CN111172982A - 松软土质人工挖孔桩的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种松软土质人工挖孔桩的施工方法，包括如下步骤：施工准备，预制钢花管和护壁模板；所述钢花管为一根下端呈尖头状的钢管，在钢花管上周向间隔设有多排出浆孔；所述护壁模板包括内模和外模，所述内模为一个上端直径小、下端直径大的锥筒状钢模板，由两块曲面模板组成；钻设至少一圈呈竖直状的管孔，并在每个管孔内插入钢花管，向钢花管内注浆；待砂浆达到设定强度后，形成一圈保护层；在井口砼护圈以下位置逐节开挖桩孔，并在每节桩孔开挖后完成后，放入预制护壁模板并关模后，浇筑混凝土形成护壁后脱模，然后继续开挖下一节桩孔并按照上述步骤完成护壁制作，直至桩底。

Description

松软土质人工挖孔桩的施工方法

技术领域

本发明涉及一种人工挖孔桩，具体涉及一种松软土质人工挖孔桩的施工方法。

背景技术

目前建筑工程的桩基施工多采用人工挖孔桩为主，而在实际作业过程中，由于地质地表情况复杂，人工挖孔桩的作业过程中，易出现内坍塌；且在作业过程中，井坑内松散地表土质的坍塌处理难度大、成本高、影响工序的正常作业。同时，由于人工挖孔桩作业过程中的环保局限性，不利于人工挖孔桩的施工及作业形成，大大的增加了作业成本。

基于此，申请考虑改进现有人工挖孔桩的施工方法，不但能够适用于人工挖孔桩作业，还可预防人工挖孔桩在挖孔过程中坍塌的施工技术及方法，使得人工挖孔桩作业易于实现、能满足快速形成，提升人工挖孔桩的作业及验收质量；实现其快速有序的，能抗人工挖孔桩内坍塌的、节约人工及辅材与工期降低成本的目的。

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：如何提供一种可防止挖孔过程中桩孔坍塌，且有效提升桩孔稳固程度，减少桩孔难度的一种松软土质人工挖孔桩的施工方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种松软土质人工挖孔桩的施工方法，其特征在于，它包括如下步骤：S1，施工准备，平整场地，测量放线形成挖孔桩点位并浇筑人工挖孔桩的井口砼护圈，同时，预制钢花管和护壁模板；所述钢花管为一根下端呈尖头状的钢管，在钢花管上周向间隔设有多排出浆孔，相邻两排出浆孔交错设置；所述护壁模板包括内模和外模，所述外模呈圆筒状，且外模内径大于内模外径，所述内模为一个上端直径小、下端直径大的锥筒状钢模板，由两块曲面模板装配而成，两曲面模板能够在外力作用下部分重叠，缩小直径，呈圆筒状；S2，在井口砼护圈的四周间隔钻设至少一圈呈竖直状的管孔，并在每个管孔内插入钢花管，然后将各个钢花管通过管道与注浆装置连接后，向钢花管内注浆，直至达到设计注浆量后停止注浆；待砂浆达到设定强度后，即待挖桩孔所在区域的外围形成一圈保护层；S3，在井口砼护圈以下位置逐节开挖桩孔，并在每节桩孔开挖后完成后，放入预制护壁模板并关模后，浇筑混凝土形成护壁后脱模，然后继续开挖下一节桩孔并按照上述步骤完成护壁制作，直至桩底。这样，通过预制钢花管，并在桩孔开挖前先将钢花管钻入预设桩孔外沿旁的位置，并通过钢花管向桩孔外壁以外区域注浆，使桩孔以外区域土质被硬化、定型，从而能够防止桩孔开挖过程中不会出现坍塌，有效改善了桩孔周围的土质。同时，竖向垂直向下钻设钢花管，设置方式较为简单，钻设时不会对周围土质造成扰动。所预制的护壁模板中外模呈圆筒状，其外形简单，制作方便，而内膜呈锥筒状，使得预制后的各节护壁结构稳固，在后期钢筋笼下放并浇筑混凝土后，混凝土能够很好地与护壁融合，有效增加了基桩的安装强度。同时，护壁模板采用钢模制成，外壁较为光滑，易脱模，同时，钢膜强度高，在混凝土浇筑后不易出现涨模现象。另外，内膜由两个曲面模板装配而成，其中一端可转动连接，另一端相搭接，由此，在脱模时，可将搭接处接触固定后，同时向内转动两曲面模板，从而使得内膜实现收折，直径变小，从而能够很好地脱模。

