CN112030958B - 单管注浆扩底灌注桩施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及单管注浆扩底灌注桩施工方法，属于灌注桩的领域，包括以下步骤，步骤一：用螺旋桩机钻进地基，形成桩孔，同时灌入护壁泥浆，钻头到达预定位置后，提起钻杆，对桩孔底部扩底，形成桩底扩大部；步骤二：对桩孔进行清孔；步骤三：将钢筋笼置入桩孔，钢筋笼的底部插入桩底扩大部；步骤四：在地面靠近桩孔的位置和钢筋笼的顶部分别安装第一导向机构和第二导向机构，将灌注导管通过第一导向机构和第二导向机构插入桩孔；步骤五：在灌注导管的顶部连接混凝土泵送机，往灌注导管内灌注成桩混凝土浆液；本申请具有保持灌注导管下放时的稳定的效果。

Description

单管注浆扩底灌注桩施工方法

技术领域

本申请涉及灌注桩的领域，尤其是涉及单管注浆扩底灌注桩施工方法。

背景技术

随着社会的快速发展，建筑工程的数量也不断增加，为了保证建筑物的稳定，人们一般对通过打桩来提高地基的承载能力，灌注桩就是其中一种打桩方式；灌注桩通过就位成孔，在孔中灌注混凝土或钢筋混凝土而制成。

灌注桩的施工步骤一般包括平整场地、泥浆制备、安装钻机并定位、钻进成孔、清孔并检查成孔质量、下放钢筋笼和灌注水下混凝土，若需要加强灌注桩的抗拔能力，通常会在钻进成孔步骤后用扩底钻头对孔底进行扩大，另外，泥浆主要是在钻进成孔过程中加固孔壁。

在灌注水下混凝土前，一般需要将用于灌注混凝土的灌注导管下放至孔底，在灌注导管的下放过程中，由于灌注导管通常用吊机下放，受到风的影响较大，并且在泥浆的存在下，灌注导管容易发生偏移，使灌注导管与钢筋笼碰撞，影响钢筋笼的稳定性，进而影响灌注桩的施工。

发明内容

为了保持灌注导管下放时的稳定，本申请提供单管注浆扩底灌注桩施工方法。

本申请提供的单管注浆扩底灌注桩施工方法采用如下的技术方案：

单管注浆扩底灌注桩施工方法，包括以下步骤，

步骤一：用螺旋桩机钻进地基，形成桩孔，同时灌入护壁泥浆，钻头到达预定位置后，提起钻杆，更换扩底钻头，将所述扩底钻头下降到所述桩孔底部，旋转所述扩底钻头进行扩底，形成桩底扩大部；

步骤二：对所述桩孔进行清孔；

步骤三：将钢筋笼置入所述桩孔，所述钢筋笼的底部插入所述桩底扩大部；

步骤四：在地面靠近所述桩孔的位置和所述钢筋笼的顶部分别安装第一导向机构和第二导向机构，将灌注导管通过所述第一导向机构和所述第二导向机构插入所述桩孔，直至所述灌注导管的底部到达所述桩底扩大部；

步骤五：在所述灌注导管的顶部连接混凝土泵送机，往所述灌注导管内灌注成桩混凝土浆液，直至所述成桩混凝土浆液灌满所述桩孔，完成施工。

通过采用上述技术方案，在灌注导管进入桩孔前，先分别在地面和钢筋笼安装第一导向机构和第二导向机构，灌注导管进入桩孔的过程中，风力和泥浆对灌注导管施加的力会通过第一导向机构和第二导向机构分散到地面和钢筋笼上，从而对灌注导管进行导向和限位，保持灌注导管下放时的稳定，减少灌注导管与钢筋笼发生碰撞的情况，保持灌注桩的正常施工。

