CN112695791A - 黄土台塬地貌桩基施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种黄土台塬地貌桩基施工方法，设置预制混凝土底板，采用电动洛阳铲防止钢丝绳晃动定型化三角形吊架，电动洛阳铲防落土原位卸运土装置，防碰壁落土钢筋笼吊放定型化定位架，成孔过程中及成孔后设置防落水封盖。其主要施工步骤包括：（1）施工准备，（2）预制混凝土底板吊装，（3）钢护筒埋设，（4）洛阳铲就位，（5）掘进，（6）重锤夯实，（7）钢筋笼吊放定型化定位架安装，（8）钢筋笼安设、导管安装、灌注砼。本发明涉及的黄土台塬地貌桩基及施工方法，针对黄土台塬地貌、缺水和环保要求高度的特点，结合地方地质特点综合考虑选择了洛阳铲桩基施工，具有明显的社会效益和经济效益。

Description

黄土台塬地貌桩基施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁桩基施工方法领域，具体是一种黄土台塬地貌桩基施工方法。

背景技术

传统桥梁灌注桩桩基施工一般采用回旋钻、潜水钻、冲击钻、旋挖钻等成孔都与专业设备，进出场费用高，且施工过程中都需要大量水源，施工需要解决泥浆排放等问题，特别是对于黄土台塬地貌，施工过程中会产生大量泥浆，影响后续的施工。

发明内容

本发明的目的是提供一种黄土台塬地貌桩基施工方法，以解决现有技术 桩基施工中泥浆处理产生的环保问题及施工进度被拖累的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

黄土台塬地貌桩基施工方法，其特征在于： 包括以下步骤：

（1）、施工准备：

检查施工用量具、器具、卷扬机、电缆线、保护接地、防护装置是否符合要求，并进行施工场地清理和平整，然后在场地上进行桩基定位划线，以划出桩基对应的桩孔所在区域；

（2）、预制混凝土底板（1）吊装：

在工厂生产预制混凝土底板（1），每个预制混凝土底板（1）的一个拐角位置分别设置1/4圆形预留孔（21），并在每个预制混凝土底板（1）靠近1/4圆形预留孔（21）所在拐角对应的两个侧边位置分别固定设置竖直的预留螺杆（5），同时在每个预制混凝土底板（1）靠近与1/4圆形预留孔（21）相对的另一个拐角位置固定设置竖直的预留螺杆；

施工场地平整完成后，通过吊车将四块预制混凝土底板（1）吊装至场地中划出的桩孔所在区域，使四块预制混凝土底板（1）相互拼接至四块预制混凝土底板（1）上的1/4圆形预留孔（21）组成整圆形预留孔，且整圆形预留孔的圆心与桩孔定位中心一致，拼接后相邻预制混凝土底板（1）的相邻侧边各自对应的预留螺杆（5）贯穿连接钢板（16），且连接钢板（16）通过螺合于预留螺杆（5）的紧固螺母进行固定，由此通过四个连接钢板（16）使四块预制混凝土底板（1）连接成一个整体的混凝土底板；

（3）、钢护筒（2）埋设：

通过吊车将钢护筒（2）吊装至钢护筒（2）插入四块预制混凝土底板（1）拼接后形成的混凝土底板的整圆形预留孔中，钢护筒（2）上端从整圆形预留孔上端孔口冒出，埋设后检查确保钢护筒（2）的圆心与整圆形预留孔的圆心一致；

（4）、洛阳铲就位：

在每块预制混凝土底板（1）上靠近与1/4圆形预留孔（21）相对的另一个拐角位置的预留螺杆处贯穿连接底座（3），且底座（3）通过螺合于对应预留螺杆的紧固螺母进行固定；

设置可防止钢丝绳晃动的定型化三角框吊架（12），定型化三角框吊架（12）具有三个斜边，三个斜边下端一一对应固定于任意三个底座（3），定型化三角框吊架（12）的顶点位于钢护筒（2）正上方，并且定型化三角框吊架（12）的顶点位置安装定滑轮；

