CN111962499A - 人工挖孔桩内加型钢柱的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及人工挖孔桩施工领域，公开了一种人工挖孔桩内加型钢柱的施工方法，用于解决现有人工挖孔桩直径变小后，承载力降低的问题，具体包括以下步骤：安装固定支架：从人工挖孔桩的底部开始，每间隔预设高度，横向设置一组固定支架，其中，每组固定支架的端部分别与所述人工挖孔桩内的螺旋箍筋焊接；安装型钢柱：将型钢柱吊放至所述人工挖孔桩内，调整所述型钢柱的垂直度，将所述型钢柱的柱身与所述固定支架焊接；浇注成型：将浇注料浇注至所述人工挖孔桩内。

Description

人工挖孔桩内加型钢柱的施工方法

技术领域

本发明涉及人工挖孔桩施工领域，尤其涉及一种人工挖孔桩内加型钢柱的施工方法。

背景技术

在土木工程施工中，很多情况下都会采用人工挖孔灌注桩进行桩基施工作业，人工挖孔灌注桩具有施工简便、单桩承载力高的有点，目前被广泛应用于工业与民用建筑和交通等领域。

在实际施工作业中，因为地铁隧道是预先规划好的，为了不阻碍地下地铁隧道的施工，保证地铁顺利通过且不与挖孔桩相撞，留给挖孔桩的位置空间有限，因此只能减小人工挖孔桩的直径，导致挖孔桩没办法达到常规直径。

但是减小挖孔桩的直径会直接导致挖孔桩的承载力降低，不能满足对上部结构的承载力需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种人工挖孔桩内加型钢柱的施工方法，实现保证减小挖孔桩直径的同时保证挖孔桩的承载力。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种人工挖孔桩内加型钢柱的施工方法，包括以下步骤：

安装固定支架：从人工挖孔桩的底部开始，每间隔预设高度，横向设置一组固定支架，其中，每组固定支架的端部分别与所述人工挖孔桩内的螺旋箍筋焊接；

安装型钢柱：将型钢柱吊放至所述人工挖孔桩内，调整所述型钢柱的垂直度，将所述型钢柱的柱身与所述固定支架焊接；

浇注成型：将浇注料浇注至所述人工挖孔桩内。

进一步地，横向设置一组固定支架，包括以下步骤：

将第一型材吊放至所述人工挖孔桩内，将所述第一型材的两端部与所述人工挖孔桩内的螺旋箍筋焊接；

将第二型材吊放至所述人工挖孔桩内，将所述第二型材横向架设在所述第一型材上，调整所述第二型材的方向，使第二型材与所述第一型材呈十字交叉，将所述第二型材与所述第一型材的交叉处焊接，将所述第二型材的两端部与所述人工挖孔桩内的螺旋箍筋焊接。

