CN111305182A - 一种软弱地基加固施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种软弱地基加固施工方法，属于地基加固施工技术领域，包括步骤获取H型钢桩和至少两个龙门吊轨道梁的原材料、场地平整及测量、压桩、灌浆以及安装龙门吊轨道梁的步骤。首先进行场地平整及测量，并在平整后的场地上确定多个预设打桩位置。压桩，将H型钢桩在预设位置处压入地层，每个预设位置处的H型钢桩沿竖直方向逐个压入，最后一节H型钢桩留设一段露出地面。灌浆，对H型钢桩与地层之间的空隙进行灌浆作业。安装龙门吊轨道梁。本发明提供的一种软弱地基加固施工方法施工步骤简单，施工工作量小，能够对软弱地基快速加固，节约施工时间，且能够使龙门吊在短时间内适应软弱地基。

Description

一种软弱地基加固施工方法

技术领域

本发明属于地基加固施工技术领域，更具体地说，是涉及一种软弱地基加固施工方法。

背景技术

随着城市轨道交通的不断发展，地铁工程建设面临越来越恶劣的施工条件，例如施工场地狭窄、地质及周边条件越来越复杂等。地铁工程建设不可避免的要涉及到起重吊装、垂直运输，而龙门吊作为一种常见的起重吊装运输设备，在城市地铁建设中得到广泛应用。

为确保龙门吊的运行安全，均要求龙门吊地基承载力满足要求、轨道梁抵抗龙门吊自重、载重及运输荷载变形能力满足要求。现有技术中，受雨季等环境、地质本身以及节点工期等外部施工条件的限制，软弱地基无法满足龙门吊地基承载力的设计要求，使龙门吊无法适应软弱地基，严重威胁龙门吊的运行安全。而且软弱地基的加固处理工作量大、加固处理施工时间较长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种软弱地基加固施工方法，旨在解决现有的龙门吊无法适应软弱地基，且软弱地基加固施工工作量大、施工时间较长等问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种软弱地基加固施工方法，包括以下步骤：

获取H型钢桩和至少两个龙门吊轨道梁的原材料；

场地平整及测量，并在平整后的所述场地上确定多个预设打桩位置，沿着所述龙门吊轨道梁的长度方向相邻的两个打桩位置的间距范围为4m-5m；

压桩，将所述H型钢桩在预设位置处压入地层，每个预设位置处的所述H型钢桩沿竖直方向逐个压入，当上一节所述H型钢桩即将完全压入地层时，将下一节所述H型钢桩与上一节所述H型钢桩相连，最后一节所述H型钢桩留设一段露出地面；

灌浆，对所述H型钢桩与地层之间的空隙进行灌浆作业，用于保证H型钢桩与地层之间的间隙填充饱满；以及

安装龙门吊轨道梁，相连两条所述龙门吊轨道梁平行且间隔设置，用于供龙门吊的行走，每条所述龙门吊轨道梁分别与露出地面上的H型钢桩相连。

作为本申请另一实施例，所述一种软弱地基加固施工方法在所述获取H型钢桩和至少两个龙门吊轨道梁之前还包括施工准备，所述施工准备包括受力分析，用于确认所述龙门吊轨道梁及所述H型钢桩的尺寸参数。

作为本申请另一实施例，所述压桩的工作采用压桩设备进行，所述压桩设备包括：

桩架，用于固定于地面；

桩锤，设置于所述桩架上，用于打击所述H型钢桩；

桩帽，套设于所述H型钢桩位于地面上的一端；以及

桩垫，至少设有两个，两个所述桩垫分别设置于所述H型钢桩与所述桩帽之间及所述桩帽与所述桩锤之间，所述桩垫用于吸收桩锤的直接冲击力。

作为本申请另一实施例，所述压桩包括：

打桩前定位准备，将所述H型钢桩放置于预设位置且竖直立起，固定所述压桩设备，并安置所述桩帽及所述桩垫，使所述桩锤、所述桩帽以及所述H型钢桩的轴线共线设置；

打桩，在与所述H型钢桩的长度方向垂直的两个方向上进行所述H型钢桩的垂直度观测，并在所述H型钢桩打设至最后4.5m-5.5m范围内时，及时校正所述H型钢桩的偏移，用于在所述H型钢桩打设完成后，使所述H型钢桩的垂直度与斜度偏差在规定误差范围内；

