扎泡沫,用于防止浇灌混凝土时发生混凝土绕流;
(6)对第一个槽段进行清槽并浇灌混凝土;
(7)循环步骤(3)-(6),直至完成全部槽段的咬合桩施工。
上述提供的深基坑全荤咬合桩液压抓斗五桩组合式成桩施工方法具有以下有益效果:
(1)、由五根咬合桩作为一个组合,采用地下连续墙抓斗一次性成孔,加快了施工进度。
(2)、避免了全钢筋笼咬合桩咬合切割时损坏钢筋笼的发生,保证了咬合桩质量。
(3)、五根桩一次性成桩,大大减小了咬合切割次数,避免了咬合桩切割出现桩底部位容易开叉漏水发生的机率。
具体地,所述第一个槽段的第一个咬合桩为一序桩。
具体地,所述第一槽段的最后一个咬合桩为一序桩,所述一序桩的方型钢筋笼与所述工字钢的一侧焊接固定,所述工字钢的另一侧绑扎固定有用于防止混凝土绕流的泡沫板。
具体地,所述工字钢固定连接有用于挤压所述泡沫板的竹竿。
具体地,在步骤(3)中,成槽施工使用的是成槽机,在所述成槽机抓土过程中,通过液压抓斗导向杆调整抓斗的位置,对准导墙中心抓挖。
具体地,在步骤(3)中,在成槽机挖土时,悬吊机具的钢索呈垂直张紧状态,以保证挖槽垂直精度;通过成槽机上的垂直度检测仪表显示的成槽垂直度情况,及时调整抓斗的垂直度。
具体地,在步骤(6)中,对第一个槽段进行清槽的方法为采用成槽机的抓斗直接把槽底残留的淤积物抓出槽外。
具体地,在步骤(6)中,浇灌混凝土时采用2根导管进行混凝土浇灌。
具体地,浇灌混凝土前,在导管内放置隔水球,并漏斗底设置隔水栓,当漏斗内砼放满时,打开隔水栓,通过砼自重和隔水球将导管内泥浆排净,同时连续浇筑砼。
具体地,浇筑混凝土时,两根导管同时下料,并保证两根导管处的混凝土表面高差不大于0.3m。
以下以深圳地铁13号线深圳湾口岸站深登明挖区间项目为例,作为本发明的具体实施例,对本发明进行详细说明:
深圳地铁13号线深圳湾口岸站深登明挖区间项目中,基坑支护设计采用直径1200@900全荤套管咬合桩+五道砼支撑,咬合桩桩长均为32.11m,基坑支护剖面图见图1示。咬合桩设计为一序桩、二序桩均配置桩身钢筋笼,一序桩为方型钢筋笼(见图2示),二序桩为圆型钢筋笼(见图3示),全荤咬合桩平面布置见图4示。
本项目全套管咬合桩设计钢筋保护层厚度70mm,相邻桩咬合200mm,咬合桩成桩允许偏差为纵向±20mm、横向0~+50mm、垂直度5‰;设计要求先施工二根一序桩,在达到初凝后再兄切割咬合一序桩完成二序桩。在实际施工中,受上部碎石填土、淤泥层的影响,加之定位、成孔操作等因素影响,产生一定的垂直度偏差,常发生二序桩咬合施工时切断一序桩钢筋笼的钢筋。针对此问题,经过与设计、监理商讨,提出了将一序桩方型钢筋笼变更为异型钢筋笼(见图5示),即钢筋笼侧面咬合切割面筋为弧形,但依旧没有解决切断钢筋笼的问题。另外,由于本项目处于填海区,地下水丰富且水位过高,导致全回转钻机施工过程中冲抓锥抓土困难。
为了解决二序桩咬合钻进切断相邻桩钢筋笼的问题,通过现场试验、总结、优化,提出了一种新的全荤咬合桩液压抓斗五桩组合成桩的施工方法,即改变了原设计先施工二根一序桩、再在一序桩之间咬合施工二序桩的施工顺序,利用地下连续墙抓斗分幅一次性完成五根组合桩的成孔,然后分别依次下入五根桩的钢筋笼,在二次清孔完成后灌注水下混凝土成桩。
具体施工工艺流程如下:
一、导墙施工
1、由于本项目咬合桩成孔采用成槽机成槽,因此导墙由原咬合桩导墙变更为地连墙施工导墙。
2、导墙工艺流程为:平整场地→测量位置→挖槽及处理弃土→绑扎钢筋→支立导墙模板→浇注导墙砼并养护→拆除模板并设置横撑。
