CN110424380A - 钻孔灌注桩准确导向施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钻孔灌注桩准确导向施工方法，在平台支撑墩与地基土体之间设置墩侧斜撑和斜撑支撑板，在工作平台外侧设置泥浆回收池和排渣槽；在桩侧护筒内部设置防倾控位杆，顶端设置沉管环帽，并可通过内置顶压体控制桩侧护筒竖直度；在引孔钻杆下部设置接长导向体和钻头导向体，顶部设置下层校位杆和上层校位杆；分别在第一钢筋笼套筒和第二钢筋笼套筒上设置筋侧连接箍，并可借助弹扩挡板、控位弹簧和弹扩承压板限定桩身钢筋笼的横向位置；在不良地层部位设置了由刚性弧板和柔性弧板组成的灌注控制套管。本发明可以提升桩侧护筒沉放和引孔钻杆引孔的质量，降低桩身钢筋笼接长和抗浮的难度，提高桩身混凝土灌注的质量和效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种可以提升桩侧护筒沉放和引孔钻杆引孔的质量，降低桩身钢筋笼接长和抗浮的难度，提高桩身混凝土灌注的质量和效率的钻孔灌注桩准确导向施工方法，属于基础工程领域，适用于钻孔灌注桩施工工程。
背景技术
钻孔灌注桩具有施工便捷、承载力高等特点，一直是桥梁、房屋建筑等工程中应用最为普遍的一种桩基形式。在钻孔灌注桩施工时，桩身钻孔的引孔质量、钢筋笼吊装质量以及混凝土浇筑质量常常是工程控制的重点和难点。
现有技术中已有一种钻孔灌注桩导向装置，包括底座，转轴座，护臂，滑轮，三角切槽，护栏，调节孔，拆卸孔，可拆卸夹板，滑动夹板，起桩绳扣，起桩架支脚和固定顶丝；底座顶部设置为环形结构，且底座顶部一体式设置有护臂；底座顶部一体式设置有转轴座，且转轴座外部通过安装转轴活动设置有起桩架；起桩架侧边一体式设置有三角挡板；护臂顶部通过焊接支架固定设置有滑轮；三角挡板顶部通过焊接固定设置有起桩绳扣，起桩绳扣通过捆绑固定设置拉绳穿过滑轮与滑轮运动连接，通过人力或机械力拉动拉绳，可以拉动起桩绳扣将起桩架拉起，节省吊机成本。该导向装置主要是从钻孔外部对引孔装置进行控制，主要解决钻杆入土时竖直度控制问题，当引孔深度较大或存在软弱地层时，该装置难以对钻孔方向进行准确控制；难以同步解决桩侧护筒控位、钢筋笼定位、混凝土浇筑控制等多角度通过导向控制的问题。
鉴于此，为提升钻孔灌注桩施工过程中导向控制的准确度，目前亟待发明一种可以提升桩侧护筒沉放和引孔钻杆引孔的质量、降低桩身钢筋笼接长和抗浮的难度、提高桩身混凝土灌注的质量和效率的钻孔灌注桩准确导向施工方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不但可以提升桩侧护筒沉放和引孔钻杆引孔的质量，而且可以降低桩身钢筋笼接长和抗浮的难度，还可以提高桩身混凝土灌注的质量和效率的钻孔灌注桩准确导向施工方法。
为实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：钻孔灌注桩准确导向施工方法，包括以下施工步骤：
1)施工准备：2)现场组合式工作平台搭设；3)桩侧护筒沉放施工；4)引孔钻杆钻孔施工；5)桩身钢筋笼布设施工；6)桩身混凝土灌注施工。
根据本发明的另一方面，提供一钻孔灌注桩准确导向装置。
相较现有技术，本发明具有以下的特点和有益效果
(1)本发明在平台支撑墩与地基土体之间设置了墩侧斜撑和斜撑支撑板，可有效提升平台支撑墩的承载能力；同时，本发明在工作平台外侧设置了泥浆回收池和排渣槽，可实现对现场施工环境的有效保护；另外，本发明在泥浆回收池内侧壁上设置了泥渣过滤槽和孔渣滤板，可改善泥浆回收利用的质量；在排渣槽底部设置了弧形支撑体和调角斜撑，可调整排渣槽的倾斜角度，降低排渣难度。
(2)本发明在桩侧护筒内部设置防倾控位杆，并可通过内置顶压体控制桩侧护筒的竖直度，降低了桩侧护筒竖直度控制的难度；同时，本发明在桩侧护筒的顶端设置沉管环帽，并可通过紧固沉管螺栓对桩侧护筒施加下压力，可有效提升桩侧护筒沉放的质量；另外，本发明在桩侧护筒的外周沿环向设置筒侧压浆管，可对地基土体施加冲刷力，降低桩侧护筒沉放的难度。
(3)本发明在引孔钻杆上设置了接长导向体和钻头导向体，可使钻杆有较大面积与孔壁面接触，提升钻孔过程中钻杆垂直度控制的质量；同时，本发明在引孔钻杆的顶部设置了下层校位杆和上层校位杆，并可通过弧形限位箍限定引孔钻杆的竖直度，实现了对引孔钻杆竖直度的双层控制；另外在下层校位杆和上层校位杆与弧形限位箍之间设置了弹性减震体，可减小引孔钻杆钻进过程中对支撑结构的影响。