在混凝土底板上任意位置设置卷扬机（15），卷扬机（15）中的钢丝绳（13）倾斜向上绕过定型化三角框吊架（12）顶点的定滑轮后，再竖直向下延伸，并且钢丝绳下端固定连接有电动洛阳铲铲头；

所述电动洛阳铲铲头包括竖直的圆柱体，圆柱体的上半部为配重体（11）、下半部为电动开合铲刃（7），所述钢丝绳下端固定连接于圆柱体顶部中心，圆柱体中的配重体外壁环套焊接有两圈钢筋（10），其中一圈钢筋（10）在内、另一圈钢筋（10）在外，在内的钢筋焊接固定有多个铲口向下的内圈洛阳铲（8），在外的钢筋焊接固定有多个铲口向下的外圈洛阳铲（9），圆柱体中的电动开合铲刃（7）由能够分开和合围成竖直圆筒形的两片构成；

通过卷扬机（15）驱动钢丝绳（13）使电动洛阳铲铲头下落至钢护筒（2）内底部以及从钢护筒（2）内提升，利用电动洛阳铲铲头自重及下落加速度使电动开合铲刃（7）闭合抓土，卷扬机（15）通过钢丝绳（13）将电动洛阳铲铲头提升至地面后，电控开合电动开合铲刃（7）使抓取的土下落至外设的长轴小推车（22）卸土；

（5）、掘进：

首先进行孔口定位预检，确保钢护筒（2）与整圆形预留孔保持同心，并保证电动洛阳铲铲头悬于钢护筒（2）正上方，预检合格后电动洛阳铲铲头开机操作，利用卷扬机（15）将电动洛阳铲铲头吊装至钢护筒（2）内底部然后提升电动洛阳铲铲头，完成闭合抓土，再将电动洛阳铲铲头吊出至地面卸土，依此多次循环工作，使钢护筒（2）底部的地面挖出桩孔；

（6）、重锤夯实：

当下挖至距离设计的桩基的桩底标高30cm时，停止开挖，并用重锤夯实桩孔内底部；

（7）、钢筋笼吊放定型化定位架（18）安装：

挖出桩孔后拆除定型化三角框吊架（12）以及底座（3）、电动洛阳铲铲头，并在四块预制混凝土底板（1）拼接形成的混凝土底板上安装钢筋笼吊放定型化定位架（18），所述钢筋笼吊放定型化定位架（18）是由槽钢加工而成的框架结构，钢筋笼吊放定型化定位架（18）底部四个框边分别安装于连接相邻预制混凝土底板（1）的连接钢板（16），并且连接钢板（16）对应的预留螺杆（5）上穿钢筋笼吊放定型化定位架（18）对应的底部框边后通过紧固螺栓固定，钢筋笼吊放定型化定位架（18）内部焊接固定有竖直的定位钢筒（17），并且定位钢筒（17）与钢护筒（2）同轴；

（8）钢筋笼吊装：

将钢筋笼吊装至桩孔，吊装过程中钢筋笼依次通过定位钢筒（17）、钢护筒（2）进入桩孔，通过定位钢筒（17）、钢护筒（2）防止钢筋笼吊装过程中的晃动；钢筋笼吊装完成后再向桩孔安装导管和进行灌注砼，完成桩基的施工。

所述的黄土台塬地貌桩基施工方法，其特征在于：在钢护筒（2）上部外壁固定设置有多个耳板（6），步骤（3）中吊装钢护筒（2）后，钢护筒（2）上部外壁的耳板搁置压于混凝土底板上。