进一步的，在内模内还设有一用于辅助内模收折并能够带动内模上升或下降的支架，在内模内壁、内模的下端周向固定安装有多个限位座；所述支架包括置于内模中部的上支撑架，所述上支撑架包括一连接筒和多个周向设置在连接筒上且处于同一平面上的支撑横杆，所述支撑横杆一端固定在连接筒外壁，另一端可转动地安装在内模内壁；在连接筒内设有一个能够上下移动并定位的提拉杆，在提拉杆的下端周向设有多个左右两端分别与提拉杆和限位座转动式连接的伸缩式横杆；通过向上提动提拉杆可带动伸缩式横杆与提拉杆相接的一端向上提升，并倾斜后带动内模的曲面模板下端向内移动，促使两曲面模板转动后，实现收折；通过下压提拉杆可带动伸缩式横杆与提拉杆相接的一端向下移动，同时收缩至最短状态后，呈水平状态，且末端与限位座相抵。这样，在内膜内所设置的支架，不但能够起到加固内膜的作用，还能够便于操作者带动内膜上下移动。另外，支架上的伸缩式横杆两端分别与内膜内壁下端和提拉杆下端可转动地连接，从而在上拉提拉杆后，会带动伸缩式横杆端部上移，并在拉力下伸长后倾斜设置，带动曲面模板转动实现收折，这种收折方式操作简单，且结构较为稳固。在需要对下一节护壁进行施工时，只需下压提拉杆，此时，伸缩式横杆即会在内推的作用力下缩短，且末端在限位座的作用下限位，实现对内模的撑开，使其满足后期护壁模板的需求。该撑开方式也较为简单，操作方便。

进一步的，在提拉杆的顶部设有一用于套设拉绳的套圈。这样，当下放位置较深后，可用拉绳拉升或下放支架，同时，将收折后的内模提升到桩孔外的位置进行撑开和固定。

进一步的，所述连接筒为一个上端直径大、下端直径小的锥状筒体，在提拉杆的中部设有一个与连接筒相配合的定位块，当伸缩式横杆呈水平状态时，所述定位块卡在连接筒内而限位。这样，在支撑架中部设置连接筒，并将其设为锥状，既不会影响提拉杆的提拉和下压，又能够与定位块配合后对提拉杆下压的位置进行定位，从而使得伸缩式横杆在定位块和限位座的双重定位下，在撑开后呈水平状态，形成对内模下端的支撑。

进一步的，所述伸缩式横杆由两个矩管套设而成。这样，采用矩管伸缩，能够与限位座很好的卡合，并与限位座底部贴合后通过限位座底板对伸缩式横杆进行限位。

进一步的，所述限位座由一块U形卡板和固定在卡板下的底板合围而成，在U形卡板内固定有一钢珠，连接在限位座一端的矩管端部设有一个与钢珠相配合的弧形凹部。这样，限位座的U形卡板能够便于伸缩式横杆的转动，而在内固定的钢珠能够与伸缩式横杆端部的弧形凹部相配合，从而实现伸缩式横杆的转动。

进一步的，在内模的内壁还设有多根斜向加强杆。这样，可采用较薄的钢材制作内模，用支架和加强杆对内模加固，从而满足使用需求，该设置能有效减少内模的制作成本，同时，内模越薄，其转动时所需推力越小，转动更为方便。

进一步的，所述桩孔的桩底中部向上凸起，且呈弧形，在桩底下铺设有一层碎石层。这样，桩底向上凸起后，能够有效将桩底的积水引到桩孔下，并经碎石层向下，不会出现积水过多的情况，同时，碎石层能够对桩底起到加固作用。

进一步的，相邻钢花管之间的间距以及与挖孔桩的间距按设计确定值定位 ，所述钢花管呈矩形分布，且其中两相对边的钢花管靠近预设各节桩孔的上端外壁设置，另两相对边的钢花管靠近预设各节桩孔的下端外壁设置。这样，在开挖时，护壁外侧均有砂浆保护层，且相邻钢花管之间的砂浆能够很好的融合，使得成型后的保护层呈环状。

附图说明

图1为实施例中桩孔桩护壁成型后的立面剖视图；

图2为实施例中挖孔桩的俯视图；

图3为实施例中内模的截面示意图；

图4为实施例中内膜在撑开状态的立面剖视图；

图5为实施例中内膜在收折状态的立面剖视图。

图中：井口砼护圈1、钢花管2、出浆孔21、护壁3、碎石层4、内模5、曲面模板51、斜向加强杆52、支架6、连接筒61、支撑横杆62、提拉杆63、定位块64、套圈65、伸缩式横杆66、限位座7、U形卡板71、底板72、钢珠73。