(4)本发明可通过第一钢筋笼套筒和第二钢筋笼套筒控制桩身钢筋笼沉放的方向，提升了桩身钢筋笼沉放导向的可靠性；同时，本发明在第一钢筋笼套筒的顶端和底端、第二钢筋笼套筒的顶端设置了筋侧连接箍，可有效提升筋侧连接箍与纵向钢筋的连接强度，降低了钢筋定位连接的难度；另外，本发明可借助弹扩挡板、控位弹簧和弹扩承压板限定桩身钢筋笼的横向位置，提升了桩身位置控制的准确度。
(5)本发明在不良地层部位设置了由刚性弧板和柔性弧板组成的灌注控制套管，并可通过弧板控位弹簧和弧板拉绳控制灌注控制套管的弹扩情况，不但可以对混凝土灌注充盈质量进行有效控制，而且可以避免钢筋笼及桩身竖直度不足的问题，还可以节省建筑材料；同时，本发明在浇筑平台板上沿环向均匀间距设置了3～6根连接管导向管，并可通过升降控位体控制混凝土振捣棒的升降，降低了混凝土振捣施工的难度。
附图说明
图1是本发明钻孔灌注桩准确导向施工流程图；
图2是图1现场组合式工作平台搭设结构示意图；
图3是图1桩侧护筒沉放施工结构示意图；
图4是图3内置顶压体与桩侧护筒连接结构示意图；
图5是图1引孔钻杆钻孔施工结构示意图；
图6是图5引孔钻杆与接长导向体或钻头导向体连接结构示意图；
图7是图1桩身钢筋笼布设施工结构示意图；
图8是图7桩身钢筋笼与弹扩承压板连接结构示意图；
图9是图7筋侧连接箍与纵向钢筋连接结构示意图；
图10是图1桩身混凝土灌注施工结构示意图；
图11是图10灌注控制套管与纵向钢筋连结构示意图。
图中：1-地基土体；2-平台支撑墩；3-撑板锚筋；4-泥浆回收池；5-工作平台板；6-斜撑支撑板；7-墩侧斜撑；8-泥浆回收管；9-泥浆抽提管；10-槽底支墩；11-弧形支撑体；12-排渣槽；13-调角斜撑；14-排渣连接槽；15-沉管立柱；16-桩侧护筒；17-沉管横梁；18-防倾控位杆；19-梁杆斜撑；20-沉管环帽；21-沉管螺杆；22-环帽耳板；23-沉管螺栓；24-筒侧压浆管；25-内置顶压体；26-钻杆校位撑板；27-校位杆挡板；28-引孔钻杆；29-接长导向体；30-钻头导向体；31-导向体连接栓；32-下层校位杆；33-上层校位杆；34-弹扩挡板；35-环向箍筋；36-挡板补强筋；37-弹扩承压板；38-控位弹簧；39-连接拉绳；40-弹扩控制绳；41-钢筋笼控位撑板；42-钢筋笼撑柱；43-控位撑板；44-第二钢筋笼套筒；45-第一钢筋笼套筒；46-套筒校位体；47-钢筋笼控位撑筋；48-撑筋端板；49-筋侧连接箍；50-纵向钢筋；51-连接箍螺栓；52-钢筋连接体；53-浇筑平台板；54-连接管导向管；55-升降控位体；56-振捣棒控位板；57-混凝土振捣棒；58-振捣棒连接管；59-柔性套箍；60-套箍紧固筋；61-桩身混凝土；62-灌注控制套管；63-刚性弧板；64-弧板控位弹簧；65-弧板拉绳；66-拉绳导向管；67-钻孔预留孔；68-滤槽撑筋；69-孔渣过滤槽；70-孔渣滤板；71-槽底挡板；72-排渣壁板；73-壁板转轴；74-壁板挡栓；75-内壁承压板；76-导向体横板；77-导向体立板；78-导向体环板；79-横板补强撑筋；80-引孔钻头；81-钻头补强筋；82-弹性减震体；83-弧形限位箍；84-连接箍弧板；85-连接箍耳板；86-连接密闭圈；87-连接箍转轴；88-耳板紧固栓；89-柔性弧板；90-杆侧限位板；91-导向管补强筋；92-桩身钢筋笼；93-不良土层。
具体实施例
混凝土配合比设计及浇筑施工技术要求、现场吊装施工技术要求、钻杆引孔施工技术要求；型钢轧制及焊接施工技术要求、螺栓紧固施工技术要求等，本实施方式中不再赘述，重点阐述本发明涉及方法的实施方式。
图1是本发明钻孔灌注桩准确导向施工流程图，参照图1所示，一种钻孔灌注桩准确导向施工方法，包括以下施工步骤：
1)施工准备：现场施工位置复核，确定混凝土配合比和现场施工工艺，准备施工需要的材料和装置；
2)现场组合式工作平台搭设：在地基土体(1)内设置平台支撑墩(2)、撑板锚筋(3)和泥浆回收池(4)；在平台支撑墩(2)的顶端设置工作平台板(5)，在撑板锚筋(3)上端设置与地基土体(1)相接的斜撑支撑板(6)，在平台支撑墩(2)与斜撑支撑板(6)之间设置墩侧斜撑(7)，其中墩侧斜撑(7)一端连接于平台支撑墩(2)，另一端连接于斜撑支撑板(6)，其中至少两平台支撑墩(2)间隔设置，撑板锚筋(3)置于平台支撑墩(2)外侧，泥浆回收池(4)置于撑板锚筋(3)外侧；泥浆回收池(4)的上部设置泥浆回收管(8)，底部与泥浆抽提管(9)连通；在地基土体(1)上表面自下向上依次设置槽底支墩(10)、弧形支撑体(11)和排渣槽(12)，并在槽底支墩(10)与排渣槽(12)之间设置调角斜撑(13)，其中调角斜撑(13)的一端连接槽底支墩(10)，另一端连接排渣槽(12)，排渣槽(12)的顶平面与工作平台板(5)的上平面处于同一水平面，在排渣槽(12)与工作平台板(5)之间设置排渣连接槽(14)；