优选的，所述灌注导管包括多个灌注管，所述灌注管的侧壁两端均围设有连接台，相邻所述灌注管的所述连接台之间可拆卸式连接。

通过采用上述技术方案，灌注管在桩孔顶部安装连接成灌注导管，从而减小灌注导管在地面上的长度，便于将灌注导管下放至桩孔底部。

优选的，所述第一导向机构包括两端分别连接于所述桩孔边缘的相对两侧且跨过所述桩孔顶部的支撑架以及滑动连接于所述支撑架的两个滑板，两个所述滑板相靠近的侧边开设有导向槽，所述导向槽的槽底与所述灌注管的侧壁抵接，所述滑板的顶面与所述连接台抵接，所述支撑架沿所述滑板滑动方向设置的侧边开设有多个卡槽，所述滑板转动连接有卡接于所述卡槽的卡接杆。

通过采用上述技术方案，导向槽的槽底与灌注管抵接，对灌注导管起到导向作用，并且在连接相邻灌注管时，滑板与连接台抵接，承托并稳定灌注导管，便于安装组合灌注导管，并且滑板可供工人站立，便于工人进行相关操作。

优选的，所述第二导向机构包括相对设置于所述钢筋笼顶部的滑动座、穿设且滑动连接于相应所述滑动座的滑杆以及设置于两个所述滑杆相靠近的端部且与所述灌注管侧壁和所述连接台抵接的弧形板，所述滑动座的侧壁开设有转动槽，所述转动槽的侧壁转动连接有定位块，所述滑杆沿长度方向开设有多个供所述定位块卡接的定位槽。

通过采用上述技术方案，在灌注导管下放时，为了不阻碍连接台的移动，滑板需要离开灌注管，这时弧形板可以对灌注管起到导向和支撑作用，同理，弧形板需要离开灌注管时，滑板可以对灌注管起到导向和支撑作用，从而滑板和弧形板交替对灌注管进行导向，提高灌注导管下放的稳定性；另外，在灌注导管下放到位后，滑杆可以滑动并固定至与桩孔孔壁抵接的状态，从而进一步固定钢筋笼的位置。

优选的，所述定位块靠近转动连接部位的一端连接有外延杆，两个所述外延杆之间设有连接杆，所述连接杆的中部螺纹连接有控制杆。

通过采用上述技术方案，转动控制杆可以控制定位块与定位槽的卡接，从而方便控制滑杆的锁定状态，便于对灌注管进行导向。

优选的，所述支撑架的底部设有承托杆，所述承托杆设有与所述钢筋笼顶部的钢筋圈卡接的卡扣。

通过采用上述技术方案，连接支撑架和钢筋笼，提高支撑架的稳定性。

优选的，所述钢筋笼的底部设有用于储存加固浆液的集浆袋，所述加固浆液的密度大于所述护壁泥浆以及所述成桩混凝土浆液的密度，在步骤三中，所述钢筋笼的底部插入所述桩底扩大部后，对所述钢筋笼顶部施力，挤破所述集浆袋，所述加固浆液被释放并掩埋所述钢筋笼的底部。

通过采用上述技术方案，加固浆液掩埋钢筋笼的底部，稳定钢筋笼的位置，提高灌注桩成桩后的稳定性。

优选的，所述集浆袋的底部连接有挤压杆，所述挤压杆的侧壁设有多个锯齿。

通过采用上述技术方案，锯齿的尖锐边缘有助于挤破集浆袋，便于加固浆液的释放。

优选的，所述集浆袋的顶部与所述钢筋笼的底部且连接有放置线，所述放置线沿高度方向穿设于所述钢筋笼的内部且延伸至地面。

通过采用上述技术方案，集浆袋被挤破并释放加固浆液后，拉起放置线，带动集浆袋从钢筋笼的内部提升并离开钢筋笼，便于清理用过的集浆袋。

优选的，所述支撑架的底面两端均设有垫板，所述垫板与地面抵接。

通过采用上述技术方案，垫板增大支撑架与地面的接触面积，提高支撑架的稳定性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在灌注导管进入桩孔前，先分别在地面和钢筋笼安装第一导向机构和第二导向机构，灌注导管进入桩孔的过程中，风力和泥浆对灌注导管施加的力会通过第一导向机构和第二导向机构分散到地面和钢筋笼上，从而对灌注导管进行导向和限位，保持灌注导管下放时的稳定，减少灌注导管与钢筋笼发生碰撞的情况，保持灌注桩的正常施工；