所述的黄土台塬地貌桩基施工方法，其特征在于：步骤（4）中，在混凝土底板上任意位置设置操作平台（14），操作平台（14）与卷扬机（15）控制连接。

所述的黄土台塬地貌桩基施工方法，其特征在于：步骤（4）中，圆柱体中的配重体外壁焊接的内、外两圈钢筋（10）处于不同高度。

所述的黄土台塬地貌桩基施工方法，其特征在于：步骤（5）中，利用卷扬机（15）吊装电动洛阳铲铲头工作过程中先慢后快，当电动洛阳铲铲头挖出孔深达到设计桩长预定标高时，电动洛阳铲铲头底面停留在孔底，在孔口位置所对应的钢丝绳位置作醒目标记，作为其它桩基施工时控制孔深的依据，深度接近时，以测绳量测为准。

所述的黄土台塬地貌桩基施工方法，其特征在于：步骤（6）中，重锤的重量在100～200kg之间，冲程高度3～4米，夯实至设计基底标高。

本发明为了满足桩基施工安全需要，经过多次探索与研究，针对黄土台塬地貌、缺水和环保要求高度的特点，结合地方地质特点综合考虑选择了洛阳铲桩基施工。

采用本发明施工方法桩基进行施工具有稳定、安全性高，技术先进，同传统的冲击钻、正反循环、旋挖钻相比，具有明显的社会效益和经济效益。对黄土台塬地貌的桩基施工具有指导意义。

与现有技术相比，本发明的优点为：

1、本发明黄土台塬地貌桩基施工，前期准备简单，设备进出场方便、转场快、施工中易于调校、机械对中简单、可以多墩同时施工，效率高。

2、本发明铲头的制作比较特殊，呈圆柱体，上半部为配重体，下半部为电动开合铲刃，由左右两片合围成圆筒形，利用铲头自重及下落加速度闭合抓土，卷扬机通过钢丝绳提升至地面后电控开合铲刃，含土下落至长轴小推车车卸土，成孔速度快、质量高。

3、本发明采用预制混凝土底板、定型化三角形吊架、钢筋笼吊放定型化定位架等装配式构件，安装速度快，施工效率高，并可重复使用，降低了施工成本。

附图说明

图1是本发明方法流程框图。

图2是本发明混凝土底板、定型化三角框吊架组合后吊装电动洛阳铲铲头的工作状态图。

图3是本发明混凝土底板结构示意图。

图4是本发明钢筋笼吊放定型化定位架工作状态图。

图5是本发明混凝土底板配置的封盖结构示意图。

图6是本发明外设推车结构示意图。

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。

如图1所示，黄土台塬地貌桩基施工方法，包括以下步骤：

（1）、施工准备：

检查施工用量具、器具、卷扬机、电缆线、保护接地、防护装置是否符合要求，并进行施工场地清理和平整，然后在场地上进行桩基定位划线，以划出桩基对应的桩孔所在区域。

（2）、预制混凝土底板1吊装：

如图2、图3所示，在工厂生产预制混凝土底板1，每个预制混凝土底板1的一个拐角位置分别设置1/4圆形预留孔21，并在每个预制混凝土底板1靠近1/4圆形预留孔21所在拐角对应的两个侧边位置分别固定设置竖直的预留螺杆5，同时在每个预制混凝土底板1靠近与1/4圆形预留孔21相对的另一个拐角位置固定设置竖直的预留螺杆。

施工场地平整完成后，通过吊车将四块预制混凝土底板1吊装至场地中划出的桩孔所在区域，使四块预制混凝土底板1相互拼接至四块预制混凝土底板1上的1/4圆形预留孔21组成整圆形预留孔，且整圆形预留孔的圆心与桩孔定位中心一致，拼接后相邻预制混凝土底板1的相邻侧边各自对应的预留螺杆5贯穿连接钢板16，且连接钢板16通过螺合于预留螺杆5的紧固螺母进行固定，由此通过四个连接钢板16使四块预制混凝土底板1连接成一个整体的混凝土底板。

（3）、钢护筒2埋设：

如图2、图5所示，通过吊车将钢护筒2吊装至钢护筒2插入四块预制混凝土底板1拼接后形成的混凝土底板的整圆形预留孔中，钢护筒2上端从整圆形预留孔上端孔口冒出，埋设后检查确保钢护筒2的圆心与整圆形预留孔的圆心一致。