3)桩侧护筒(16)沉放施工：在工作平台板(5)上设置偶数根数的沉管立柱(15)，具体为2根或4根或6根沉管立柱(15)，在桩侧护筒(16)的轴线正上方设置沉管横梁(17)，并使沉管横梁(17)与相对的两根沉管立柱(15)垂直相接；使沉管横梁(17)的下表面与防倾控位杆(18)垂直相接，并在沉管横梁(17)与防倾控位杆(18)之间设置梁杆斜撑(19)，其中梁杆斜撑(19)一端连接沉管横梁(17)，另一端连接防倾控位杆(18)；将桩侧护筒(16)置于设定位置，并使防倾控位杆(18)插入桩侧护筒(16)内，在桩侧护筒(16)的顶端设置沉管环帽(20)，沉管环帽(20)外侧设置环帽耳板(22)，沉管螺杆(21)和沉管环帽(20)连接；使沉管螺杆(21)顶端穿过沉管环帽(20)外侧的环帽耳板(22)后与沉管螺栓(23)连接，通过紧固沉管螺栓(23)对桩侧护筒(16)施加下压力；在桩侧护筒(16)沉放过程中，同步通过筒侧压浆管(24)对地基土体(1)施加冲刷力，通过内置顶压体(25)控制桩侧护筒(16)的竖直度；
4)引孔钻杆(28)钻孔施工；桩侧护筒(16)在地基土体(1)内打设完成后，在工作平台板(5)上布设钻杆校位撑板(26)，并在钻杆校位撑板(26)上布设校位杆挡板(27)，其中校位杆挡板(27)垂直于工作平台板(5)设置，引孔钻杆(28)伸入桩侧护筒(16)中；在引孔钻杆(28)的下部依次设置接长导向体(29)和钻头导向体(30)，并在接长导向体(29)和钻头导向体(30)与引孔钻杆(28)连接处设置导向体连接栓(31)；分别在引孔钻杆(28)两侧的校位杆挡板(27)上设置面向引孔钻杆(28)方向的下层校位杆(32)和上层校位杆(33)，位于引孔钻杆(28)一侧的校位杆挡板(27)通过下层校位杆(32)校位引孔钻杆(28)，位于引孔钻杆(28)另一侧的校位杆挡板(27)通过上层校位杆(33)校位引孔钻杆(28)，上层校位杆(33)位于下层校位杆(32)的上侧；
5)桩身钢筋笼(92)布设施工：弹扩挡板(34)置于环向箍筋(35)内侧，弹扩承压板(37)置于环向箍筋(35)外侧，使弹扩挡板(34)与环向箍筋(35)通过挡板补强筋(36)连接牢固，并在弹扩承压板(37)与弹扩挡板(34)之间设置控位弹簧(38)；使连接拉绳(39)与弹扩控制绳(40)连接后，弹扩控制绳(40)与弹扩承压板(37)连接，通过连接拉绳(39)控制弹扩承压板(37)的位置；在工作平台板(5)上布设钢筋笼控位撑板(41)，并在钢筋笼控位撑板(41)上表面自内向外垂直设置钢筋笼撑柱(42)和控位撑板(43)，在钢筋笼控位撑板(41)的内侧设置第二钢筋笼套筒(44)；使钢筋笼撑柱(42)与第一钢筋笼套筒(45)通过套筒校位体(46)连接，第一钢筋笼套筒(45)和第二钢筋笼套筒(44)的位置相对应；在控位撑板(43)的顶端依次设置钢筋笼控位撑筋(47)和撑筋端板(48)，并使撑筋端板(48)支撑于环向箍筋(35)和纵向钢筋(50)相接处的下表面；采用吊装设备使桩身钢筋笼(92)依次穿过第一钢筋笼套筒(45)和第二钢筋笼套筒(44)后，进行桩身钢筋笼(92)沉放施工；当需要进行桩身钢筋笼(92)接长时，先使第一钢筋笼套筒(45)和第二钢筋笼套筒(44)上的筋侧连接箍(49)与纵向钢筋(50)连接牢固，通过连接箍螺栓(51)对筋侧连接箍(49)施加紧固拉力，再采用钢筋连接体(52)进行桩身钢筋笼(92)接长，钢筋连接体(52)设置在相接的桩身钢筋笼(92)的纵向钢筋(50)之间；
6)桩身混凝土(61)灌注施工：在工作平台上表面设置浇筑平台板(53)，并在浇筑平台板(53)上沿环向均匀间距设置3～6根连接管导向管(54)，其中连接管导向管(54)垂直于浇筑平台板(53)设置；在浇筑平台板(53)上表面自下向上依次设置升降控位体(55)和振捣棒控位板(56)；使混凝土振捣棒(57)的振捣棒连接管(58)自下向上依次穿过连接管导向管(54)和振捣棒控位板(56)，振捣棒控位板(56)上对应位置设有柔性套箍(59)，振捣棒连接管(58)穿过该柔性套箍(59)，并通过套箍紧固筋(60)将振捣棒连接管(58)与柔性套箍(59)连接牢固；同步采用浇筑平台板(53)上的混凝土振捣棒(57)进行桩身混凝土(61