进一步地，安装固定支架后，所述固定支架将所述人工挖孔桩内的空间分割形成安装通道。

进一步地，安装型钢柱之前，还包括以下步骤：

根据所述人工挖孔桩的高度，将若干条H型钢进行接驳形成所述型钢柱，

包括：

将任意的两条接驳的H型钢的接驳处通过钢板焊接。

进一步地，所述将任意两条接驳的H型钢的接驳处通过钢板焊接，包括：

将所述任意两条接驳的H型钢的腹板接驳处和翼板接驳处，沿长度方向设置分别设置所述钢板，并将设置在所述腹板接驳处的钢板和设置在翼板接驳处的钢板分别满焊。

进一步地，在所述H型钢的腹板和翼板上均预先焊接若干栓钉。

进一步地，安装型钢柱，具体包括以下步骤：

先将一根型钢柱吊放至所述人工挖孔桩内，调整所述一根型钢柱的垂直度，将所述一根型钢柱的柱身与所述固定支架焊接；

重复上述步骤，直至预设数量的型钢柱安装完毕。

进一步地，安装型钢柱，具体包括以下步骤：

将预设数量的型钢柱依次吊放至所述人工挖孔桩内；

再依次调整所述预设数量的型钢柱的垂直度；

最后将所述预设数量的型钢柱分别与所述固定支架焊接。

进一步地，所述型钢柱的预设数量为四根，将所述四根型钢柱分别安装在所述安装通道内。

进一步地，调整所述型钢柱的垂直度，包括：

通过垂直度测量工具测量所述型钢柱的垂直度；

根据测量结果，通过塔吊或吊车调整所述型钢柱的垂直度，直至调整后的垂直度满足施工标准。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明实现在人工挖孔桩内加型钢柱，使得人工挖孔桩内的用钢量增加，能显著提高人工挖孔桩的承载力，使得减小人工挖孔桩的直径的同时保证人工挖孔桩对上部结构的承载力要求，能广泛应用于挖孔桩没法达到常规直径的施工场景。

附图说明

图1为实施例1中人工挖孔桩内加型钢柱的结构示意图；

图2为实施例1中人工挖孔桩内加型钢柱的剖面结构示意图；

图3为实施例1中型钢柱接驳的结构示意图；

图4为实施例1中采用的H型钢的结构示意图。

图中的附图标记包括：人工挖孔桩1、固定支架2、第一型材201、第二型材202、钢筋笼3、型钢柱4、腹板401、翼板402、钢板5、栓钉6、H型钢7。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明进行更为详细的描述，需要说明的是，以下参照附图对本发明进行的描述仅是示意性的，而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。

实施例1

本实施例提供了一种人工挖孔桩内加型钢柱的施工方法，旨在实现人工挖孔桩的直径无法达到常规直径时，提高人工挖孔桩的承载力。

一种人工挖孔桩内加型钢柱的施工方法，包括如下步骤：

安装固定支架：从人工挖孔桩的底部开始，每间隔预设高度，横向设置一组固定支架，其中，每组固定支架的端部分别与所述人工挖孔桩内的螺旋箍筋焊接；

安装型钢柱：将型钢柱吊放至所述人工挖孔桩内，调整所述型钢柱的垂直度，将所述型钢柱的柱身与所述固定支架焊接；

浇注成型：将浇注料浇注至所述人工挖孔桩内。

本实施例是在人工挖孔桩已经成孔完毕的前提下进行，且在人工挖孔桩内已经按照施工标准安装好钢筋笼，该钢筋笼由竖直的主筋和横向的螺旋箍筋绑扎形成。另外，如果人工挖孔桩的深度较深，也可以先在桩内设置一个支撑架，再将钢筋笼放置在支撑架内，以增强钢筋笼的承受力。需要注意的是，人工挖孔桩的成孔方法和钢筋笼安装方法为本领域现有技术，在此不再赘述。

在应用本实施例的方法时，首先检查设备工具是否完好，若各设备工具完好，即开始安装固定支架，根据人工挖孔桩的高度，从人工挖孔桩的底部起算，每隔预设高度设置一组固定支架，在本实施例中，预设高度为4m,因此每隔4m设置一组固定支架，每组固定支架均横向设置，即每组固定支架均与人工挖孔桩的长度方向垂直，且每组固定支架的端部与桩内的钢筋笼焊接，具体地，每组固定支架的端部与桩内钢筋笼的螺旋箍筋焊接，因该螺旋箍筋又与所述钢筋笼的主筋绑扎连接，固定支架安装后会与所述钢筋笼形成稳定的钢结构整体。人工挖孔桩内所有的固定支架安装完成后，开始安装型钢柱，通过吊车或塔吊将型钢柱吊放至人工挖孔桩内，调整型钢柱的垂直度，使得型钢柱与人工挖孔桩底部垂直或沿重力方向竖直向下，将型钢柱的柱身满焊连接在固定支架的侧壁上，进一步地使得固定支架、型钢柱与钢筋笼形成一个稳定的钢结构整体，如图1、图2所示，此时型钢柱4、固定支架2与钢筋笼3连接形成稳定的钢结构整体。当型钢柱安装完毕之后，经质检、验收后，向人工挖孔桩内浇注规定的浇注料，在本实施例中浇注料为混凝土，对人工挖孔桩浇注混凝土后，整个桩内的钢结构与混凝土达到紧密连接现成有效的整体，增加了人工挖孔桩承载力，从而满足人工挖孔桩对上部结构承载力要求。