在钢护筒2上部外壁固定设置有多个耳板6，步骤3中吊装钢护筒2后，钢护筒2上部外壁的耳板搁置压于混凝土底板上。

同时，设置带把手20的封盖19，可将封盖19盖合于钢护筒2冒出位置，起到下一道工序前的保护作用，在进行下一道工序时移除封盖19。

（4）、洛阳铲就位：

如图2所示，在每块预制混凝土底板1上靠近与1/4圆形预留孔21相对的另一个拐角位置的预留螺杆处贯穿连接底座3，且底座3通过螺合于对应预留螺杆的紧固螺母进行固定。

设置可防止钢丝绳晃动的定型化三角框吊架12，定型化三角框吊架12具有三个斜边，三个斜边下端一一对应固定于任意三个底座3，定型化三角框吊架12的顶点位于钢护筒2正上方，并且定型化三角框吊架12的顶点位置安装定滑轮。

在混凝土底板上任意位置设置卷扬机15，卷扬机15中的钢丝绳13倾斜向上绕过定型化三角框吊架12顶点的定滑轮后，再竖直向下延伸，并且钢丝绳下端固定连接有电动洛阳铲铲头。

在混凝土底板上任意位置设置操作平台14，操作平台14与卷扬机15控制连接。

所述电动洛阳铲铲头包括竖直的圆柱体，圆柱体的上半部为配重体11、下半部为电动开合铲刃7，所述钢丝绳下端固定连接于圆柱体顶部中心，圆柱体中的配重体外壁环套焊接有两圈钢筋10，其中一圈钢筋10在内、另一圈钢筋10在外，在内的钢筋焊接固定有多个铲口向下的内圈洛阳铲8，在外的钢筋焊接固定有多个铲口向下的外圈洛阳铲9，圆柱体中的配重体外壁焊接的内、外两圈钢筋10处于不同高度，圆柱体中的电动开合铲刃7由能够分开和合围成竖直圆筒形的两片构成。

通过卷扬机15驱动钢丝绳13使电动洛阳铲铲头下落至钢护筒2内底部以及从钢护筒2内提升，利用电动洛阳铲铲头自重及下落加速度使电动开合铲刃7闭合抓土，卷扬机15通过钢丝绳13将电动洛阳铲铲头提升至地面后，电控开合电动开合铲刃7使抓取的土下落至外设的长轴小推车22卸土。

（5）、掘进：

如图2、图6所示，首先进行孔口定位预检，确保钢护筒2与整圆形预留孔保持同心，并保证电动洛阳铲铲头悬于钢护筒2正上方，预检合格后电动洛阳铲铲头开机操作，利用卷扬机15将电动洛阳铲铲头吊装至钢护筒2内底部然后提升电动洛阳铲铲头，完成闭合抓土，再将电动洛阳铲铲头吊出至地面外设的长轴小推车22进行卸土，依此多次循环工作，使钢护筒2底部的地面挖出桩孔。

步骤5中，利用卷扬机15吊装电动洛阳铲铲头工作过程中先慢后快，当电动洛阳铲铲头挖出孔深达到设计桩长预定标高时，电动洛阳铲铲头底面停留在孔底，在孔口位置所对应的钢丝绳位置作醒目标记，作为其它桩基施工时控制孔深的依据，深度接近时，以测绳量测为准。

（6）、重锤夯实：

当下挖至距离设计的桩基的桩底标高30cm时，停止开挖，并用重锤夯实桩孔内底部；重锤的重量在100～200kg之间，冲程高度3～4米，夯实至设计基底标高。

（7）、钢筋笼吊放定型化定位架18安装：

如图4所示，挖出桩孔后拆除定型化三角框吊架12以及底座3、电动洛阳铲铲头，并在四块预制混凝土底板1拼接形成的混凝土底板上安装钢筋笼吊放定型化定位架18，所述钢筋笼吊放定型化定位架18是由槽钢加工而成的框架结构，钢筋笼吊放定型化定位架18底部四个框边分别安装于连接相邻预制混凝土底板1的连接钢板16，并且连接钢板16对应的预留螺杆5上穿钢筋笼吊放定型化定位架18对应的底部框边后通过紧固螺栓固定，钢筋笼吊放定型化定位架18内部焊接固定有竖直的定位钢筒17，并且定位钢筒17与钢护筒2同轴。