)振捣施工，并通过升降控位体(55)控制混凝土振捣棒(57)的升降；当地基土层中存在不良地层(93)时，在不良地层(93)部位的桩身钢筋笼(92)外侧设置灌注控制套管(62)，灌注控制套管(62)连接纵向钢筋(50)，并在灌注控制套管(62)的刚性弧板(63)与纵向钢筋(50)之间设置弧板控位弹簧(64)；使弧板拉绳(65)一端与灌注控制套管(62)的刚性弧板(63)连接，另一端穿过弧板拉绳(65)上的拉绳导向管(66)后与外部卷拉设备相连，其中弧板拉绳(65)相交于灌注控制套管(62)的圆心位置；桩身钢筋笼(92)沉放定位时，通过弧板拉绳(65)使弧板控位弹簧(64)处于受压状态；桩身混凝土(61)灌注施工时，解除弧板拉绳(65)对刚性弧板(63)的拉力，使灌注控制套管(62)在弧板控位弹簧(64)的作用下向外弹扩，形成桩身混凝土(61)的侧壁围挡。
步骤2)工作平台板(5)上预设钻孔预留孔(67)，与平台支撑墩(2)垂直连接，在本发明的实施例中，选择焊接连接或通过螺栓连接；泥浆回收池(4)的内侧壁上设置滤槽撑筋(68)，并在滤槽撑筋(68)的上部设置孔渣过滤槽(69)，在孔渣过滤槽(69)的底端设置孔渣滤板(70)，泥浆回收管(8)伸入孔渣过滤槽(70)；弧形支撑体(11)的顶端呈圆弧形，采用钢板轧制或混凝土浇筑而成；调角斜撑(13)镜像对称设于槽底支墩(10)的两侧，与排渣槽(12)的底板相连；排渣连接槽(14)横断面呈U形，其下表面设置槽底挡板(71)，其中槽底挡板(71)置于排渣槽(12)的侧边；排渣槽(12)的侧壁上设置排渣壁板(72)，并使排渣壁板(72)与排渣槽(12)的底板通过壁板转轴(73)连接，在排渣壁板(72)的外侧设置与排渣槽(12)的底板相接的壁板挡栓(74)，并使壁板挡栓(74)与排渣壁板(72)通过螺栓连接。
步骤3)防倾控位杆(18)的外侧沿环向设置2～4个内置顶压体(25)，沿防倾控位杆(18)高度方向设置2～3排内置顶压体(25)，并通过外置的加压设备控制内置顶压体(25)的伸缩情况，在防倾控位杆(18)上设置用于限定内置顶压体(25)位置的杆侧限位板(90)；筒侧压浆管(24)设置在桩侧护筒(16)和地基土体(1)内壁之间；在内置顶压体(25)与桩侧护筒(16)相接处设置横断面呈圆弧形的内壁承压板(75)；沉管环帽(20)的外侧壁上沿环向均匀间隔设置环帽耳板(22)；沉管螺杆(21)底端与工作平台板(5)焊接连接或通过螺栓连接；筒侧压浆管(24)采用钢管，在桩侧护筒(16)沉放完成后，可对桩侧护筒(16)底端进行压浆施工。
步骤4)接长导向体(29)和钻头导向体(30)均包括导向体横板(76)、导向体立板(77)和导向体环板(78)，其顶部与引孔钻杆(28)的连接处设置导向体连接栓(31)，并使导向体横板(76)和导向体立板(77)沿导向体环板(78)的环向均匀间隔布设；导向体立板(77)与导向体环板(78)垂直焊接连接；导向体横板(76)的两端分别与导向体环板(78)和引孔钻杆(28)焊接连接，导向体横板(76)沿着导向体环板(78)的径向向圆心方向设置，导向体横板(76)连接引孔钻杆(28)，导向体立板(77)沿导向体环板(78)的内壁设置；分别在引孔钻杆(28)和导向体连接栓(31)与导向体横板(76)之间设置横板补强撑筋(79)，横板补强撑筋(79)连接导向体连接栓(31)与导向体横板(76)；钻头导向体(30)底端的导向体横板(76)与引孔钻头(80)之间设置钻头补强筋(81)，其中钻头补强筋(81)一端连接导向体横板(76)，另一端连接引孔钻头(80)；下层校位杆(32)和上层校位杆(33)均由螺杆与螺栓组合而成，与引孔钻杆(28)相接处依次设置弹性减震体(82)和弧形限位箍(83)；弹性减震体(82)采用橡胶板或弹簧；弧形限位箍(83)横断面呈圆弧形，圆心角为120～180°，采用钢板轧制而成。