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：

本实施例提供的松软土质人工挖孔桩的施工方法，包括如下步骤：S1，施工准备，平整场地，测量放线形成挖孔桩点位并浇筑人工挖孔桩的井口砼护圈1，同时，预制钢花管2和护壁模板；所述钢花管2为一根下端呈尖头状的钢管，在钢花管2上周向间隔设有多排出浆孔21，相邻两排出浆孔21交错设置；所述护壁模板包括内模5和外模（图中未画出），所述外模呈圆筒状5，且外模内径大于内模外径，所述内模5为一个上端直径小、下端直径大的锥筒状钢模板，由两块曲面模板51装配而成，两曲面模板能够在外力作用下部分重叠，缩小直径，呈圆筒状；S2，在井口砼护圈1的四周间隔钻设至少一圈呈竖直状的管孔，并在每个管孔内插入钢花管2，然后将各个钢花管2通过管道与注浆装置连接后，向钢花管2内注浆，直至达到设计注浆量后停止注浆；待砂浆达到设定强度后，即待挖桩孔所在区域的外围形成一圈保护层；S3，在井口砼护圈1以下位置逐节开挖桩孔，并在每节桩孔开挖后完成后，放入预制护壁模板并关模后，浇筑混凝土形成护壁后脱模，然后继续开挖下一节桩孔并按照上述步骤完成护壁3制作，直至桩底（如图1 -图3所示）。

如图4、图5所示，在内模5内还设有一用于辅助内模收折并能够带动内模上升或下降的支架6，在内模5内壁、内模5的下端周向固定安装有多个限位座7；所述支架6包括置于内模中部的上支撑架，所述上支撑架包括一连接筒61和多个周向设置在连接筒61上且处于同一平面上的支撑横杆62，所述支撑横杆一端固定在连接筒61外壁，另一端可转动地安装在内模5内壁；在连接筒61内设有一个能够上下移动并定位的提拉杆63，在提拉杆63的下端周向设有多个左右两端分别与提拉杆63和限位座7转动式连接的伸缩式横杆66；通过向上提动提拉杆可带动伸缩式横杆66与提拉杆63相接的一端向上提升，并倾斜后带动内模的曲面模板51下端向内移动，促使两曲面模板51转动后，实现收折；通过下压提拉杆63可带动伸缩式横杆66与提拉杆63相接的一端向下移动，同时收缩至最短状态后，呈水平状态，且末端与限位座7相抵。

本实施例中的曲面模板采用薄钢板制成，钢板厚度为3-5mm。为了进一步的加强曲面模板的强度，在模板本体的内壁还设有多根斜向加强杆52。所述加强杆周向均匀分布，相邻两根加强杆52之间的间距为50-100mm。在两曲面模板相邻处，所设置的加强杆的密度可适度调小间距，加强连接处的强度。

附图中所设置的上支撑架安装在模板本体中部，设置在中部时，需将其设为伸缩式结构，且收缩后长度的最小长度应小于模板本体上端的半径。具体实施时，还可以将上支撑架设置在模板本体的顶端位置，其张开后的直径与模板本体上端的内经一致。这样，模板本体在收折后能够呈圆筒状，不会影响模板本体的上提。

为了便于在桩口处拉动提拉杆，在提拉杆63的顶部设有一用于套设拉绳的套圈65。使用时，在套圈41内固定一根柔性拉绳，即可通过柔性拉绳拉动提拉杆。

如图所示，连接筒61为一个上端直径大、下端直径小的锥状筒体，在提拉杆63的中部设有一个与连接筒61相配合的定位块64，当伸缩式横杆66呈水平状态时，所述定位块64卡在连接筒61内而限位。

本实施例中的伸缩式横杆66由两个矩管套设而成。在具体实施中，可采用一根矩管即可，不采用伸缩样式。

本实施例中的限位座7由一块U形卡板71和固定在卡板71下的底板72合围而成，在U形卡板71内固定有一钢珠73，连接在限位座一端的矩管端部设有一个与钢珠相配合的弧形凹部。

本实施例桩孔的桩底中部向上凸起，且呈弧形，在桩底下铺设有一层碎石层4。

相邻钢花管2之间的间距以及与挖孔桩的间距按设计确定值定位 ，所述钢花管2呈矩形分布，且其中两相对边的钢花管靠近预设各节桩孔的上端外壁设置，另两相对边的钢花管靠近预设各节桩孔的下端外壁设置。