（8）、钢筋笼吊装：

将钢筋笼吊装至桩孔，吊装过程中钢筋笼依次通过定位钢筒17、钢护筒2进入桩孔，通过定位钢筒17、钢护筒2防止钢筋笼吊装过程中的晃动；钢筋笼吊装完成后再向桩孔安装导管和进行灌注砼，完成桩基的施工。

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (6)

1.黄土台塬地貌桩基施工方法，其特征在于： 包括以下步骤：

（1）、施工准备：

检查施工用量具、器具、卷扬机、电缆线、保护接地、防护装置是否符合要求，并进行施工场地清理和平整，然后在场地上进行桩基定位划线，以划出桩基对应的桩孔所在区域；

（2）、预制混凝土底板（1）吊装：

在工厂生产预制混凝土底板（1），每个预制混凝土底板（1）的一个拐角位置分别设置1/4圆形预留孔（21），并在每个预制混凝土底板（1）靠近1/4圆形预留孔（21）所在拐角对应的两个侧边位置分别固定设置竖直的预留螺杆（5），同时在每个预制混凝土底板（1）靠近与1/4圆形预留孔（21）相对的另一个拐角位置固定设置竖直的预留螺杆；

施工场地平整完成后，通过吊车将四块预制混凝土底板（1）吊装至场地中划出的桩孔所在区域，使四块预制混凝土底板（1）相互拼接至四块预制混凝土底板（1）上的1/4圆形预留孔（21）组成整圆形预留孔，且整圆形预留孔的圆心与桩孔定位中心一致，拼接后相邻预制混凝土底板（1）的相邻侧边各自对应的预留螺杆（5）贯穿连接钢板（16），且连接钢板（16）通过螺合于预留螺杆（5）的紧固螺母进行固定，由此通过四个连接钢板（16）使四块预制混凝土底板（1）连接成一个整体的混凝土底板；

（3）、钢护筒（2）埋设：

通过吊车将钢护筒（2）吊装至钢护筒（2）插入四块预制混凝土底板（1）拼接后形成的混凝土底板的整圆形预留孔中，钢护筒（2）上端从整圆形预留孔上端孔口冒出，埋设后检查确保钢护筒（2）的圆心与整圆形预留孔的圆心一致；

（4）、洛阳铲就位：

在每块预制混凝土底板（1）上靠近与1/4圆形预留孔（21）相对的另一个拐角位置的预留螺杆处贯穿连接底座（3），且底座（3）通过螺合于对应预留螺杆的紧固螺母进行固定；

设置可防止钢丝绳晃动的定型化三角框吊架（12），定型化三角框吊架（12）具有三个斜边，三个斜边下端一一对应固定于任意三个底座（3），定型化三角框吊架（12）的顶点位于钢护筒（2）正上方，并且定型化三角框吊架（12）的顶点位置安装定滑轮；

在混凝土底板上任意位置设置卷扬机（15），卷扬机（15）中的钢丝绳（13）倾斜向上绕过定型化三角框吊架（12）顶点的定滑轮后，再竖直向下延伸，并且钢丝绳下端固定连接有电动洛阳铲铲头；

所述电动洛阳铲铲头包括竖直的圆柱体，圆柱体的上半部为配重体（11）、下半部为电动开合铲刃（7），所述钢丝绳下端固定连接于圆柱体顶部中心，圆柱体中的配重体外壁环套焊接有两圈钢筋（10），其中一圈钢筋（10）在内、另一圈钢筋（10）在外，在内的钢筋焊接固定有多个铲口向下的内圈洛阳铲（8），在外的钢筋焊接固定有多个铲口向下的外圈洛阳铲（9），圆柱体中的电动开合铲刃（7）由能够分开和合围成竖直圆筒形的两片构成；