接桩，上节所述H型钢桩打设至桩头露出地面45cm-55cm范围内时，将下一节所述H型钢桩吊置于上节所述H型钢桩上方且相互连接，并检测其垂直度；以及

截桩，将接桩后的最上方的所述H型钢桩露于地面上，且超出设计高度的所述H型钢桩的超出部分截除。

作为本申请另一实施例，单节所述H型钢桩锤击贯入地层深度大于等于2m，压桩载荷大于等于800KN。

作为本申请另一实施例，所述安装龙门吊轨道梁包括：

垫层施工，在所述H型钢桩露出地面部分的周围铺设10cm-15cm厚的垫层；

轨道梁钢筋绑扎，钢筋组成包括至少两排地梁主筋、至少两条腰筋以及多个箍筋，其中，所述地梁主筋、所述腰筋以及所述箍筋的材质均为螺纹钢；

模板安装，采用定型钢模板，安装于绑扎安装完成后的所述轨道钢筋梁外周，用于防止混凝土浇筑过程中出现歪模、爆模的问题；

预埋件安装，所述预埋件设有多个，每个所述预埋件沿轨道长度方向的间距范围为0.4m-0.5m，所述龙门吊轨道梁同一断面位置的左右两侧对称埋设一根所述预埋件；

地梁混凝土浇筑及养护。

作为本申请另一实施例，所述H型钢桩露出地面的一端贯入所述龙门吊轨道梁的深度大于0.5m，所述预埋件为L型螺栓。

作为本申请另一实施例，所述灌浆采用水泥净浆将H型钢桩与地层之间的间隙填充，以保证所述H型钢桩与地层之间的间隙填充饱满，用于提高所述H型钢桩的外缘于地层的栓塞效应，以增大所述H型钢桩的侧摩阻力。

作为本申请另一实施例，所述水泥净浆的水灰比在0.75:1-0.85:1之间，注浆压力为大于等于0.2MPa。

作为本申请另一实施例，所述一种软弱地基加固施工方法还包括地面硬化及防水施工，所述地面硬化及防水施工在所述安装龙门吊轨道梁完成后进行；

其中，地面采用200mm厚单层钢筋网和C30混凝土进行硬化，地面混凝土硬化面与所述龙门吊轨道梁之间的缝隙采用沥青胶进行防水嵌缝密实。

本发明提供的一种软弱地基加固施工方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的一种软弱地基加固施工方法，其步骤简单，能够有效的解决软弱地基条件下龙门吊轨道梁及轨道变形不受控制的施工技术难题，同时能够缩短施工时间，提高施工效率。施工前获取H型钢桩以及两个龙门吊轨道梁的原材料，能够保证施工过程中的连续进行，在一定程度上缩短工期。通过场地平整及测量能够保证场地的使用得到合理的且充分的利用。在平整后的场地上设置多个预设的打桩位置，以便于后续的压桩工作，相邻的两个打桩位置的间隔距离为4m-5m，该间隔距离范围能够保证H型钢桩压入地层后，软弱的地层土被快速的压挤密实，实现地基的加固。压桩工作即将H型钢桩在预设位置处压出地层，压桩采用分节压入且逐段接长的方式，该方式能够保证压桩的深度，进一步地保证了地基的快速加固。对H型钢桩与地层之间的空隙进行灌浆，能够保证H型钢桩与地层之间的间隙填充饱满，以保证H型钢桩的侧摩阻力，进而使地基的加固更加的稳定。安装龙门吊轨道梁，即在露出地面上的H型钢桩上制造龙门吊轨道梁，该种安装方式能够保证龙门吊轨道梁能够固设于H型钢桩上，保证龙门吊轨道梁的稳定性。本发明提供的一种软弱地基加固施工方法施工步骤简单，施工工作量小，能够对软弱地基快速加固，节约施工时间，且能够使龙门吊在短时间内适应软弱地基。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种软弱地基加固施工方法H型钢桩与地层结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种软弱地基加固施工方法的龙门吊结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种软弱地基加固施工方法的H型钢桩结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种软弱地基加固施工方法的实现流程示意图；