与现有人工挖孔桩相比，增加了桩内的用钢量且内部形成稳固的钢结构，能大幅度提升了人工挖孔桩的承载力，即使因施工需求需要减小人工挖孔桩的直径，也能满足对上部建筑物结构的承载力要求。

需要注意的是，通过本实施例的人工挖孔桩内加型钢柱施工方法进行施工时，可将检查轴线、标高的步骤安排在安装固定支架和安装型钢柱之间，标高的检测按10米一整尺垂直向上量取，检测平面轴线时，用激光全站仪和经纬仪，配合设计坐标点进行平面轴线控制，以达到精度要求。将人工挖孔桩实际测量轴线检查结果形成记录表，作为工程隐蔽资料使用。

优选地，横向设置一组固定支架时，包括以下步骤：

将第一型材通过吊车或塔吊吊放至人工挖孔桩内，将第一型材的两端部与人工挖孔桩内的螺旋箍筋焊接；

再将第二型材吊放至所述人工挖孔桩内，将所述第二型材横向架设在所述第一型材上，调整所述第二型材的方向，使第二型材与所述第一型材呈十字交叉(垂直交叉)，将所述第二型材与所述第一型材的交叉处进行满焊，形成一组固定支架，将第二型材的两端部与所述人工挖孔桩内的螺旋箍筋焊接，完成一组固定支架的安装。

如图1所示，第一型材201和第二型材202的长度均小于人工挖桩孔1的直径，使得第一型材201和第二型材202能顺利安装至人工挖孔桩1内，便于在安装时调整第一型材201和第二型材202的安装位置和角度。因此在第一型材201和第二型材202形成固定支架2时，第一型材201和第二型材202的交叉点偏离人工挖桩孔的圆心。

在安装完固定支架之后，第一型材201和第二型材202将人工挖孔桩1分割成四个区域，因第一型材201和第二型材202的交叉点偏心设置，因此空间最小的区域不能作为安装通道，其余三个区域作为安装通道用于安装型钢柱4。

优选地，本发明所用的型钢柱的长度与人工挖孔桩的高度均根据设计图纸设置，在本实施例中，安装在人工挖孔桩内的型钢柱的长度与人工挖孔桩的高度相等，因此为了使型钢柱的长度满足施工要求(与设计图纸匹配)，在将型钢柱吊放至人工挖孔桩之前，还包括以下步骤：

将若干条H型钢通过钢板接驳形成型钢柱，在此不限定接驳的H型钢的数量，根据实际情况(图纸要求和H型钢)确定。

优选地，在接驳任意两条H型钢时，包括：

将两条H型钢对齐(两条H型钢的腹板和翼板均对齐)，形成腹板接驳处和翼板接驳处，如图3所示，该腹板401的接驳处和两个翼板402的接驳处均沿长度方向分别设置一块钢板5，并将设置在所述腹板接驳处的钢板和设置在翼板接驳处的钢板分别满焊，实现两条H型钢的接驳，以满足施工要求,需要注意的是，未通过钢板5焊接的腹板接驳处采用焊缝方法焊接。