通过卷扬机（15）驱动钢丝绳（13）使电动洛阳铲铲头下落至钢护筒（2）内底部以及从钢护筒（2）内提升，利用电动洛阳铲铲头自重及下落加速度使电动开合铲刃（7）闭合抓土，卷扬机（15）通过钢丝绳（13）将电动洛阳铲铲头提升至地面后，电控开合电动开合铲刃（7）使抓取的土下落至外设的长轴小推车（22）卸土；

（5）、掘进：

首先进行孔口定位预检，确保钢护筒（2）与整圆形预留孔保持同心，并保证电动洛阳铲铲头悬于钢护筒（2）正上方，预检合格后电动洛阳铲铲头开机操作，利用卷扬机（15）将电动洛阳铲铲头吊装至钢护筒（2）内底部然后提升电动洛阳铲铲头，完成闭合抓土，再将电动洛阳铲铲头吊出至地面卸土，依此多次循环工作，使钢护筒（2）底部的地面挖出桩孔；

（6）、重锤夯实：

当下挖至距离设计的桩基的桩底标高30cm时，停止开挖，并用重锤夯实桩孔内底部；

（7）、钢筋笼吊放定型化定位架（18）安装：

挖出桩孔后拆除定型化三角框吊架（12）以及底座（3）、电动洛阳铲铲头，并在四块预制混凝土底板（1）拼接形成的混凝土底板上安装钢筋笼吊放定型化定位架（18），所述钢筋笼吊放定型化定位架（18）是由槽钢加工而成的框架结构，钢筋笼吊放定型化定位架（18）底部四个框边分别安装于连接相邻预制混凝土底板（1）的连接钢板（16），并且连接钢板（16）对应的预留螺杆（5）上穿钢筋笼吊放定型化定位架（18）对应的底部框边后通过紧固螺栓固定，钢筋笼吊放定型化定位架（18）内部焊接固定有竖直的定位钢筒（17），并且定位钢筒（17）与钢护筒（2）同轴；

（8）钢筋笼吊装：

将钢筋笼吊装至桩孔，吊装过程中钢筋笼依次通过定位钢筒（17）、钢护筒（2）进入桩孔，通过定位钢筒（17）、钢护筒（2）防止钢筋笼吊装过程中的晃动；钢筋笼吊装完成后再向桩孔安装导管和进行灌注砼，完成桩基的施工。

2.根据权利要求1所述的黄土台塬地貌桩基施工方法，其特征在于：在钢护筒（2）上部外壁固定设置有多个耳板（6），步骤（3）中吊装钢护筒（2）后，钢护筒（2）上部外壁的耳板搁置压于混凝土底板上。

3.根据权利要求1所述的黄土台塬地貌桩基施工方法，其特征在于：步骤（4）中，在混凝土底板上任意位置设置操作平台（14），操作平台（14）与卷扬机（15）控制连接。

4.根据权利要求1所述的黄土台塬地貌桩基施工方法，其特征在于：步骤（4）中，圆柱体中的配重体外壁焊接的内、外两圈钢筋（10）处于不同高度。

5.根据权利要求1所述的黄土台塬地貌桩基施工方法，其特征在于：步骤（5）中，利用卷扬机（15）吊装电动洛阳铲铲头工作过程中先慢后快，当电动洛阳铲铲头挖出孔深达到设计桩长预定标高时，电动洛阳铲铲头底面停留在孔底，在孔口位置所对应的钢丝绳位置作醒目标记，作为其它桩基施工时控制孔深的依据，深度接近时，以测绳量测为准。

6.根据权利要求1所述的黄土台塬地貌桩基施工方法，其特征在于：步骤（6）中，重锤的重量在100～200kg之间，冲程高度3～4米，夯实至设计基底标高。

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