3、导墙的轴线需在原设计的基础上外放10cm,为保证成槽机顺利下放抓斗开挖槽段,导墙内墙面净尺寸比设计尺寸大4cm-6cm。导墙垂直度控制直接关系到成槽质量,误差不大于5%。
二、液压抓斗成槽取土
1、泥浆制作、储备、循环、分离
本工程泥浆采用现场配置新鲜泥浆。根据现场的土质情况,在成槽的过程中能够形成部分泥浆。在清槽的过程中泥浆经沉淀池沉淀后能够留下一部分优质泥浆。水下混凝土浇筑以后,经混凝土置换有一部分泥浆通过机械处理和重力沉淀后,能够有部分符合要求的泥浆留置。
2、成槽机挖槽
(1)本项目将5根咬合桩分为一个槽段,槽段长度(幅)为5.2m,采用“二抓”成槽(见图6示),先后开挖两端,每抓开挖宽度2.8m,使抓斗两侧受力均匀,确保成槽垂直度。在抓土过程中,通过液压抓斗导向杆调整抓斗的位置,对准导墙中心抓挖。
(2)在成槽机挖土时,悬吊机具的钢索需呈垂直张紧状态,保证挖槽垂直精度;同时通过成槽机上的垂直度检测仪表显示的成槽垂直度情况,及时调整抓斗的垂直度,做到随挖随纠,确保垂直精度在5/1000以内。
(3)成槽时,派专人负责泥浆的放送,视槽内泥浆液面高度情况,随时补充槽内泥浆,确保泥浆液面高出地下水位0.5m以上,同时也不能低于导墙顶面0.3m,杜绝泥浆供应不足的情况发生。
(4)成槽深度满足咬合桩设计桩底标高后终孔。
三、清槽
1、成槽完成后,采用抓斗直接把孔底残留的淤积物抓出孔外,清孔快速且效果好。
2、第一次清槽后,检查泥浆各项指标,槽底以0.2~1m处的泥浆比重小于1.15,含砂率不大于5%,粘度20~28s,槽底沉碴厚度不大于100mm。
四、咬合桩钢筋笼制作
1、钢筋笼的制作按设计配筋图来制作。
2、根据划分的五根咬合桩为一个槽段,接头处均为一序桩的方型笼,将工字钢与方型笼进行焊接,焊缝饱满。
3、由于本项目咬合桩设计孔深为32m左右,采用泡沫填充接头处工字钢,防止混凝土绕流。在钢筋笼上下两处每隔2m设置两道钢筋弯钩分别与工字钢及钢筋笼进行焊接,并绑扎好泡沫板,泡沫必须绑扎牢固,在工字钢的腹板处预留穿丝孔,并用竹竿压紧泡沫表面,每隔一段距离设置一道钢筋固定泡沫板并与工字钢焊接牢固,防止因浮力过大,铁丝拉断泡沫而造成泡沫的脱落。工字钢与一序桩钢筋笼及泡沫板连接示意图如图7示。
(2)吊放咬合桩钢筋笼
钢筋笼制作、桩孔完成后,使用130t履带吊(主吊)及50t汽车吊(副吊)进行吊放。钢筋笼起吊抬出地面后,主吊车进行提升,副吊车配合主吊车将钢筋笼竖直,待钢筋笼完全直立后,卸掉副吊的钢丝绳,由主吊单独吊运钢筋笼到已经开挖好的槽段。起吊时,钢筋笼采用8个点吊装,主吊点和副吊点分别设置4个吊点,钢筋笼起吊竖直后或运输过程中由主吊4个吊点吊装,钢筋笼起吊时,吊点焊接应牢固,钢筋笼要有足够的刚度。由于首开幅和闭合幅的钢筋笼存在差异,五个钢筋笼依次起吊下放顺序见图8、图9示。
五、混凝土浇筑
1、安放灌注导管
混凝土浇筑采用导管法施工,导管选用直径200mm钢管,采用圆形螺旋快速接头,确保导管接头处螺丝口良好,便于拆装;连接时要求牢固,并设橡皮圈,以防止接头处漏浆。导管间水平布置距离不大于3m,距槽段端部不大于1.5m。现场施工时,根据幅宽我们采用2根导管进行砼浇筑。首开幅将导管放入圆笼,闭合幅将导管放入方笼。
2、灌注混凝土成桩
