CN113235576A - 一种水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及桥梁施工领域，具体是一种水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法；包括搭设水中钻孔灌注桩水中支架平台，同时加工泥浆转运箱；选择确定内外钢护筒直径；水中插打内外钢护筒入土，确保入土深度；安装泥浆泵，正循环泥浆护壁施工水中钻孔灌注桩，依次施工其他钻孔灌注桩；钻孔灌注桩清孔，保证沉渣厚度满足要求；钢筋笼下放与固定；水下混凝土连续浇筑；内外护筒拆除与养护。采用内外钢护筒施工水中钻孔灌注桩能够有效避免施工中产生的泥浆、混凝土等废料排入水体内，通过泥浆转运泵可以实现施工零污染，绿色环保施工，特别有利于在水源保护地内施工水中钻孔灌注桩。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁施工领域，具体是一种水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法。
背景技术
近年来，随着我国经济的快速发展，桥梁的建造也越来越多，其中，跨越水源保护地桥梁建造的数量也随之大幅增加，由于水源保护地水质对于周边城市市民正常生活有着极其重要的意义。因此，跨越水源保护地的水中钻孔灌注桩桥梁基础施工环境保护就十分重要，传统的围堰法、单护筒施工方法对施工周围水体及水生动植物影响较大，不能有效的解决施工中产生的泥浆问题，无法实现绿色施工。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法能够有效减少施工中产生的泥浆、灌注水下混凝土产生的废料落入周围水体内，实现绿色施工。
为了达到上述目的，本发明是这样实现的：
一种水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，包括
步骤1、搭设水中钻孔灌注桩水中支架平台，同时加工泥浆转运箱；
步骤2、选择确定内外钢护筒直径；
步骤3、水中插打内外钢护筒入土，确保入土深度；
步骤4、安装泥浆泵，正循环泥浆护壁施工水中钻孔灌注桩，依次施工其他钻孔灌注桩；
步骤5、钻孔灌注桩清孔，保证沉渣厚度满足要求；
步骤6、钢筋笼下放与固定；
步骤7、水下混凝土连续浇筑；
步骤8、内外护筒拆除与养护。
所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，步骤1中，水中钻孔灌注桩施工平台由直径426mm圆钢管打入水中，其中圆钢管间距为4.5m，排距为2.5m，圆钢管入土9.13m，为了增加钻孔作业平台横向稳定性，在圆钢管之间增设剪刀撑，剪刀撑选用20#工字钢焊接形成，在进行施工作业平台搭设过程中，加工泥浆转运箱，泥浆转运箱长×宽×高=3.0m×1.5m×1.6m。
所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，步骤2中选择的内外钢护筒直径须根据灌注桩直径进行确认，一般来说，内护筒直径须大于灌注桩直径15cm，外护筒直径根据泥浆泵转运能力进行确认。
所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，步骤3中，内外钢护筒施打之前，须提前利用GPS定位仪进行桩位放样，其中内护筒的桩位精度偏差不得超过±10mm，桩位确认后，根据水中抗突涌计算公式确定内外护筒的入土深度，同时在桩机工作平台焊接内外钢护筒定位“井”字型定位支架，定位支架采用20#H型工字钢焊接，定位支架四周大于外护筒直径10mm，每节内护筒高度为2.5m，每节之间通过高强度螺栓进行连接，连接时上节护筒底部粘上密封橡胶保证护筒止水效果。
所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，步骤4中，泥浆泵共有两个，其中一个放置在内外钢护筒之间用以转运内外护筒之间的泥浆，另外一个泥浆泵放置在临时钢便桥上泥浆转运箱，通过泥浆转运箱实现水中泥浆转运至岸上泥浆池处理。
所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，步骤5中，钻桩时根据所述地层钻进情况适时调整桩机钻速，钻孔结束后随即进行第一次清孔，清孔后使用深度检测仪器检测孔深、沉渣厚度情况，确保沉渣厚度满足规范要求。
所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，步骤6中，钢筋笼提前焊接加工完成，由汽车吊缓慢吊放至钻孔内，最后一节钢筋笼就位后将定位筋与内护筒相连，保证钢筋笼位置不发生变化。