步骤5)弹扩承压板(37)横断面呈圆弧形，圆弧内径与环向箍筋(35)的外径相同；控位弹簧(38)在桩身钢筋笼(92)沉放施工时处于压缩状态，解除连接拉绳(39)对弹扩控制绳(40)的约束后，控位弹簧(38)向外伸长保护层厚度值；桩身钢筋笼(92)由纵向钢筋(50)和环向箍筋(35)组成，伸入桩侧护筒(28)内；筋侧连接箍(49)由连接箍弧板(84)、连接箍耳板(85)和连接密闭圈(86)组成，连接密闭圈(86)置于连接箍弧板(84)内，连接箍耳板(85)设置在连接箍弧板(84)的一端，并使相接的两块连接箍弧板(84)的一端通过连接箍转轴(87)连接，另一端通过耳板紧固栓(88)连接；连接箍弧板(84)与连接箍耳板(85)整体轧制，纵向钢筋(50)穿过连接密闭圈(86)形成的孔内；第一钢筋笼套筒(45)和第二钢筋笼套筒(44)均采用钢板轧制而成，套于环向箍筋(35)的外侧；第一钢筋笼套筒(45)和第二钢筋笼套筒(44)上设置筋侧连接箍(49)，筋侧连接箍(49)套于纵向钢筋(50)外侧，筋侧连接箍(49)通过连接箍螺栓(51)与第一钢筋笼套筒(45)和/或第二钢筋笼套筒(44)连接，在第一钢筋笼套筒(45)的顶端和底端分别设置与连接箍螺栓(51)连接的槽孔，在第二钢筋笼套筒(44)的顶端设置与连接箍螺栓(51)连接的槽孔；钢筋连接体(52)采用机械螺栓或注浆套筒。
步骤6)柔性套箍(59)采用橡胶材料制成，与振捣棒控位板(56)粘贴连接；套箍紧固筋(60)采用喉箍；不良地层(93)包括软土夹层或断裂带或松散砂层；桩身钢筋笼(92)由纵向钢筋(50)和环向箍筋(35)组成，在纵向钢筋(50)与拉绳导向管(66)之间设置导向管补强筋(91)；灌注控制套管(62)采用数量相等的刚性弧板(63)和柔性弧板(89)间隔布设而成，且刚性弧板(63)与柔性弧板(89)通过粘贴连接或通过螺栓连接；刚性弧板(63)采用钢板轧制而成，柔性弧板(89)采用橡胶板。
参照图2～图11所示，钻孔灌注桩导向装置及施工方法，其特征在于：在平台支撑墩(2)与地基土体(1)之间设置墩侧斜撑(7)和斜撑支撑板(6)，在工作平台外侧设置泥浆回收池和排渣槽(12)；在桩侧护筒(16)内部设置防倾控位杆(18)，顶端设置沉管环帽(20)，并可通过内置顶压体(25)控制桩侧护筒(16)竖直度；在引孔钻杆(28)下部设置接长导向体(29)和钻头导向体(30)，顶部设置下层校位杆(32)和上层校位杆(33)；分别在第一钢筋笼套筒(45)和第二钢筋笼套筒(44)上设置筋侧连接箍(49)，并可借助弹扩挡板(34)、控位弹簧(38)和弹扩承压板(37)限定桩身钢筋笼(92)的横向位置；在不良地层部位设置了由刚性弧板(63)和柔性弧板(89)组成的灌注控制套管(62)。
地基土体(1)为强风化泥质粉砂岩；在地基土体(1)内存在厚度为2m的不良土土层(93)，该不良土土层(93)为粘土夹层。平台支撑墩(2)采用直径120mm、壁厚2mm的钢管材料制成。撑板锚筋(3)采用直径32mm的螺纹钢筋轧制而成。泥浆回收池(4)采用壁厚为1mm的钢板制成，埋于地下深度为1m，平面尺寸为2m×2m。工作平台板(5)采用厚度为10mm的钢板制成。斜撑支撑板(6)采用厚度为10mm的钢板轧制而成。墩侧斜撑(7)采用直径60mm的钢管制成，与平台支撑墩(2)和斜撑支撑板(6)焊接连接。泥浆回收管(8)和泥浆抽提管(9)分别采用直径为60mm和50mm的钢管制成。槽底支墩(10)采用混凝土材料浇筑而成。弧形支撑体(11)高度为50cm，平面尺寸为50cm×50cm，顶端呈圆弧形，圆弧高度为5cm，采用强度等级为C35的混凝土浇筑而成。排渣槽(12)采用厚度为2mm的钢板轧制而成，平面尺寸为1m×1m，高度为0.5m。调角斜撑(13)采用直径为30mm的螺杆与螺栓组合而成。排渣连接槽(14)横断面呈U形，采用厚度为2mm的钢板轧制而成。沉管立柱(15)采用规格为150×150×7×10的H型钢。桩侧护筒(16)采用直径为1m、厚度为5mm的钢板轧制而成。沉管横梁(17)采用规格为100×100×6×8的H型钢。防倾控位杆(18)采用直径为100mm的钢管材料制成，与沉管横梁(17)垂直焊接连接。梁杆斜撑(19)采用直径60mm的钢管制成。沉管环帽(20)采用厚度为10mm的钢板轧制而成，高度为20cm。沉管螺杆(21)采用直径30mm的不锈钢螺杆。环帽耳板(22)采用厚度为10mm的钢板制成。沉管螺栓(23)与沉管螺杆(21)相配套。筒侧压浆管(24)采用直径30mm的钢管材料制成。内置顶压体(25)采用最大行程为50cm的液压千斤顶制成，与杆侧限位板(90)焊接连接。杆侧限位板(90)采用厚度为10mm的钢板制成，横断面呈圆弧形。内置顶压体(25)与内壁承压板(75)垂直焊接连接。内壁承压板(75)采用厚度为10mm的钢板制成，横断面呈圆弧形，圆心角为15°，外径与桩侧护筒(16)相同。钻杆校位撑板(26)采用厚度为10mm的钢板制成。校位杆挡板(27)采用厚度为10mm的钢板切割而成。引孔钻杆(28)采用73×4.5的无缝钢管制成。接长导向体(29)和钻头导向体(30)均包括导向体横板(76)、导向体立板(77)和导向体环板(78)。