CN110904956B - 灌注桩施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灌注桩施工工艺，包括如下步骤：施工区域分隔为两个区域，并同步在两个区域进行土石方开挖和桩孔开挖；预制用于悬吊钢筋笼的悬吊装置并绑扎钢筋笼，所述悬吊装置包括一桩口定位架和多个可拆卸地安装在桩口定位架内且下端具有箍筋挂钩的竖向套管；所述桩口定位架呈环状，且外沿具有多个定位杆，在每个定位杆末端或中部均设有一个将其固定在桩口上的配重块；逐节悬吊钢筋笼，直至倒数第二节钢筋笼悬吊到位；在顶节钢筋笼上安装悬吊装置；起吊并固定顶节钢筋笼；下放钢筋笼直至桩口定位架支设在桩口处；浇筑混凝土，并待混凝土初凝时，拆下悬吊装置。本发明得到的灌注桩施工工艺施工效率高、还能有效防止钢筋笼上浮。

Description

灌注桩施工工艺

技术领域

本发明涉及一种桩基础施工工艺，具体涉及一种灌注桩施工工艺。

背景技术

桩基础是铁路、桥梁、铁塔等基础设施施工中常用的一种支承结构，一般包括埋设在桩孔内的混凝土桩身以及位于桩身上方的混凝土承台，桥梁、铁塔等建筑物搭建在混凝土承台上。由于桩基础不仅可以保证强度及承载能力，而且具有造价低、经济实用等优点，因此广泛应用在工程施工领域。

桩基础按照制作工艺可以分为灌注桩和预制桩两大类，其中灌注桩按照成孔方法又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。挖孔灌注桩是指通过人力开挖桩孔，并在桩孔内现场浇筑钢筋混凝土桩身制作而成的一种桩基础。施工时，一般需要先确定桩孔位置，然后开挖桩孔，开挖时在桩孔上修建有锁口，确认开挖的桩孔具有合格的直径和垂直度后，再在桩孔内浇注混凝土桩身，最后在桩身上方浇筑混凝土承台。