图中：10、H型钢桩；20、龙门吊；30、龙门吊轨道梁；40、地层。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

请一并参阅图1至图4，现对本发明提供的一种软弱地基加固施工方法进行说明。所述一种软弱地基加固施工方法，步骤详述如下：

S101：获取H型钢桩10和至少两个龙门吊轨道梁30的原材料。

S102：场地平整及测量,并在平整后的场地上确定多个预设打桩位置，沿着龙门吊轨道梁30的长度方向相邻的两个打桩位置的间距范围为4m-5m。

S103：压桩,将H型钢桩10在预设位置处压入地层40，每个预设位置处的H型钢桩10沿竖直方向逐个压入，当上一节H型钢桩10即将完全压入地层40时，将下一节H型钢桩10与上一节H型钢桩10相连，最后一节H型钢桩10留设一段露出地面。

S104：对H型钢桩10与地层40之间的空隙进行灌浆作业，用于保证H型钢桩10与地层40之间的间隙填充饱满。

S105：安装龙门吊轨道梁，两条龙门吊轨道梁30平行且间隔设置，用于供龙门吊20的行走，每条龙门吊轨道梁30分别与露出地面上的H型钢桩10相连。

本发明提供的一种软弱地基加固施工方法，原理为：通过施工材料准备、场地平整及测量、压桩、灌浆的步骤方式对软弱地基的地层40压紧密实，快速加固，以保证龙门吊轨道梁30的安装；随后，在安装龙门吊轨道梁30以及龙门吊20。

本发明提供的一种软弱地基加固施工方法，与现有技术相比，本发明提供的一种软弱地基加固施工方法，其步骤简单，能够有效的解决软弱地基条件下龙门吊轨道梁30及轨道变形不受控制的施工技术难题，同时能够缩短施工时间，提高施工效率。施工前获取H型钢桩10以及两个龙门吊轨道梁30的原材料，能够保证施工过程中的连续进行，在一定程度上缩短工期。通过场地平整及测量能够保证场地的使用得到合理的且充分的利用。在平整后的场地上设置多个预设的打桩位置，以便于后续的压桩工作，相邻的两个打桩位置的间隔距离为4m-5m，该间隔距离范围能够保证H型钢桩10压入地层40后，软弱的地层40土被快速的压挤密实，实现地基的加固。压桩工作即将H型钢桩10在预设位置处压出地层40，压桩采用分节压入且逐段接长的方式，该方式能够保证压桩的深度，进一步地保证了地基的快速加固。对H型钢桩10与地层40之间的空隙进行灌浆，能够保证H型钢桩10与地层40之间的间隙填充饱满，以保证H型钢桩10的侧摩阻力，进而使地基的加固更加的稳定。安装龙门吊轨道梁30，即在露出地面上的H型钢桩10上制造龙门吊轨道梁30，该种安装方式能够保证龙门吊轨道梁30能够固设于H型钢桩10上，保证龙门吊轨道梁30的稳定性。本发明提供的一种软弱地基加固施工方法施工步骤简单，施工工作量小，能够对软弱地基快速加固，节约施工时间，且能够使龙门吊20在短时间内适应软弱地基。