2.钢筋笼的底部设有用于储存加固浆液的集浆袋，安装钢筋笼时集浆袋被挤破，释放加固浆液，从而掩埋钢筋笼的底部，稳定钢筋笼的位置，提高灌注桩成桩后的稳定性。

附图说明

图1是本申请实施例的桩孔的平面结构示意图。

图2是本申请实施例的钢筋笼的平面结构示意图。

图3是本申请实施例的第一导向机构的立体结构示意图。

图4是本申请实施例的第二导向机构的立体结构示意图。

图5是图3中A的局部放大图。

图6是图4中B的局部放大图。

图7是本申请实施例的第一导向机构和第二导向机构的平面结构示意图。

附图标记说明：1、桩孔；11、桩底扩大部；2、钢筋笼；21、钢筋圈；22、钢筋条；23、集浆袋；24、放置线；25、放卷筒；26、挤压杆；3、灌注导管；31、灌注管；32、连接台；4、第一导向机构；41、支撑架；42、滑板；43、垫板；44、承托杆；45、卡扣；46、滑轨；47、卡接杆；48、卡槽；5、第二导向机构；51、滑动座；52、滑杆；53、弧形板；54、转动槽；55、定位块；56、定位槽；57、外延杆；58、连接杆；59、控制杆。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开单管注浆扩底灌注桩施工方法。如图1所示，单管注浆扩底灌注桩施工方法包括以下步骤：

步骤一：螺旋桩机进场，通过螺旋桩机的钻杆钻进地基，形成桩孔1，同时往桩孔1中灌入护壁泥浆，在螺旋桩机的钻头到达预定位置后，提起钻杆，更换扩底钻头，将扩底钻头下降到桩孔1底部，旋转扩底钻头进行扩底，形成桩底扩大部11；

步骤二：放入吸泥管对桩孔1进行清孔，吸走桩孔1底部的沉渣，清孔完毕后撤开吸泥管；

步骤三：如图2所示，通过吊机将钢筋笼2置入桩孔1，钢筋笼2的底部插入桩底扩大部11；钢筋笼2包括横向设置的钢筋圈21以及竖向设置的钢筋条22，钢筋条22沿钢筋圈21的周向设置，且钢筋圈21与钢筋条22固定连接。

钢筋笼2的底部设有集浆袋23，集浆袋23内装有加固浆液，加固浆液具体为混凝土浆液；集浆袋23的顶部固定连接有两根放置线24，放置线24沿高度方向穿设于钢筋笼2的内部，放置线24远离集浆袋23的端部绕过钢筋笼2顶部的钢筋圈21，并延伸至地面；在本实施例中，地面靠近桩孔1的位置可转动式安装有放卷筒25，放卷筒25相对设置于桩孔1两侧，放置线24的端部卷绕在放卷筒25上。

将钢筋笼2置入桩孔1时，放置线24对集浆袋23起到拉扯作用，使集浆袋23保持抵接于钢筋笼2的底部，并配合钢筋笼2的下降，对放置线24进行放卷，实现钢筋笼2与集浆袋23的同步下降；当钢筋笼2到达桩底扩大部11时，集浆袋23与桩孔1底部抵接，用挖掘机的挖斗对钢筋笼2的顶部施力，将钢筋笼2下压，直至集浆袋23被挤破，集浆袋23内的加固浆液释放出来；其中，加固浆液的密度大于护壁泥浆的密度，加固浆液释放后落到桩底扩大部11的底部，并掩埋钢筋笼2的底部，对钢筋笼2的底部起到一定的加固作用，保持钢筋笼2的稳定；加固浆液释放后，收卷放卷筒25上的放置线24，带动破裂的集浆袋23提升，使集浆袋23离开桩孔1，最后再撤除放卷筒25。