其中导向体横板(76)、导向体立板(77)、导向体环板(78)均采用厚度为10mm的钢板制成，并使导向体横板(76)和导向体立板(77)分别位于导向体环板(78)内侧，与导向体环板(78)垂直焊接连接。导向体连接栓(31)与引孔钻杆(28)相配套，高度为20cm。下层校位杆(32)和上层校位杆(33)均由直径30mm的螺杆与螺栓组合而成。弹扩挡板(34)采用厚度为10mm的钢板制成。挡板补强筋(36)采用直径22mm的螺纹钢筋制成。弹扩承压板(37)横断面呈圆弧形，采用厚度10mm的钢板轧制而成。控位弹簧(38)采用直径2cm的弹簧。连接拉绳(39)和弹扩控制绳(40)均采用直径1cm的钢丝绳。钢筋笼控位撑板(41)采用厚度为10mm的钢板制成，平面呈圆环形，置于工作平台板(5)的上表面。钢筋笼撑柱(42)采用规格为100×100×6×8的H型钢。控位撑板(43)采用厚度为20mm的钢板制成，与钢筋笼控位撑板(41)垂直焊接连接，宽度为10cm、高度为20cm。第二钢筋笼套筒(44)和第一钢筋笼套筒(45)均采用厚度为2mm的钢板轧制而成，并使第二钢筋笼套筒(44)与钢筋笼控位撑板(41)的内侧面垂直焊接连接，使第一钢筋笼套筒(45)与钢筋笼撑柱(42)通过套筒校位体(46)连接。套筒校位体(46)由直径30mm的螺杆与螺栓组合而成。钢筋笼控位撑筋(47)采用直径30mm的螺杆与螺栓组合而成，两端分别与控位撑板(43)和撑筋端板(48)焊接连接。撑筋端板(48)采用厚度为10mm的钢板制成，高度为2cm，平面呈圆弧形，圆弧长度为30cm。筋侧连接箍(49)由连接箍弧板(84)、连接箍耳板(85)和连接密闭圈(86)组成。其中连接箍弧板(84)与连接箍耳板(85)采用厚度为2mm的钢板整体轧制，连接箍耳板(85)的高度为3cm，连接箍弧板(84)高度为10cm。连接密闭圈(86)采用厚度2mm的橡胶板切割而成。耳板紧固栓(88)采用直径12mm的螺栓。连接箍螺栓(51)采用直径20mm的螺杆与螺栓组合而成。钢筋连接体(52)采用与纵向钢筋(50)相匹配的机械螺栓。浇筑平台板(53)采用厚度为10mm的钢板制成，其上预设连接管导向管(54)，并浇筑平台板(53)与连接管导向管(54)垂直焊接连接。连接管导向管(54)采用直径10cm的钢管材料制成。升降控位体(55)采用行程为50cm的液压千斤顶。振捣棒控位板(56)采用厚度为2mm的钢板制成。混凝土振捣棒(57)直径为50mm的插入式振捣棒。振捣棒连接管(58)采用与混凝土振捣棒(57)相匹配的橡胶管。柔性套箍(59)采用内径为6cm、壁厚为1cm的橡胶管材料制成。套箍紧固筋(60)采用宽度为2cm的喉箍。桩身混凝土(61)的强度为C35。灌注控制套管(62)由刚性弧板(63)和柔性弧板(89)间隔布设而成，且刚性弧板(63)和柔性弧板(89)的数量相同，圆心角均为60°，使刚性弧板(63)与柔性弧板(89)粘贴连接。刚性弧板(63)采用厚度为10mm的钢板轧制而成。柔性弧板(89)采用厚度2mm的橡胶板切割而成。弧板控位弹簧(64)采用直径2cm的弹簧材料制成。弧板拉绳(65)采用直径1cm的钢丝绳。拉绳导向管(66)采用直径20mm的钢管制成。钻孔预留孔(67)的直径较桩侧护筒(16)直径大10cm。滤槽撑筋(68)采用厚度为2mm的钢板焊接而成，横断面呈直角三角形，三角形两直角边的长度分别为10cm和5cm。孔渣过滤槽(69)采用厚度为1mm的钢板轧制而成，其上设置孔渣滤板(70)，滤孔宽度为2mm、长度为2cm。槽底挡板(71)采用厚度为2mm的钢板。排渣壁板(72)采用厚度为2mm的钢板制成。壁板转轴(73)采用直径20mm的不锈钢转轴。壁板挡栓(74)采用直径10mm的栓钉。横板补强撑筋(79)采用直径20的钢筋制成。引孔钻头(80)采用直径为750mm的钻孔灌注桩钻头。钻头补强筋(81)采用厚度为2cm的钢板轧制而成，宽度为6cm。弹性减震体(82)采用厚度为2cm的橡胶板材料制成。弧形限位箍(83)横断面呈圆弧形，圆心角为120°，采用厚度为2mm的钢板轧制而成。连接箍转轴(87)采用直径10mm的不锈钢转轴。导管补强筋(91)采用直径10mm的钢筋制成。桩身钢筋笼(92)由纵向钢筋(50)和环向箍筋(35)组成。其中，环向箍筋(35)采用直径12mm的螺纹钢筋；纵向钢筋(50)采用直径25mm的螺纹钢筋。
Claims (6)
1.一种钻孔灌注桩准确导向施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：