本实施例中所述的H型钢由钢板痕迹而成，腹板与翼板的焊接方法采用角焊接，焊缝等级为三级，且选用的H型钢的规格为：材质为Q235-B、钢板厚度16mm等。

H型钢接驳时，采用深熔焊，焊缝等级为三级，每边焊接深度不小于钢板厚度的1/3。

在本实施例中，焊缝表面需要进行焊缝检测，一般采用两种焊缝检测手段，包括采用肉眼观察进行外观检查和采用超声波检测仪等焊缝检测仪进行机械检测。

需要注意的是，如图4所示，本实施例中所述的H型钢7的腹板和翼板上均预先焊接有若干栓钉6，该栓钉6通过熔焊的方式焊接在H型钢4上，具体采用JSS2500型栓焊机，通过在H型钢上设置栓钉，实现增加型钢柱(H型钢的接驳形成)与混凝土的接触面，增强型钢柱与混凝土的有效连接，起到增强抗震效果的作用。需要注意的是，在本实施例中栓钉的焊接过程在工厂完成后，将具有栓钉的H型钢运输到施工现场备用。

在H型钢的腹板和翼板均焊接栓钉为本发明的较优实施例。在其他实施例中，也可根据需要选择在H型钢的翼板或腹板焊接栓钉。

在栓钉施焊前，H型钢表面应保持干燥，且不应涂漆、镀镍或镀铬等，不应有过量氧化皮、锈斑或其他杂质。若H型钢不符合要求，则用钢丝刷或角向磨光机除去锈斑或油污。栓钉施焊后进行试验：取20个焊接试件在弯曲试验机上进行弯曲试验，相对员轴线往两边作30度交变弯曲，直至栓钉损坏位置。若全部焊接试件的断裂均发生在试板(H型钢)或栓钉杆上，而不在焊缝或热影响去，则焊接质量合格。同时对成型焊肉进行外观检查和机械检测(采用超声波检测仪完成检测)，并应在主要构件上分批进行1％抽样打弯检验，打弯15度，若无裂纹则可通过，焊肉应无气泡及咬肉现象。

安装型钢柱时，提供以下两种方式供施工方选择：

第一种方式，具体包括以下步骤：

先将一根型钢柱吊放至人工挖孔桩内，调整该型钢柱的垂直度，将所述一根型钢柱的柱身与所述固定支架满焊连接；

重复上述步骤，安装同一人工挖孔桩内的型钢柱，直预设数量的型钢柱安装完毕。

第二种方式，具体包括以下步骤：

将预设数量的型钢柱依次吊放至所述人工挖孔桩内；

再依次调整所述预设数量的型钢柱的垂直度；

最后将所述预设数量的型钢柱的柱身分别与所述固定支架满焊连接。

上述第一种方式和第二种方式的区别在于，第一种方式是将同一人工挖孔桩内的型钢柱分开安装，安装好一根之后，再重复步骤安装另一根，直至全部安装完毕。第二种方式是将同一人工挖孔桩内的型钢柱一次性全部均吊放至桩内，进行临时固定，再依次调整每根型钢柱的垂直度，最后统一焊接固定。两种方式的安装效果没有区别，可任意选择。

优选地，调整所述型钢柱的垂直度，包括：

通过垂直度测量工具测量所述型钢柱的垂直度；

根据测量结果，通过塔吊或吊车调整所述型钢柱的垂直度，直至调整后的垂直度满足施工标准。

本实施例的选用的垂直度测量工具为线锤，根据测量结果，通过塔吊和吊车调整型钢柱的垂直度，本实施例中，垂直度的施工标准为型钢柱的垂直度与线锤的垂直度一致。

优选地，如图1所示，本实施例一个人工挖孔桩内所用型钢柱的数量为四根，将所述四根型钢柱4分别安装在固定支架,2分割成的安装通道内，且四根型钢柱4的翼板分别与固定支架2的型材满焊连接，从而实现型钢柱的固定。