为保证做好初始灌注达到0.3~0.5m的埋管深度,开始灌注前在导管内放置隔水球,并漏斗底设置隔水栓,当漏斗内砼放满时,打开隔水栓,通过砼自重和隔水球将导管内泥浆排净,同时连续浇筑砼,以达到快速封底。浇筑时,两根导管同时下料,并保证导管处的混凝土表面高差不大于0.3m。浇筑过程中,导管应始终埋入混凝土中2~6m。混凝土浇筑应连续进行,混凝土面上升速度不小于2m/h,最长允许间隔时间30min,每次导管拆除提升前,采用测绳测量砼面高度,确保导管在混凝土的最小埋深不小于2m。混凝土浇筑完后,拆除导管动作要快,时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。已拆下的管节要立即清洗干净,堆放整齐。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.深基坑全荤咬合桩液压抓斗五桩组合式成桩施工方法,其特征在于,全荤咬合桩包括多个交错布置的一序桩和二序桩,相邻的所述一序桩及二序桩互相咬合布置,所述一序桩及二序桩均配置有钢筋笼,所述一序桩配置的是方型钢筋笼,所述二序桩配置的是圆型钢筋笼;所述施工方法包括以下步骤:
(1)导墙施工;
(2)将全部咬合桩按每五个咬合桩为一槽段划分为多个槽段;
(3)采用成槽机进行五根咬合桩的成槽,成槽至设计桩底位置,完成第一个槽段的施工;
(4)依次将一序桩、二序桩钢筋笼下放至第一个槽段内并准确定位;
(5)第一个槽段与下一个槽段相邻的咬合桩的接头处采用工字钢绑扎泡沫,用于防止浇灌混凝土时发生混凝土绕流;
(6)对第一个槽段进行清槽并浇灌混凝土;
(7)循环步骤(3)-(6),直至完成全部槽段的咬合桩施工。
2.如权利要求1所述的深基坑全荤咬合桩液压抓斗五桩组合式成桩施工方法,其特征在于,所述第一个槽段的第一个咬合桩为一序桩。
3.如权利要求2所述的深基坑全荤咬合桩液压抓斗五桩组合式成桩施工方法,其特征在于,所述第一槽段的最后一个咬合桩为一序桩,所述一序桩的方型钢筋笼与所述工字钢的一侧焊接固定,所述工字钢的另一侧绑扎固定有用于防止混凝土绕流的泡沫板。
4.如权利要求3所述的深基坑全荤咬合桩液压抓斗五桩组合式成桩施工方法,其特征在于,所述工字钢固定连接有用于挤压所述泡沫板的竹竿。
5.如权利要求1所述的深基坑全荤咬合桩液压抓斗五桩组合式成桩施工方法,其特征在于,在步骤(3)中,成槽施工使用的是成槽机,在所述成槽机抓土过程中,通过液压抓斗导向杆调整抓斗的位置,对准导墙中心抓挖。
6.如权利要求5所述的深基坑全荤咬合桩液压抓斗五桩组合式成桩施工方法,其特征在于,在步骤(3)中,在成槽机挖土时,悬吊机具的钢索呈垂直张紧状态,以保证挖槽垂直精度;通过成槽机上的垂直度检测仪表显示的成槽垂直度情况,及时调整抓斗的垂直度。
7.如权利要求1所述的深基坑全荤咬合桩液压抓斗五桩组合式成桩施工方法,其特征在于,在步骤(6)中,对第一个槽段进行清槽的方法为采用成槽机的抓斗直接把槽底残留的淤积物抓出槽外。
8.如权利要求1所述的深基坑全荤咬合桩液压抓斗五桩组合式成桩施工方法,其特征在于,在步骤(6)中,浇灌混凝土时采用2根导管进行混凝土浇灌。
9.如权利要求8所述的深基坑全荤咬合桩液压抓斗五桩组合式成桩施工方法,其特征在于,浇灌混凝土前,在导管内放置隔水球,并漏斗底设置隔水栓,当漏斗内砼放满时,打开隔水栓,通过砼自重和隔水球将导管内泥浆排净,同时连续浇筑砼。
10.如权利要求9所述的深基坑全荤咬合桩液压抓斗五桩组合式成桩施工方法,其特征在于,浇筑混凝土时,两根导管同时下料,并保证两根导管处的混凝土表面高差不大于0.3m。
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