1)施工准备：现场施工位置复核，确定混凝土配合比和现场施工工艺，准备施工需要的材料和装置；
2)现场组合式工作平台搭设：在地基土体(1)内设置平台支撑墩(2)、撑板锚筋(3)和泥浆回收池(4)；在平台支撑墩(2)的顶端设置工作平台板(5)，在撑板锚筋(3)上端设置与地基土体(1)相接的斜撑支撑板(6)，在平台支撑墩(2)与斜撑支撑板(6)之间设置墩侧斜撑(7)，泥浆回收池(4)的上部设置泥浆回收管(8)，底部与泥浆抽提管(9)连通；在地基土体(1)上表面自下向上依次设置槽底支墩(10)、弧形支撑体(11)和排渣槽(12)，并在槽底支墩(10)与排渣槽(12)之间设置调角斜撑(13)，在排渣槽(12)与工作平台板(5)之间设置排渣连接槽(14)；
3)桩侧护筒(16)沉放施工：在工作平台板(5)上设置偶数根数的沉管立柱(15)，在桩侧护筒(16)的轴线正上方设置沉管横梁(17)，并使沉管横梁(17)与相对的两根沉管立柱(15)垂直相接；使沉管横梁(17)的下表面与防倾控位杆(18)垂直相接，并在沉管横梁(17)与防倾控位杆(18)之间设置梁杆斜撑(19)；将桩侧护筒(16)置于设定位置，并使防倾控位杆(18)插入桩侧护筒(16)内，在桩侧护筒(16)的顶端设置沉管环帽(20)；使沉管螺杆(21)顶端穿过沉管环帽(20)外侧的环帽耳板(22)后与沉管螺栓(23)连接，通过紧固沉管螺栓(23)对桩侧护筒(16)施加下压力；在桩侧护筒(16)沉放过程中，同步通过筒侧压浆管(24)对地基土体(1)施加冲刷力，通过内置顶压体(25)控制桩侧护筒(16)的竖直度；
4)引孔钻杆(28)钻孔施工；桩侧护筒(16)在地基土体(1)内打设完成后，在工作平台板(5)上布设钻杆校位撑板(26)，并在钻杆校位撑板(26)上布设校位杆挡板(27)；在引孔钻杆(28)的下部依次设置接长导向体(29)和钻头导向体(30)，并在接长导向体(29)和钻头导向体(30)与引孔钻杆(28)连接处设置导向体连接栓(31)；分别在引孔钻杆(28)两侧的校位杆挡板(27)上设置面向引孔钻杆(28)方向的下层校位杆(32)和上层校位杆(33)；
5)桩身钢筋笼(92)布设施工：弹扩挡板(34)置于环向箍筋(35)内侧，弹扩承压板(37)置于环向箍筋(35)外侧，使弹扩挡板(34)与环向箍筋(35)通过挡板补强筋(36)连接牢固，并在弹扩承压板(37)与弹扩挡板(34)之间设置控位弹簧(38)；使连接拉绳(39)与弹扩控制绳(40)连接后，弹扩控制绳(40)与弹扩承压板(37)连接，通过连接拉绳(39)控制弹扩承压板(37)的位置；在工作平台板(5)上布设钢筋笼控位撑板(41)，并在钢筋笼控位撑板(41)上表面自内向外设置钢筋笼撑柱(42)和控位撑板(43)，在钢筋笼控位撑板(41)的内侧设置第二钢筋笼套筒(44)；使钢筋笼撑柱(42)与第一钢筋笼套筒(45)通过套筒校位体(46)连接，；在控位撑板(43)的顶端依次设置钢筋笼控位撑筋(47)和撑筋端板(48)，并使撑筋端板(48)支撑于环向箍筋(35)和纵向钢筋(50)相接处的下表面；采用吊装设备使桩身钢筋笼(92)依次穿过第一钢筋笼套筒(45)和第二钢筋笼套筒(44)后，进行桩身钢筋笼(92)沉放施工；当需要进行桩身钢筋笼(92)接长时，先使第一钢筋笼套筒(45)和第二钢筋笼套筒(44)上的筋侧连接箍(49)与纵向钢筋(50)连接牢固，通过连接箍螺栓(51)对筋侧连接箍(49)施加紧固拉力，再采用钢筋连接体(52)进行桩身钢筋笼(92)接长；
6)桩身混凝土(61)灌注施工：在工作平台上表面设置浇筑平台板(53)，并在浇筑平台板(53)上沿环向均匀间距设置3～6根连接管导向管(54)；在浇筑平台板(53)上表面自下向上依次设置升降控位体(55)和振捣棒控位板(56)；使混凝土振捣棒(57)的振捣棒连接管(58)自下向上依次穿过连接管导向管(54)和柔性套箍(59)，并通过套箍紧固筋(60)将振捣棒连接管(58)与柔性套箍(59)连接牢固；同步采用浇筑平台板(53)上的混凝土振捣棒(57)进行桩身混凝土(61)振捣施工，并通过升降控位体(55)控制混凝土振捣棒(57)的升降；当地基土层中存在不良地层(93)时，在不良地层(93)部位的桩身钢筋笼(92)外侧设置灌注控制套管(62)，并在灌注控制套管(62)的刚性弧板(63)与纵向钢筋(50)之间设置弧板控位弹簧(64)；使弧板拉绳(65)一端与灌注控制套管(62)的刚性弧板(63)连接，另一端穿过弧板拉绳(65)上的拉绳导向管(66)后与外部卷拉设备相连；桩身钢筋笼(92)沉放定位时，通过弧板拉绳(65)使弧板控位弹簧(64)处于受压状态；桩身混凝土(61)灌注施工时，解除弧板拉绳(65)对刚性弧板(63)的拉力，使灌注控制套管(62)在弧板控位弹簧(64)的作用下向外弹扩，形成桩身混凝土(61)的侧壁围挡。