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 (9)

1.一种松软土质人工挖孔桩的施工方法，其特征在于，它包括如下步骤：S1，施工准备，平整场地，测量放线形成挖孔桩点位并浇筑人工挖孔桩的井口砼护圈（1），同时，预制钢花管（2）和护壁模板；所述钢花管（2）为一根下端呈尖头状的钢管，在钢花管（2）上周向间隔设有多排出浆孔（21），相邻两排出浆孔（21）交错设置；所述护壁模板包括内模（5）和外模，所述外模呈圆筒状，且外模内径大于内模外径，所述内模（5）为一个上端直径小、下端直径大的锥筒状钢模板，由两块曲面模板（51）装配而成，两曲面模板能够在外力作用下部分重叠，缩小直径，呈圆筒状；S2，在井口砼护圈（1）的四周间隔钻设至少一圈呈竖直状的管孔，并在每个管孔内插入钢花管（2），然后将各个钢花管（2）通过管道与注浆装置连接后，向钢花管（2）内注浆，直至达到设计注浆量后停止注浆；待砂浆达到设定强度后，即待挖桩孔所在区域的外围形成一圈保护层；S3，在井口砼护圈（1）以下位置逐节开挖桩孔，并在每节桩孔开挖后完成后，放入预制护壁模板并关模后，浇筑混凝土形成护壁后脱模，然后继续开挖下一节桩孔并按照上述步骤完成护壁（3）制作，直至桩底。

2.根据权利要求1所述的松软土质人工挖孔桩的施工方法，其特征在于，在内模（5）内还设有一用于辅助内模收折并能够带动内模上升或下降的支架（6），在内模（5）内壁、内模（5）的下端周向固定安装有多个限位座（7）；所述支架（6）包括置于内模中部的上支撑架，所述上支撑架包括一连接筒（61）和多个周向设置在连接筒（61）上且处于同一平面上的支撑横杆（62），所述支撑横杆一端固定在连接筒（61）外壁，另一端可转动地安装在内模（5）内壁；在连接筒（61）内设有一个能够上下移动并定位的提拉杆（63），在提拉杆（63）的下端周向设有多个左右两端分别与提拉杆（63）和限位座（7）转动式连接的伸缩式横杆（66）；通过向上提动提拉杆可带动伸缩式横杆（66）与提拉杆（63）相接的一端向上提升，并倾斜后带动内模的曲面模板（51）下端向内移动，促使两曲面模板（51）转动后，实现收折；通过下压提拉杆（63）可带动伸缩式横杆（66）与提拉杆（63）相接的一端向下移动，同时收缩至最短状态后，呈水平状态，且末端与限位座（7）相抵。

3.根据权利要求2所述的松软土质人工挖孔桩的施工方法，其特征在于，在提拉杆（63）的顶部设有一用于套设拉绳的套圈（65）。

4.根据权利要求2所述的松软土质人工挖孔桩的施工方法，其特征在于，所述连接筒（61）为一个上端直径大、下端直径小的锥状筒体，在提拉杆（63）的中部设有一个与连接筒（61）相配合的定位块（64），当伸缩式横杆（66）呈水平状态时，所述定位块（64）卡在连接筒（61）内而限位。

5.根据权利要求2所述的松软土质人工挖孔桩的施工方法，其特征在于，所述伸缩式横杆（66）由两个矩管套设而成。

6.根据权利要求5所述的松软土质人工挖孔桩的施工方法，其特征在于，所述限位座（7）由一块U形卡板（71）和固定在卡板（71）下的底板（72）合围而成，在U形卡板（71）内固定有一钢珠（73），连接在限位座一端的矩管端部设有一个与钢珠相配合的弧形凹部。

7.根据权利要求2所述的松软土质人工挖孔桩的施工方法，其特征在于，在内模（5）的内壁还设有多根斜向加强杆（52）。

8.根据权利要求2所述的松软土质人工挖孔桩的施工方法，其特征在于，所述桩孔的桩底中部向上凸起，且呈弧形，在桩底下铺设有一层碎石层（4）。

9.根据权利要求1所述的松软土质人工挖孔桩的施工方法，其特征在于，相邻钢花管（2）之间的间距以及与挖孔桩的间距按设计确定值定位 ，所述钢花管（2）呈矩形分布，且其中两相对边的钢花管靠近预设各节桩孔的上端外壁设置，另两相对边的钢花管靠近预设各节桩孔的下端外壁设置。

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