具体的，集浆袋23的底部通过扎带连接有两个挤压杆26，挤压杆26的长度小于钢筋圈21的直径，挤压杆26的侧壁固定有多个锯齿，锯齿沿挤压杆26的长度方向以及挤压杆26的周向分布，当钢筋笼2到达桩底扩大部11时，挤压杆26在桩底扩大部11的底部作用下与集浆袋23抵紧，锯齿与集浆袋23底部抵接，利用锯齿的尖锐边缘，促进集浆袋23的破裂，进而便于释放加固浆液，挤压杆26可以随着破裂的集浆袋23离开桩孔1。

步骤四：如图3和图4所示，在地面靠近桩孔1的位置安装第一导向机构4，在钢筋笼2的顶部钢筋圈21安装第二导向机构5，将灌注导管3通过第一导向机构4和第二导向机构5插入桩孔1，直至灌注导管3的底部靠近桩底扩大部11。

如图3所示，灌注导管3包括多个灌注管31，灌注管31的侧壁两端均围设且固定有连接台32，连接台32的直径大于灌注管31的直径，相邻灌注管31的连接台32之间可拆卸式连接，在本实施例中，连接台32之间通过法兰盘连接，从而利用多个灌注管31连接组合成灌装导管。

第一导向机构4包括支撑架41和两个滑板42，支撑架41呈长方形板状结构，支撑架41水平设置且跨过桩孔1顶部，支撑架41的中部为中空结构，使得支撑架41的中部与桩孔1连通；支撑架41的两端分别位于地面在桩孔1边缘的相对两侧，支撑架41的底部固定有垫板43，垫板43的长度方向与支撑架41的长度方向垂直，垫板43抵接于地面，垫板43起到增大支撑架41与地面接触面积的作用，提高支撑架41的稳定性。

如图3和图5所示，支撑架41的底面垂直固定有四个承托杆44，承托杆44远离支撑架41的一端固定有卡扣45，卡扣45卡接于钢筋笼2顶部的钢筋圈21，且卡扣45在钢筋圈21上的间隔均匀分布，从而利用承托杆44和卡扣45将支撑架41与钢筋笼2连接，将支撑架41的受力分散到钢筋笼2，进一步提高支撑架41的稳定性。

支撑架41的顶面沿长度方向的两侧边均设有滑轨46，滑板42沿支撑架41的长度方向滑动连接于滑轨46，滑轨46包括相互垂直固定的第一限位部和第二限位部，第一限位部与滑板42顶面抵接，第二限位部与支撑架41固定且与滑板42的两侧边抵接，从而实现滑板42的滑动限位；两侧的第一限位部相靠近的侧面开设有多个卡槽48，卡槽48与第一限位部的顶面连通，卡槽48之间沿第一限位部的长度方向间隔分布；滑板42的顶面转动连接有卡接杆47，卡接杆47的转动轴线与滑轨46的长度方向平行，转动卡接杆47，使卡接杆47卡接于卡槽48，从而固定滑板42在支撑架41上的位置。

两个滑板42相靠近的侧边均开设有导向槽，导向槽的形状与灌注管31的侧壁形状相适配；利用吊机将灌注管31竖直放置于桩孔1的顶部中心，滑动滑板42，使滑板42的导向槽槽底与灌注管31的侧壁抵接，并通过卡接杆47与卡槽48的卡接来固定滑板42的位置，此时工人可以站立在滑板42上，控制灌注管31的下降，滑板42在降下灌注管31的过程中对灌注管31起到导向作用，同时风力和泥浆作用到灌注导管3的力会通过滑板42和支撑架41分散到地面上，提高灌注管31的稳定性，使灌注管31的下降位置保持在桩孔1的轴线上；当灌注管31下降至于连接台32抵接的位置时，滑板42可以承托并稳定灌注管31，便于安装组合相邻的灌注管31，从而形成灌注导管3。