传统灌注桩施工前，需先开挖土石方，在开挖土石方后再开挖桩孔。因此，施工时，桩孔开挖就必须等到土石方开挖完成后才能进行，而开挖土石方需要多个开挖设备同时作业很长时间才能完成，严重影响了施工进度。另外，现有灌注桩的钢筋笼下放完成后，通常都采用横担穿过钢筋笼的加强箍后进行悬吊，采用该方式会存在钢筋浪费的现象，且不能有效抑制钢筋笼上浮。基于此，申请人欲改进现有施工工艺，提高施工效率，减少土石方开挖对工期的影响，同时，并通过对悬吊工具进行改进，增加钢筋笼悬吊的稳定性，并防止在建筑混凝土时，钢筋笼上浮现象。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能有效提高施工效率，且能够便于钢筋笼悬吊，同时，防止钢筋笼上浮的灌注桩施工工艺。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种灌注桩施工工艺，其特征在于，它包括如下步骤：S1，根据施工场地的面积，同步在两个区域进行土石方开挖和桩孔开挖，在进行桩孔开挖时，桩孔深度为土石方开挖深度与桩孔设定标高之和，在桩孔上端嵌入内径与设定桩孔直径相等的护筒；S2，在桩孔开挖的同时，逐节绑扎钢筋笼，并在工厂定制用于悬吊钢筋笼的悬吊装置，所述悬吊装置包括一桩口定位架和多个可拆卸地安装在桩口定位架内侧并呈竖向设置的竖向套管，在每根竖向套管的底部还固定有一箍筋挂钩；所述桩口定位架呈环状，且外沿固定有多个呈放射状分布的定位杆，所述桩口定位架与定位杆均呈水平设置，在每个定位杆末端或中部均设有一个将其固定在桩口上的配重块；S3，桩孔开挖完成后，开始吊装钢筋笼，吊装时，采用吊装设备将钢筋笼起吊到桩孔内，且上端露出桩口外，然后用横担将该节钢筋笼悬吊后，再取下吊钩，吊取上一节钢筋笼到桩口上方，并置于其下节钢筋笼上方后，将两节钢筋笼的竖向钢筋焊接固定后，取下悬吊的横担，将焊接好的钢筋笼继续下放，使其顶部露出桩口外，以和位于其上一节的钢筋笼焊接后悬吊，直至倒数第二节钢筋笼吊装完成；S5，焊接顶节钢筋笼：将预制的悬吊装置固定安装在顶节钢筋笼的上端，安装时，将悬吊装置中竖向套管下端的箍筋挂钩挂设在顶节钢筋笼位于中部的箍筋上；S6，焊接顶节钢筋笼：起吊并固定顶节钢筋笼，先将吊绳固定在悬吊装置的桩口定位架上，再启用吊车勾住吊绳，将顶节钢筋笼起吊到倒数第二节钢筋笼上方，并将顶节钢筋笼与倒数第二节钢筋笼的竖向钢筋通过焊接固定在一起；S7，焊接完成后，继续下放钢筋笼，直至悬吊装置的桩口定位架支设在桩口处，且钢筋笼顶部位置达到其设计标高位置，然后在每个桩口定位架的定位杆上均固定安装一配重块，通过配重块固定桩口定位架；S8，向桩口内浇筑混凝土，并待混凝土初凝时，将桩口定位架与竖向套管分拆，然后再向下按压各个竖向套管后，使其下端的箍筋挂钩与顶节钢筋笼上的箍筋脱离后，再向桩芯方向转动竖向套管，使其挂钩远离钢筋笼后，向上拔出各个竖向套管；浇筑混凝土时，混凝土以没过顶节钢筋笼上端1m为准；S9，待混凝土终凝后，将各个配重块取下后再将桩口定位架从顶节钢筋笼上取出，然后对该区域的土石方进行开挖，并在开挖土石方之前，将灌注桩顶部的素混凝土剔平到桩口设计标高位置；S10，在S1的土石方开挖区域挖孔后，在该区域经挖孔-悬吊钢筋笼-浇筑混凝土的步骤完成其余灌注桩的施工。这样，通过分区施工，并在其中一个区域先开挖土石方，另一区域直接钻孔后进行基桩施工，最后再进行土石方开挖，这种施工工序有效调配了资源，节省了吊车使用数量，减少了土石方开挖时间，提高了施工效率。而所预制的悬吊装置结构简单，所有部件均可拆卸，便于收折，且在使用后能够回收利用，不会对钢材造成浪费。桩口定位架置于桩口处后，能够以桩口作为支撑，为钢筋笼悬吊杆提供了较为稳定的支撑平面。而桩口定位架呈环状能够便于后期混凝土的浇筑。在桩口定位架外沿所设置的多个定位杆能够增加定位架与灌注桩桩口的混凝土平台的接触面积，并能够分担部分重力，同时，将重力传递到混凝土平台上。在每个定位杆上所装配的配重块能够有效增加桩口定位架的重力，对桩口定位架形成支撑，并将桩口定位架所受下压力经配重块传递到混凝土浇筑平台上。同时，配重块还能对桩口定位架形成下压，使其固定在灌注桩桩口的混凝土平台上，不易因外力而产生偏移，且其下压力较大，能够有效防止向灌注桩内浇筑混凝土后，钢筋笼上浮，从而有效保障灌注桩质量达到设计要求。

进一步的，所述桩口定位架为一正多边形架体，且桩口定位架的内切圆直径与钢筋笼直径相匹配，桩口定位架的外切圆直径与护筒外径相匹配。使得多边形主架能够以护筒为支撑，同时，还能通过其位置确保桩钢筋保护层厚度。该设置能够确保钢筋笼一次性就能下放到位，避免用吊车多次调整位置，能有效提高施工效率。

进一步的，所述定位杆与桩口定位架处于同一平面，且定位杆置于桩口定位架的转角处，与桩口定位架通过焊接固定；所述竖向套管固定在桩口定位架每侧侧边的正中位置。这样，将定位杆设置在转角处，并将其与桩口定位架焊接固定后，与桩口定位架形成一个整体，能有效提高桩口定位架的强度。