所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，步骤7中，水下混凝土浇筑前，进行二次清孔，此时清孔时注意控制泥浆比重，避免出现穿孔现象，完成二次清空后即可进行水下混凝土灌注，灌注总时长控制在3h之内。
所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，步骤8中，混凝土浇筑完成后，小心清理内外护筒之间撒漏的废料，待桩基养护完成后，先拆除钢筋笼定位“井”字框架，后使用水上浮吊船拆除外护筒，外护筒拆除完成后根据水深情况，将内护筒按节进行拆除，当内护筒总长大于7.5m时，仅回收2节护筒，剩余内护筒留在桩基处，这样既可以减少拔出内护筒时对灌注桩造成破坏，又可以在灌注桩外围形成加固圈，进一步提升灌注桩的力学性能。
本技术与现有的水中钻孔灌注桩施工方法相比较具有以下几点较为显著的优点：
1、采用内外钢护筒施工水中钻孔灌注桩能够有效避免施工中产生的泥浆、混凝土灯废料排入水体内，通过泥浆转运泵可以实现施工零污染，绿色环保施工，特别有利于在水源保护地内施工水中钻孔灌注桩。
2、采用内外钢护筒施工水中钻孔灌注桩，提高了材料的周转次数，施工工效得到显著的提升，有利于缩短工程建造周期。
3、采用内外钢护筒施工水中钻孔灌注桩这一方法，施工组织简单，施工工艺成熟，施工管理成本低，运用这一施工方法能够取得显著的社会经济效益。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
一种水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，包括
步骤1、搭设水中钻孔灌注桩水中支架平台，同时加工泥浆转运箱；
步骤2、选择确定内外钢护筒直径；
步骤3、水中插打内外钢护筒入土，确保入土深度；
步骤4、安装泥浆泵，正循环泥浆护壁施工水中钻孔灌注桩，依次施工其他钻孔灌注桩；
步骤5、钻孔灌注桩清孔，保证沉渣厚度满足要求；
步骤6、钢筋笼下放与固定；
步骤7、水下混凝土连续浇筑；
步骤8、内外护筒拆除与养护。
所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，步骤1中，水中钻孔灌注桩施工平台由直径426mm圆钢管打入水中，其中圆钢管间距为4.5m，排距为2.5m，圆钢管入土9.13m，为了增加钻孔作业平台横向稳定性，在圆钢管之间增设剪刀撑，剪刀撑选用20#工字钢焊接形成，在进行施工作业平台搭设过程中，加工泥浆转运箱，泥浆转运箱长×宽×高=3.0m×1.5m×1.6m。
所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，步骤2中选择的内外钢护筒直径须根据灌注桩直径进行确认，一般来说，内护筒直径须大于灌注桩直径15cm，外护筒直径根据泥浆泵转运能力进行确认。
所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，步骤3中，内外钢护筒施打之前，须提前利用GPS定位仪进行桩位放样，其中内护筒的桩位精度偏差不得超过±10mm，桩位确认后，根据水中抗突涌计算公式确定内外护筒的入土深度，同时在桩机工作平台焊接内外钢护筒定位“井”字型定位支架，定位支架采用20#H型工字钢焊接，定位支架四周大于外护筒直径10mm，每节内护筒高度为2.5m，每节之间通过高强度螺栓进行连接，连接时上节护筒底部粘上密封橡胶保证护筒止水效果。
所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，步骤4中，泥浆泵共有两个，其中一个放置在内外钢护筒之间用以转运内外护筒之间的泥浆，另外一个泥浆泵放置在临时钢便桥上泥浆转运箱，通过泥浆转运箱实现水中泥浆转运至岸上泥浆池处理。
所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，步骤5中，钻桩时根据所述地层钻进情况适时调整桩机钻速，钻孔结束后随即进行第一次清孔，清孔后使用深度检测仪器检测孔深、沉渣厚度情况，确保沉渣厚度满足规范要求。
所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，步骤6中，钢筋笼提前焊接加工完成，由汽车吊缓慢吊放至钻孔内，最后一节钢筋笼就位后将定位筋与内护筒相连，保证钢筋笼位置不发生变化。
所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，步骤7中，水下混凝土浇筑前，进行二次清孔，此时清孔时注意控制泥浆比重，避免出现穿孔现象，完成二次清空后即可进行水下混凝土灌注，灌注总时长控制在3h之内。