需要说明的是，获取H型钢桩10和两个龙门吊20的原材料步骤可与此步骤同时进行。

作为本发明提供的一种软弱地基加固施工方法的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图3，一种软弱地基加固施工方法在获取H型钢桩10和至少两个龙门吊轨道梁30之前还包括施工准备，施工准备包括受力分析，用于确认龙门吊轨道梁30及H型钢桩10的尺寸参数。该步骤能够在一定程度上缩短施工的时间，保证软弱地基的快速加固。

本实施例中，施工准备分别在技术、机械及材料三个方面进行准备。可根据受力分析及现场条件，选择合适的压桩设备和灌浆设备，并进行必要的检查与调试。

作为本发明提供的一种软弱地基加固施工方法的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图3，压桩的工作采用压桩设备进行，压桩设备包括桩架、桩锤、桩帽以及桩垫。其中，桩架用于固定于地面。桩锤设置于桩架上，用于打击H型钢桩10。桩帽套设于H型钢桩10位于地面上的一端。桩垫，至少设有两个，两个桩垫分别设置于H型钢桩10与桩帽之间及桩帽与桩锤之间，桩垫用于吸收桩锤的直接冲击力。桩帽与桩垫均为活动设置，二者的使用可在一定程度上减轻桩锤与H型钢桩10间的冲击力，保障H型钢桩10与桩锤不被破坏。

需要说明的是，压桩设备可采用压桩机，将整个压桩机的重力及荷载压在H型钢桩10的桩顶，克服H型钢桩10的桩身下沉时与地层40的摩擦力，迫使预制桩下沉。这种压桩方式无振动、无噪音、对周围环境影响小。

作为本发明提供的一种软弱地基加固施工方法的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图3，压桩包括以下步骤：

打桩前定位准备，先探查预定桩位附近表面有无障碍物，并在去除障碍物后进行施工。即在打桩前，需先确认打桩位置，进而再探查定桩位附近是否有障碍物，障碍物的取出能够保证打桩工作的顺利进行，进而能够提高打桩的效率，以保证软弱地基的快速加固。将H型钢桩10放置于预设位置且竖直立起，固定压桩设备，并安置桩帽及桩垫，使桩锤、桩帽以及H型钢桩10的轴线共线设置，在一定程度上尽可能的保证H型钢桩10压入地层40时的垂直度。打桩，在与H型钢桩10的长度方向垂直的两个方向上进行H型钢桩10的垂直度观测，并在H型钢桩10打设至最后4.5m-5.5m范围内时，及时校正H型钢桩10的偏移，用于在H型钢桩10打设完成后，使H型钢桩10的垂直度与斜度偏差在规定误差范围内。打桩时，由压桩机打设H型钢桩10的第一锤开始至预定深度为止，不得中途停顿，以免因地层40与桩身密接而造成打设困难。如果因故中途停止，再恢复打设时，至少须先打入至少30cm深度后，才可恢复深度纪录。接桩，上节H型钢桩10打设至桩头露出地面45cm-55cm范围内时，将下一节H型钢桩10吊置于上节H型钢桩10上方且相互连接，并检测其垂直度。截桩，将接桩后的最上方的H型钢桩10露于地面上，且超出设计高度的H型钢桩10的超出部分截除。

本实施例中，接桩优先选用焊接法连接，接头处全周长进行电弧电焊，接头焊接前除应严密检查有无油污、锈屑、涂料并保持密接。焊接完成后，须待焊接处冷却后才可继续打桩。接桩的方法还可为法兰螺栓连接法或者硫磺浆锚法。H型钢桩10质量控制标准：垂直度≦[H型钢桩10长度m/48]，桩位≦[桩径1/4]或[15cm]，桩侧周边地层40注浆饱满密实。

作为本发明提供的一种软弱地基加固施工方法的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图3，单节H型钢桩10锤击贯入地层40深度大于等于2m，压桩载荷大于等于800KN。该数据能够保证龙门吊轨道梁30以及龙门吊20在软弱地基上的正常工作。