进一步的，所述桩口定位架包括两个同圆心的内圈和外圈，所述桩口定位架的内切圆直径与待吊装钢筋笼直径相等，桩口定位架的外切圆与桩口护筒外径相等。且内圈和外圈之间通过多个连接杆固定在一起。这样，放置桩口定位架时，只需确保外圈与护筒外壁处于同一曲面上，就能通过内圈的位置确保钢筋笼中心位置，同时，通过该外圈放置位置还能判定灌注桩钢筋保护层厚度是否与设计标厚一致，以便施工工人掌握桩孔孔径是否达标。该设置能够确保钢筋笼一次性就能下放到位，避免用吊车多次调整位置，能有效提高施工效率。

进一步的，所述定位杆与桩口定位架处于同一平面，且定位杆以桩口定位架为圆心周向均匀分布，所述竖向套管置于两定位杆之间，并以桩口定位架的圆心为中心周向分布。这样，制作时较为方便，且每根定位杆所受外力均衡。竖向套管均匀分布后，也能有效保持起吊过程中，顶节钢筋笼保持平稳。

进一步的，所述竖向套管与桩口定位架之间通过一十字扣件固定，所述十字扣件包括第一连接扣和第二连接扣，所述第二连接扣与第一连接扣通过一第一转轴可转动地连接，且第一连接扣和第二连接扣均由呈半圆形的第一扣和第二扣，所述第一扣和第二扣之间通过第二转轴可转动地连接，并通过螺栓贯穿第一扣和第二扣外端后用螺母锁紧固定；所述第一连接扣固定在桩口定位架每个侧边的中部，所述第二连接扣固定在相对应的竖向套管上端。这样，通过十字扣件固定竖向套管，其固定方式简单，同时，解除固定时也较为方便，为竖向套筒后期的拆卸和转动提供了便利的条件。

进一步的，所述配重块为一个四棱体，采用钢材或混凝土制成。这样，配重块上端能够对定位杆或连接杆很好的形成支撑，同时，下端能够与桩口平台相贴。而钢材或混凝土的质量较重，能够有效增加桩口定位架的下压力，从而防止整个悬吊架和钢筋笼上浮，并能防止在施工过程中，在外力作用下桩口定位架偏移。

进一步的，在配重块上端间隔设有两个支耳，在两支耳之间形成一个定位杆的卡紧通道，在两支耳上还设有一根贯穿两支耳后，并将定位杆卡在卡紧通道内的压杆。这样，通过将定位杆卡在卡紧通道后，并用压杆压紧的方式固定定位杆，固定方式简单。同时，取出时，只需将压杆抽出，然后向上抬起桩口定位架即可实现桩口定位架的解锁。

进一步的，在配重块上端设有一中部具有贯穿孔的定位板，所述桩口定位架的定位杆末端穿过贯穿孔后固定在定位板内。这样，使用时，只需将各个定位杆穿过贯穿孔后，即能将定位杆套在配重块上，并由支耳压住，防止上翘。需要取下桩口定位架时，只需将各个配重块向外移动后就能实现定位杆或连接杆的解锁。

进一步的，S7中，下放钢筋笼时，需确保底节钢筋笼悬空于桩底。这样，钢筋笼以下部分能够形成素混凝土支撑，进而可有效提升灌注桩的稳定性和强度，同时，避免桩底水分侵蚀。

附图说明

图1为实施例中灌注桩顶节钢筋笼悬吊装置示意图；

图2为实施例中悬吊装置的立体结构示意图；

图3为实施例中主要由内圈和外圈形成的桩口定位架的结构示意图；

图4为实施例中配重块与桩口定位架的装配结构示意图。

图中：钢筋笼1、桩孔护筒2、桩口平台3、桩口定位架4、内圈41、外圈42、连接杆43、定位杆44、十字扣件5、竖向套管6、箍筋挂钩7、配重块8、支耳81、压杆82、定位板83。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例：