如图4所示，第二导向机构5包括滑动座51、滑杆52和弧形板53，滑动座51设置有两个且相对固定于钢筋笼2顶部的钢筋圈21，滑动座51内部为中空结构，滑杆52同样设置有两个且分别水平穿设于相应的滑动座51，滑杆52与滑动座51滑动连接，且两个滑杆52的端部相对。

如图4和图6所示，滑动座51的侧壁开设有转动槽54，转动槽54与滑动座51的中空部分连通，转动槽54的侧壁转动连接有定位块55，定位块55的转动轴线与滑杆52的滑动方向平行；滑杆52侧壁沿长度方向开设有多个定位槽56，转动定位块55，使定位块55卡接于定位槽56，从而固定滑杆52与滑动座51的相对位置。

为了方便控制定位块55的转动，定位块55靠近转动连接部位的一端固定有外延杆57，钢筋圈21两侧的外延杆57之间垂直固定有连接杆58，连接杆58的中部设有控制杆59，控制杆59朝向桩孔1顶部方向延伸，通过转动控制杆59，工人可以在靠近桩孔1的地面上控制定位块55的转动，并且连接杆58可以同时带动两个定位块55转动，提高控制滑杆52滑动状态的便捷性；具体的，控制杆59与连接杆58螺纹连接，从而在灌注桩成型前，可以将控制杆59与外延杆57分离，避免控制杆59影响灌注桩的成型。

两个滑杆52相靠近的端部固定有弧形板53，弧形板53的形状与灌注管31的侧壁形状相适配，滑动滑杆52，并通过定位块55与定位槽56的卡接来固定滑杆52的位置，使弧形板53与灌注管31的侧壁抵接，在灌注导管3下降的过程中，对灌注导管3起到导向作用，并且弧形板53与连接台32可以与抵接，起到承托和稳定灌注导管3的作用。

如图7所示，在下放灌注导管3时，为了不阻碍连接台32的通过，滑板42需要先离开灌注管31，这时控制弧形板53与灌注管31的侧壁抵接，从而在连接台32通过支撑架41的这段距离中，利用弧形板53对灌注管31起到导向和支撑作用；同理，弧形板53需要离开灌注管31时，控制滑板42与灌注管31的侧壁抵接，对灌注管31起到导向和支撑作用，从而滑板42和弧形板53交替对灌注管31进行导向，提高灌注导管3下放的稳定性，减少灌注导管3与钢筋笼2发生碰撞的情况，保持灌注桩的正常施工。

在灌注导管3的底部到达桩底扩大部11后，灌注导管3不再需要弧形板53的导向，此时滑动滑杆52，并通过定位块55与定位槽56的卡接来固定滑杆52的位置，使滑杆52与桩孔1的孔壁抵接，从而增加钢筋笼2与桩孔1孔壁的连接结构，使钢筋笼2的受力更加平衡，进一步提高钢筋笼2在灌注桩成型前的稳定性，便于后续步骤的进行。

步骤五：在灌注导管3的顶部连接混凝土泵送机，往灌注导管3内灌注成桩混凝土浆液，成桩混凝土浆液的密度大于护壁泥浆的密度而小于加固浆液的密度，直至成桩混凝土浆液灌满桩孔1，完成施工。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.单管注浆扩底灌注桩施工方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一：用螺旋桩机钻进地基，形成桩孔(1)，同时灌入护壁泥浆，钻头到达预定位置后，提起钻杆，更换扩底钻头，将所述扩底钻头下降到所述桩孔(1)底部，旋转所述扩底钻头进行扩底，形成桩底扩大部(11)；