在本实施例中，手工焊选用E50型(J506)手工焊条，埋弧自动焊选用H80MnA+HJ431焊剂；二氧化碳气体保护焊采用ER50型。

在应用本实施例的人工挖孔桩内加型钢柱施工方法时，根据人工挖孔桩的直径不同选用不同规格的H型钢。在实际应用中，一般有直径1600mm和直径1800mm两种人工挖孔桩，均适用本实施例的人工挖孔桩内加型钢柱施工方法，直径1600mm的人工挖孔桩采用型钢柱的规格是4H250*200*16*16，直径1800mm的人工挖孔桩采用型钢柱的规格是4H400*300*16*16。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种人工挖孔桩内加型钢柱的施工方法，包括以下步骤：

安装固定支架：从人工挖孔桩的底部开始，每间隔预设高度，横向设置一组固定支架，其中，每组固定支架的端部分别与所述人工挖孔桩内的螺旋箍筋焊接；

安装型钢柱：将型钢柱吊放至所述人工挖孔桩内，调整所述型钢柱的垂直度，将所述型钢柱的柱身与所述固定支架焊接；

浇注成型：将浇注料浇注至所述人工挖孔桩内。

2.根据权利要求1所述的人工挖孔桩内加型钢柱的施工方法，其特征在于，横向设置一组固定支架，包括以下步骤：

将第一型材吊放至所述人工挖孔桩内，将所述第一型材的两端部与所述人工挖孔桩内的螺旋箍筋焊接；

将第二型材吊放至所述人工挖孔桩内，将所述第二型材横向架设在所述第一型材上，调整所述第二型材的方向，使第二型材与所述第一型材呈十字交叉，将所述第二型材与所述第一型材的交叉处焊接，将所述第二型材的两端部与所述人工挖孔桩内的螺旋箍筋焊接。

3.根据权利要求1所述的人工挖孔桩内加型钢柱的施工方法，其特征在于，安装固定支架后，所述固定支架将所述人工挖孔桩的空间分割形成安装通道。

4.根据权利要求1所述的人工挖孔桩内加型钢柱的施工方法，其特征在于，安装型钢柱之前，还包括以下步骤：

根据所述人工挖孔桩的高度，将若干条H型钢进行接驳形成所述型钢柱，

包括：

将任意的两条接驳的H型钢的接驳处通过钢板焊接。

5.根据权利要求4所述的人工挖孔桩内加型钢柱的施工方法，其特征在于，所述将任意两条接驳的H型钢的接驳处通过钢板焊接，包括：

将所述任意两条接驳的H型钢的腹板接驳处和翼板接驳处，沿长度方向设置分别设置所述钢板，并将设置在所述腹板接驳处的钢板和设置在翼板接驳处的钢板分别满焊。

6.根据权利要求4或5所述的人工挖孔桩内加型钢柱的施工方法，其特征在于，在所述H型钢的腹板和翼板上均预先焊接若干栓钉。

7.根据权利要求3所述的人工挖孔桩内加型钢柱的施工方法，其特征在于，安装型钢柱，具体包括以下步骤：

先将一根型钢柱吊放至所述人工挖孔桩内，调整所述一根型钢柱的垂直度，将所述一根型钢柱的柱身与所述固定支架焊接；

重复上述步骤，直至预设数量的型钢柱安装完毕。

8.根据权利要求3所述的人工挖孔桩内加型钢柱的施工方法，其特征在于，安装型钢柱，具体包括以下步骤：

将预设数量的型钢柱依次吊放至所述人工挖孔桩内；

再依次调整所述预设数量的型钢柱的垂直度；

最后将所述预设数量的型钢柱分别与所述固定支架焊接。

9.根据权利要求7或8所述的人工挖孔桩内加型钢柱的施工方法，其特征在于，所述型钢柱的预设数量为四根，将所述四根型钢柱分别安装在所述安装通道内。

10.根据权利要求1所述人工挖孔桩内加型钢柱的施工方法，其特征在于，调整所述型钢柱的垂直度，包括：

通过垂直度测量工具测量所述型钢柱的垂直度；

根据测量结果，通过塔吊或吊车调整所述型钢柱的垂直度，直至调整后的垂直度满足施工标准。

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