本实施例提供的灌注桩施工工艺，它包括如下步骤：S1，根据施工场地的面积，将施工区域分隔为两个区域，并同步在两个区域进行土石方开挖和桩孔开挖，在进行桩孔开挖时，桩孔深度为土石方开挖深度与桩孔设定标高之和，在桩孔上端嵌入内径与设定桩孔直径相等的桩孔护筒2；S2，在桩孔开挖的同时，逐节绑扎钢筋笼，并在工厂定制用于悬吊钢筋笼的悬吊装置，所述悬吊装置包括一桩口定位架4和多个可拆卸地安装在桩口定位架4内侧并呈竖向设置的竖向套管6，在每根竖向套管6的底部还固定有一箍筋挂钩7；所述桩口定位架4呈环状，且外沿固定有多个呈放射状分布的定位杆44，所述桩口定位架4与定位杆44均呈水平设置，在每个定位杆44末端或中部均设有一个将其固定在桩口上的配重块8；S3，桩孔开挖完成后，开始吊装钢筋笼，吊装时，采用吊装设备将钢筋笼起吊到桩孔内，且上端露出桩口外，然后用横担将该节钢筋笼悬吊后，再取下吊钩，吊取上一节钢筋笼到桩口上方，并置于其下节钢筋笼上方后，将两节钢筋笼的竖向钢筋焊接固定后，取下悬吊的横担，将焊接好的钢筋笼继续下放，使其顶部露出桩口外，以和位于其上一节的钢筋笼焊接后悬吊，直至倒数第二节钢筋笼吊装完成；S5，焊接顶节钢筋笼：将预制的悬吊装置固定安装在顶节钢筋笼的上端，安装时，将悬吊装置中竖向套管下端的箍筋挂钩挂设在顶节钢筋笼位于中部的箍筋上；S6，焊接顶节钢筋笼：起吊并固定顶节钢筋笼，先将吊绳固定在悬吊装置的桩口定位架4上，再启用吊车勾住吊绳，将顶节钢筋笼起吊到倒数第二节钢筋笼上方，并将顶节钢筋笼与倒数第二节钢筋笼的竖向钢筋通过焊接固定在一起；S7，焊接完成后，继续下放钢筋笼1，直至悬吊装置的桩口定位架4支设在桩口处，且钢筋笼顶部位置达到其设计标高位置，然后在每个桩口定位架4的定位杆44上均固定安装一配重块8，通过配重块8固定桩口定位架4；S8，向桩口内浇筑混凝土，并待混凝土初凝时，将桩口定位架4与竖向套管6分拆，然后再向下按压各个竖向套管6后，使其下端的箍筋挂钩7与顶节钢筋笼上的箍筋脱离后，再向桩芯方向转动竖向套管，使其挂钩远离钢筋笼1后，向上拔出各个竖向套管6；浇筑混凝土时，混凝土以没过顶节钢筋笼上端1m为准；S9，待混凝土终凝后，将各个配重块8取下后再将桩口定位架从顶节钢筋笼上取出，然后对该区域的土石方进行开挖（开挖后，需确保与先期土石方开挖区域处于同一平面），并在开挖土石方之前，将灌注桩顶部的素混凝土剔平到桩口设计标高位置；S10，在S1的土石方开挖区域挖孔后，在该区域经挖孔-悬吊钢筋笼-浇筑混凝土的步骤完成其余灌注桩的施工。其中，悬吊钢筋笼时，顶节钢筋笼与悬吊装置固定时，需根据桩口设定标高来确定桩口定位架的位置，以确保顶节钢筋笼下放后，桩口定位架4外侧的配重块8与桩口平台相贴。

如图1所示，本实施例中的桩口定位架4可以为一正多边形架体，所述桩口定位架4为一正多边形架体，且桩口定位架4的内切圆直径与钢筋笼直径相匹配，桩口定位架4的外切圆直径与护筒外径相匹配。所述定位杆44与桩口定位架4处于同一平面，且定位杆44置于桩口定位架4的转角处，与桩口定位架4通过焊接固定；所述竖向套管6固定在桩口定位架4每侧侧边的正中位置。