作为本发明提供的一种软弱地基加固施工方法的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图3，安装龙门吊轨道梁30依次包括：垫层施工，在H型钢桩10露出地面部分的周围铺设10cm-15cm厚的垫层。轨道梁钢筋绑扎，钢筋组成包括至少两排地梁主筋、至少两条腰筋以及多个箍筋，其中，地梁主筋、腰筋以及箍筋的材质均为螺纹钢。模板安装，采用定型钢模板，安装于绑扎安装完成后的轨道钢筋梁外周，用于防止混凝土浇筑过程中出现歪模、爆模的问题。预埋件安装，预埋件设有多个，每个预埋件沿轨道长度方向的间距范围为0.4m-0.5m，龙门吊轨道梁30同一断面位置的左右两侧对称埋设一根预埋件。地梁混凝土浇筑及养护。

需要说明的是，地梁主筋所采用的螺纹钢公称直径大于等于20mm，腰筋所采用的的螺纹钢公称直径大于等于20mm，箍筋所采用的螺纹钢工程直径大于等于14mm。龙门吊轨道梁30混凝土浇筑前须将预埋件焊接固定在钢筋骨架上，调整好预埋件的位置。

作为本发明提供的一种软弱地基加固施工方法的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图3，H型钢桩10露出地面的一端贯入龙门吊轨道梁30的深度大于0.5m，预埋件为L型螺栓。L型螺栓除了能够用于连接外，还能够起到支撑的作用，结构简单，实用性强。

作为本发明提供的一种软弱地基加固施工方法的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图3，灌浆采用水泥净浆将H型钢桩10与地层40之间的间隙填充，以保证H型钢桩10与地层40之间的间隙填充饱满，灌浆的工作能够提高H型钢桩10的外缘于地层40的栓塞效应，以增大H型钢桩10的侧摩阻力。

作为本发明提供的一种软弱地基加固施工方法的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图3，水泥净浆的水灰比在0.75:1-0.85:1之间，该比例范围内调制而成的水泥净浆流动平稳，可塑性强，能够完全填充满H型钢桩10的外周，另外其凝固时间短，且在固话后的强度较大，能够保证软弱地基的加固效果。注浆压力为大于等于0.2MPa，该压力能够保证水泥净浆填满H型钢桩10的外周。

作为本发明提供的一种软弱地基加固施工方法的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图3，一种软弱地基加固施工方法还包括在安装龙门吊轨道梁30完成后进行的地面硬化及防水施工。其中，地面采用200mm厚单层钢筋网和C30混凝土进行硬化，地面混凝土硬化面与龙门吊轨道梁30之间的缝隙采用沥青胶进行防水嵌缝密实。该步骤能够防止雨水或者其它废水汇集流入龙门吊轨道梁30的周边并渗入地层40，造成地层40沉降的情况。

以上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)

1.一种软弱地基加固施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取H型钢桩和至少两个龙门吊轨道梁的原材料；

场地平整及测量，并在平整后的所述场地上确定多个预设打桩位置，沿着所述龙门吊轨道梁的长度方向相邻的两个打桩位置的间距范围为4m-5m；

压桩，将所述H型钢桩在预设位置处压入地层，每个预设位置处的所述H型钢桩沿竖直方向逐个压入，当上一节所述H型钢桩即将完全压入地层时，将下一节所述H型钢桩与上一节所述H型钢桩相连，最后一节所述H型钢桩留设一段露出地面；

灌浆，对所述H型钢桩与地层之间的空隙进行灌浆作业，用于保证H型钢桩与地层之间的间隙填充饱满；以及

安装龙门吊轨道梁，相连两条所述龙门吊轨道梁平行且间隔设置，用于供龙门吊的行走，每条所述龙门吊轨道梁分别与露出地面上的H型钢桩相连。

2.如权利要求1所述的一种软弱地基加固施工方法，其特征在于，所述一种软弱地基加固施工方法在所述获取H型钢桩和至少两个龙门吊轨道梁之前还包括施工准备，所述施工准备包括受力分析，用于确认所述龙门吊轨道梁及所述H型钢桩的尺寸参数。