步骤二：对所述桩孔(1)进行清孔；

步骤三：将钢筋笼(2)置入所述桩孔(1)，所述钢筋笼(2)的底部插入所述桩底扩大部(11)；

步骤四：在地面靠近所述桩孔(1)的位置和所述钢筋笼(2)的顶部分别安装第一导向机构(4)和第二导向机构(5)，将灌注导管(3)通过所述第一导向机构(4)和所述第二导向机构(5)插入所述桩孔(1)，直至所述灌注导管(3)的底部到达所述桩底扩大部(11)；

步骤五：在所述灌注导管(3)的顶部连接混凝土泵送机，往所述灌注导管(3)内灌注成桩混凝土浆液，直至所述成桩混凝土浆液灌满所述桩孔(1)，完成施工；

所述灌注导管(3)包括多个灌注管(31)，所述灌注管(31)的侧壁两端均围设有连接台(32)，相邻所述灌注管(31)的所述连接台(32)之间可拆卸式连接；所述第一导向机构(4)包括两端分别连接于所述桩孔(1)边缘的相对两侧且跨过所述桩孔(1)顶部的支撑架(41)以及滑动连接于所述支撑架(41)的两个滑板(42)，两个所述滑板(42)相靠近的侧边开设有导向槽，所述导向槽的槽底与所述灌注管(31)的侧壁抵接，所述滑板(42)的顶面与所述连接台(32)抵接，所述支撑架(41)沿所述滑板(42)滑动方向设置的侧边开设有多个卡槽(48)，所述滑板(42)转动连接有卡接于所述卡槽(48)的卡接杆(47)。

2.根据权利要求1所述的单管注浆扩底灌注桩施工方法，其特征在于：所述第二导向机构(5)包括相对设置于所述钢筋笼(2)顶部的滑动座(51)、穿设且滑动连接于相应所述滑动座(51)的滑杆(52)以及设置于两个所述滑杆(52)相靠近的端部且与所述灌注管(31)侧壁和所述连接台(32)抵接的弧形板(53)，所述滑动座(51)的侧壁开设有转动槽(54)，所述转动槽(54)的侧壁转动连接有定位块(55)，所述滑杆(52)沿长度方向开设有多个供所述定位块(55)卡接的定位槽(56)。

3.根据权利要求2所述的单管注浆扩底灌注桩施工方法，其特征在于：所述定位块(55)靠近转动连接部位的一端连接有外延杆(57)，两个所述外延杆(57)之间设有连接杆(58)，所述连接杆(58)的中部螺纹连接有控制杆(59)。

4.根据权利要求1所述的单管注浆扩底灌注桩施工方法，其特征在于：所述支撑架(41)的底部设有承托杆(44)，所述承托杆(44)设有与所述钢筋笼(2)顶部的钢筋圈(21)卡接的卡扣(45)。

5.根据权利要求1所述的单管注浆扩底灌注桩施工方法，其特征在于：所述钢筋笼(2)的底部设有用于储存加固浆液的集浆袋(23)，所述加固浆液的密度大于所述护壁泥浆以及所述成桩混凝土浆液的密度，在步骤三中，所述钢筋笼(2)的底部插入所述桩底扩大部(11)后，对所述钢筋笼(2)顶部施力，挤破所述集浆袋(23)，所述加固浆液被释放并掩埋所述钢筋笼(2)的底部。

6.根据权利要求5所述的单管注浆扩底灌注桩施工方法，其特征在于：所述集浆袋(23)的底部连接有挤压杆(26)，所述挤压杆(26)的侧壁设有多个锯齿。

7.根据权利要求5所述的单管注浆扩底灌注桩施工方法，其特征在于：所述集浆袋(23)的顶部与所述钢筋笼(2)的底部连接有放置线(24)，所述放置线(24)沿高度方向穿设于所述钢筋笼(2)的内部且延伸至地面。

8.根据权利要求1所述的单管注浆扩底灌注桩施工方法，其特征在于：所述支撑架(41)的底面两端均设有垫板(43)，所述垫板(43)与地面抵接。

Images