在具体实施时，桩口定位架4还可以采用如下结构：桩口定位架4包括两个同圆心的内圈41和外圈42，所述内圈41的直径与待吊装钢筋笼直径相匹配，所述内圈41和外圈42之间的间距为待浇筑灌注桩的桩钢筋保护层与桩孔护筒2厚度之和，且内圈41和外圈42之间通过多个连接杆43固定在一起。所述定位杆44与桩口定位架4处于同一平面，且定位杆44以桩口定位架4为圆心周向均匀分布，所述竖向套管6置于两定位杆44之间，并以桩口定位架4的圆心为中心周向分布。

为便于安装和拆卸，本实施例中的竖向套管6与桩口定位架4之间通过一十字扣件5固定，所述十字扣件5包括第一连接扣和第二连接扣，所述第二连接扣与第一连接扣通过一第一转轴可转动地连接，且第一连接扣和第二连接扣均由呈半圆形的第一扣和第二扣，所述第一扣和第二扣之间通过第二转轴可转动地连接，并通过螺栓贯穿第一扣和第二扣外端后用螺母锁紧固定；所述第一连接扣固定在桩口定位架每个侧边的中部，所述第二连接扣固定在相对应的竖向套管上端。

本实施例中的配重块8为一个四棱体，采用钢材或混凝土制成。在配重块8上端间隔设有两个支耳81，在两支耳81之间形成一个定位杆44的卡紧通道，在两支耳81上还设有一根贯穿两支耳后，并将定位杆44卡在卡紧通道内的压杆82。

在具体实施过程中，上述配重块8还能够通过如下结构与定位杆44固定：在配重块8上端设有一中部具有贯穿孔的定位板83，所述桩口定位架的定位杆44末端穿过贯穿孔后固定在定位板83内。

在具体实施过程中，上述配重块8与定位杆44的锁紧固定还可通过如下方式实现：在配重块8的外侧设置一竖向凹槽，并将定位杆42或连接杆45末端向下折弯，通过将定位杆42末端的折弯部分卡在配重块的竖向凹槽后锁紧固定。也可在定位杆42的折弯部末端可转动地安装一插销，并在配重块的竖向凹槽下端设置一个与其相连通的横向凹槽，将插销转动后，插入横向凹槽内的方式对定位杆42锁紧固定。

S7中，下放钢筋笼1时，需确保底节钢筋笼悬空于桩底。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种灌注桩施工工艺，其特征在于，它包括如下步骤：S1，根据施工场地的面积，同步在两个区域进行土石方开挖和桩孔开挖，在进行桩孔开挖时，桩孔深度为土石方开挖深度与桩孔设定标高之和，在桩孔上端嵌入内径与设定桩孔直径相等的护筒（2）；S2，在桩孔开挖的同时，逐节绑扎钢筋笼，并定制用于悬吊钢筋笼的悬吊装置，所述悬吊装置包括一桩口定位架（4）和多个可拆卸地安装在桩口定位架（4）内侧并呈竖向设置的竖向套管（6），在每根竖向套管（6）的底部还固定有一箍筋挂钩（7）；所述桩口定位架（4）呈环状，且外沿固定有多个呈放射状分布的定位杆（44），所述桩口定位架（4）与定位杆（44）均呈水平设置，在每个定位杆（44）末端或中部均设有一个将其固定在桩口上的配重块（8）；S3，桩孔开挖完成后，开始吊装钢筋笼，吊装时，采用吊装设备将钢筋笼起吊到桩孔内，且上端露出桩口外，然后用横担将该节钢筋笼悬吊后，再取下吊钩，吊取上一节钢筋笼到桩口上方，并置于其下节钢筋笼上方后，将两节钢筋笼的竖向钢筋焊接固定后，取下悬吊的横担，将焊接好的钢筋笼继续下放，使其顶部露出桩口外，以和位于其上一节的钢筋笼焊接后悬吊，直至倒数第二节钢筋笼吊装完成；S5，焊接顶节钢筋笼：将预制的悬吊装置固定安装在顶节钢筋笼的上端，安装时，将悬吊装置中竖向套管下端的箍筋挂钩挂设在顶节钢筋笼位于中部的箍筋上；S6，焊接顶节钢筋笼：起吊并固定顶节钢筋笼，先将吊绳固定在悬吊装置的桩口定位架（4）上，再启用吊车勾住吊绳，将顶节钢筋笼起吊到倒数第二节钢筋笼上方，并将顶节钢筋笼与倒数第二节钢筋笼的竖向钢筋通过焊接固定在一起；S7，焊接完成后，继续下放钢筋笼（1），直至悬吊装置的桩口定位架（4）支设在桩口处，且钢筋笼顶部位置达到其设计标高位置，然后在每个桩口定位架（4）的定位杆（44）上均固定安装一配重块（8），通过配重块（8）固定桩口定位架（4）；S8，向桩口内浇筑混凝土，并待混凝土初凝时，将桩口定位架（4）与竖向套管（6）分拆，然后再向下按压各个竖向套管（6）后，使其下端的箍筋挂钩（7）与顶节钢筋笼上的箍筋脱离后，再向桩芯方向转动竖向套管，使其挂钩远离钢筋笼（1）后，向上拔出各个竖向套管（6）；S9，待混凝土终凝后，将各个配重块（8）取下后再将桩口定位架从顶节钢筋笼上取出，然后对该区域的土石方进行开挖；S10，在S1的土石方开挖区域挖孔后，在该区域经挖孔-悬吊钢筋笼-浇筑混凝土的步骤完成其余灌注桩的施工。