3.如权利要求2所述的一种软弱地基加固施工方法，其特征在于，所述压桩的工作采用压桩设备进行，所述压桩设备包括：

桩架，用于固定于地面；

桩锤，设置于所述桩架上，用于打击所述H型钢桩；

桩帽，套设于所述H型钢桩位于地面上的一端；以及

桩垫，至少设有两个，两个所述桩垫分别设置于所述H型钢桩与所述桩帽之间及所述桩帽与所述桩锤之间，所述桩垫用于吸收桩锤的直接冲击力。

4.如权利要求3所述的一种软弱地基加固施工方法，其特征在于，所述压桩包括：

打桩前定位准备，将所述H型钢桩放置于预设位置且竖直立起，固定所述压桩设备，并安置所述桩帽及所述桩垫，使所述桩锤、所述桩帽以及所述H型钢桩的轴线共线设置；

打桩，在与所述H型钢桩的长度方向垂直的两个方向上进行所述H型钢桩的垂直度观测，并在所述H型钢桩打设至最后4.5m-5.5m范围内时，及时校正所述H型钢桩的偏移，用于在所述H型钢桩打设完成后，使所述H型钢桩的垂直度与斜度偏差在规定误差范围内；

接桩，上节所述H型钢桩打设至桩头露出地面45cm-55cm范围内时，将下一节所述H型钢桩吊置于上节所述H型钢桩上方且相互连接，并检测其垂直度；以及

截桩，将接桩后的最上方的所述H型钢桩露于地面上，且超出设计高度的所述H型钢桩的超出部分截除。

5.如权利要求4所述的一种软弱地基加固施工方法，其特征在于，单节所述H型钢桩锤击贯入地层深度大于等于2m，压桩载荷大于等于800KN。

6.如权利要求4所述的一种软弱地基加固施工方法，其特征在于，所述安装龙门吊轨道梁包括：

垫层施工，在所述H型钢桩露出地面部分的周围铺设10cm-15cm厚的垫层；

轨道梁钢筋绑扎，钢筋组成包括至少两排地梁主筋、至少两条腰筋以及多个箍筋，其中，所述地梁主筋、所述腰筋以及所述箍筋的材质均为螺纹钢；

模板安装，采用定型钢模板，安装于绑扎安装完成后的所述轨道钢筋梁外周，用于防止混凝土浇筑过程中出现歪模、爆模的问题；

预埋件安装，所述预埋件设有多个，每个所述预埋件沿轨道长度方向的间距范围为0.4m-0.5m，所述龙门吊轨道梁同一断面位置的左右两侧对称埋设一根所述预埋件；

地梁混凝土浇筑及养护。

7.如权利要求6所述的一种软弱地基加固施工方法，其特征在于，所述H型钢桩露出地面的一端贯入所述龙门吊轨道梁的深度大于0.5m，所述预埋件为L型螺栓。

8.如权利要求1所述的一种软弱地基加固施工方法，其特征在于，所述灌浆采用水泥净浆将H型钢桩与地层之间的间隙填充，以保证所述H型钢桩与地层之间的间隙填充饱满，用于提高所述H型钢桩的外缘于地层的栓塞效应，以增大所述H型钢桩的侧摩阻力。

9.如权利要求8所述的一种软弱地基加固施工方法，其特征在于，所述水泥净浆的水灰比在0.75:1-0.85:1之间，注浆压力为大于等于0.2MPa。

10.如权利要求6所述的一种软弱地基加固施工方法，其特征在于，所述一种软弱地基加固施工方法还包括地面硬化及防水施工，所述地面硬化及防水施工在所述安装龙门吊轨道梁完成后进行；

其中，地面采用200mm厚单层钢筋网和C30混凝土进行硬化，地面混凝土硬化面与所述龙门吊轨道梁之间的缝隙采用沥青胶进行防水嵌缝密实。

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