2.根据权利要求1的钻孔灌注桩准确导向施工方法，其特征在于：步骤2)工作平台板(5)上预设钻孔预留孔(67)，与平台支撑墩(2)垂直连接；泥浆回收池(4)的内侧壁上设置滤槽撑筋(68)，并在滤槽撑筋(68)的上部设置孔渣过滤槽(69)，在孔渣过滤槽(69)的底端设置孔渣滤板(70)，泥浆回收管(8)伸入孔渣过滤槽(70)；弧形支撑体(11)的顶端呈圆弧形；调角斜撑(13)镜像对称设于槽底支墩(10)的两侧，与排渣槽(12)的底板相连；排渣连接槽(14)的下表面设置槽底挡板(71)；排渣槽(12)的侧壁上设置排渣壁板(72)，并使排渣壁板(72)与排渣槽(12)的底板通过壁板转轴(73)连接，在排渣壁板(72)的外侧设置与排渣槽(12)的底板相接的壁板挡栓(74)，并使壁板挡栓(74)与排渣壁板(72)连接。
3.根据权利要求1的钻孔灌注桩准确导向施工方法，其特征在于：步骤3)防倾控位杆(18)的外侧沿环向设置2～4个内置顶压体(25)，沿防倾控位杆(18)高度方向设置2～3排内置顶压体(25)，并通过外置的加压设备控制内置顶压体(25)的伸缩情况，在防倾控位杆(18)上设置用于限定内置顶压体(25)位置的杆侧限位板(90)；(25)与桩侧护筒(16)相接处设置横断面呈圆弧形的内壁承压板(75)；沉管环帽(20)的外侧壁上沿环向均匀间隔设置环帽耳板(22)；在桩侧护筒(16)沉放完成后，可对桩侧护筒(16)底端进行压浆施工。
4.根据权利要求1的钻孔灌注桩准确导向施工方法，其特征在于：步骤4)接长导向体(29)和钻头导向体(30)均包括导向体横板(76)、导向体立板(77)和导向体环板(78)，其顶部与引孔钻杆(28)的连接处设置导向体连接栓(31)，并使导向体横板(76)和导向体立板(77)沿导向体环板(78)的环向均匀间隔布设；导向体立板(77)与导向体环板(78)垂直连接；导向体横板(76)的两端分别与导向体环板(78)和引孔钻杆(28)连接；分别在引孔钻杆(28)和导向体连接栓(31)与导向体横板(76)之间设置横板补强撑筋(79)；钻头导向体(30)底端的导向体横板(76)与引孔钻头(80)之间设置钻头补强筋(81)；下层校位杆(32)和上层校位杆(33)均由螺杆与螺栓组合而成，与引孔钻杆(28)相接处依次设置弹性减震体(82)和弧形限位箍(83)；弹性减震体(82)采用橡胶板或弹簧；弧形限位箍(83)横断面呈圆弧形，圆心角为120～180°。
5.根据权利要求1的钻孔灌注桩准确导向施工方法，其特征在于：步骤5)弹扩承压板(37)横断面呈圆弧形，圆弧内径与环向箍筋(35)的外径相同；控位弹簧(38)在桩身钢筋笼(92)沉放施工时处于压缩状态，解除连接拉绳(39)对弹扩控制绳(40)的约束后，控位弹簧(38)向外伸长保护层厚度值；桩身钢筋笼(92)由纵向钢筋(50)和环向箍筋(35)组成，伸入桩侧护筒(28)内；筋侧连接箍(49)由连接箍弧板(84)、连接箍耳板(85)和连接密闭圈(86)组成，并使相接的两块连接箍弧板(84)的一端通过连接箍转轴(87)连接，另一端通过耳板紧固栓(88)连接；第一钢筋笼套筒(45)和第二钢筋笼套筒(44)均采用钢板轧制而成，套于环向箍筋(35)的外侧；筋侧连接箍(49)套于纵向钢筋(50)外侧，在第一钢筋笼套筒(45)的顶端和底端分别设置与连接箍螺栓(51)连接的槽孔，在第二钢筋笼套筒(44)的顶端设置与连接箍螺栓(51)连接的槽孔；钢筋连接体(52)采用机械螺栓或注浆套筒。
6.根据权利要求1的钻孔灌注桩准确导向施工方法，其特征在于：步骤6)柔性套箍(59)采用橡胶材料制成，与振捣棒控位板(56)连接；套箍紧固筋(60)采用喉箍；不良地层(93)包括软土夹层或断裂带或松散砂层；桩身钢筋笼(92)由纵向钢筋(50)和环向箍筋(35)组成，在纵向钢筋(50)与拉绳导向管(66)之间设置导向管补强筋(91)；灌注控制套管(62)采用数量相等的刚性弧板(63)和柔性弧板(89)间隔布设而成，且刚性弧板(63)与柔性弧板(89)通过粘贴连接或通过螺栓连接；刚性弧板(63)采用钢板轧制而成，柔性弧板(89)采用橡胶板。
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