2.根据权利要求1所述的灌注桩施工工艺，其特征在于，所述桩口定位架（4）为一正多边形架体，且桩口定位架（4）的内切圆直径与钢筋笼直径相匹配，桩口定位架（4）的外切圆直径与护筒外径相匹配。

3.根据权利要求2所述的灌注桩施工工艺，其特征在于，所述定位杆（44）与桩口定位架（4）处于同一平面，且定位杆（44）置于桩口定位架（4）的转角处，与桩口定位架（4）通过焊接固定；所述竖向套管（6）固定在桩口定位架（4）每侧侧边的正中位置。

4.根据权利要求1所述的灌注桩施工工艺，其特征在于，所述桩口定位架（4）包括两个同圆心的内圈（41）和外圈（42），所述内圈（41）的直径与钢筋笼直径相匹配，所述内圈（41）和外圈（42）之间的间距为待浇筑灌注桩的桩钢筋保护层与桩孔护筒（2）厚度之和，且内圈（41）和外圈（42）之间通过多个连接杆（43）固定在一起。

5.根据权利要求4所述的灌注桩施工工艺，其特征在于，所述定位杆（44）与桩口定位架（4）处于同一平面，且定位杆（44）以桩口定位架（4）为圆心周向均匀分布，所述竖向套管（6）置于两定位杆（44）之间，并以桩口定位架（4）的圆心为中心周向分布。

6.根据权利要求3或5所述的灌注桩施工工艺，其特征在于，所述竖向套管（6）与桩口定位架（4）之间通过一十字扣件（5）固定，所述十字扣件（5）包括第一连接扣和第二连接扣，所述第二连接扣与第一连接扣通过一第一转轴可转动地连接，且第一连接扣和第二连接扣均由呈半圆形的第一扣和第二扣，所述第一扣和第二扣之间通过第二转轴可转动地连接，并通过螺栓贯穿第一扣和第二扣外端后用螺母锁紧固定；所述第一连接扣固定在桩口定位架每个侧边的中部，所述第二连接扣固定在相对应的竖向套管上端。

7.根据权利要求3或5所述的灌注桩施工工艺，其特征在于，所述配重块（8）为一个四棱体，采用钢材或混凝土制成。

8.根据权利要求7所述的灌注桩施工工艺，其特征在于，在配重块（8）上端间隔设有两个支耳（81），在两支耳（81）之间形成一个定位杆（44）的卡紧通道，在两支耳（81）上还设有一根贯穿两支耳后，并将定位杆（44）卡在卡紧通道内的压杆（82）。

9.根据权利要求7所述的灌注桩施工工艺，其特征在于，在配重块（8）上端设有一中部具有贯穿孔的定位板（83），所述桩口定位架的定位杆（44）末端穿过贯穿孔后固定在定位板（83）内。

10.根据权利要求1所述的灌注桩施工工艺，其特征在于，S7中，下放钢筋笼（1）时，需确保底节钢筋笼悬空于桩底。

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