所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，步骤8中，混凝土浇筑完成后，小心清理内外护筒之间撒漏的废料，待桩基养护完成后，先拆除钢筋笼定位“井”字框架，后使用水上浮吊船拆除外护筒，外护筒拆除完成后根据水深情况，将内护筒按节进行拆除，当内护筒总长大于7.5m时，仅回收2节护筒，剩余内护筒留在桩基处，这样既可以减少拔出内护筒时对灌注桩造成破坏，又可以在灌注桩外围形成加固圈，进一步提升灌注桩的力学性能。
上述施工方法应用在水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工的方法，具体步骤如下：
1）通过现场实地勘察，确定临时钢便桥搭设位置，并将临时钢便桥相关信息标注在施工总平面图上；
2）钢便桥搭设完成后进行内外钢护筒桩位放线定位，放线后做好标记保护，在钻机施工平台上焊接内外钢护筒定位“井”字框架；
3）打设内外钢护筒，根据水深进行调整护筒节数，各节内外护筒连接的垂直度不得超过施工规范要求的1/200，其中相邻护筒之间通过高强度螺栓进行连接，连接处添加橡胶止水带确保护筒的严密性，内外护筒之上焊接泥浆泵支架用以安装大功率泥浆泵；
4）内外钢护筒安装完成后，进行水中桩基施工，施工中产生的泥浆通过泥浆泵转运至临时钢便桥上泥浆转运箱，泥浆转运箱内泥浆通过泥浆泵转运至岸边泥浆罐车运至指定地点进行处理；
5）钻孔完成后，经过成孔检查合格后，进行清孔、下放钢筋笼与水下混凝土导管，其中，钢筋笼的下放方法为：在临时钢便桥上利用履带吊起吊钢筋笼，然后对准桩孔中心缓慢的逐步下放钢筋笼，防止钢筋笼碰撞孔壁；起吊钢筋笼时履带吊的摆臂角度为55°～60°，下放钢筋笼时履带吊的摆臂角度为65°～70°，以保证钢筋笼的起吊和下放的稳定性，保证顺利下放。
6）对桩孔进行二次清理，直至桩孔的孔底沉渣厚度小于20cm，沉渣清理过程中，泥浆泵应持续工作，确保泥浆不溢出进周围水体内，利用混凝土导管向桩孔内灌注混凝土而形成桩基。其中，水下混凝土的坍落度控制在180～220mm之间，以保证水下混凝土具备良好的和易性；桩孔内灌注的水下混凝土含砂率控制在40%～50%之间，并宜选用中粗砂，粗骨料的最大颗粒应控制在40mm之内；水下混凝土中添加有钢筋阻锈剂，以减少钢筋的锈蚀，浇筑之前需对钢筋笼内的声测管进行密封保护，确保不会受灌注影响。
浇注混凝土时，为确保隔水栓能顺利排出，砼导管底部至桩孔的孔底距离为300～500mm；待混凝土灌注面上升至接近钢筋笼时，导管埋深控制在3m～6m，并放慢灌注速度，待混凝土灌注面进入钢筋笼底端2～3m后可平稳提升导管，谨防钢筋笼上浮。
7）混凝土灌注完成后，首先将内外护筒之间的混凝土废料进行清理，清理应在混凝土初凝前，在内外护筒之间注水稀释混凝土通过泥浆泵排放至临时钢便桥泥浆转运箱，再使用大功率泥浆泵转运至岸上泥浆转运车进行处理。
8）内外护筒之间废料处理完成后，利用水中浮吊船将外护筒拔除，其中外护筒拔除前先将护筒定位“井”字框架及泥浆泵拆除，拆除完成后即可进行外护筒拔除，拔除时，振动锤在外护筒两侧对称拔除，防止对内护筒造成损坏，从而影响到桩基质量，外护筒拆除后，根据桩基所在水深，提前松动每节护筒之间的高强度螺栓，对于内护筒总长大于7.5m的，仅回收上面2节护筒，剩余内护筒留在桩基处。
本实施例通过一种内外钢护筒的配合，能够防止钻孔施工过程中产生的泥浆溢漏进水源保护地内，能够很好的保护周围水体不受施工破坏；同时也可避免混凝土灌注至设计桩顶标高后泄露至水体内，进一步实现了绿色施工。
Claims (9)
1.一种水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，其特征是：包括
步骤1、搭设水中钻孔灌注桩水中支架平台，同时加工泥浆转运箱；
步骤2、选择确定内外钢护筒直径；
步骤3、水中插打内外钢护筒入土，确保入土深度；
步骤4、安装泥浆泵，正循环泥浆护壁施工水中钻孔灌注桩，依次施工其他钻孔灌注桩；
步骤5、钻孔灌注桩清孔，保证沉渣厚度满足要求；
步骤6、钢筋笼下放与固定；
步骤7、水下混凝土连续浇筑；
步骤8、内外护筒拆除与养护。
2.根据权利要求1所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，其特征是：步骤1中，水中钻孔灌注桩施工平台由直径426mm圆钢管打入水中，其中圆钢管间距为4.5m，排距为2.5m，圆钢管入土9.13m，为了增加钻孔作业平台横向稳定性，在圆钢管之间增设剪刀撑，剪刀撑选用20#工字钢焊接形成，在进行施工作业平台搭设过程中，加工泥浆转运箱，泥浆转运箱长×宽×高=3.0m×1.5m×1.6m。
3.根据权利要求1所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，其特征是：步骤2中选择的内外钢护筒直径须根据灌注桩直径进行确认，一般来说，内护筒直径须大于灌注桩直径15cm，外护筒直径根据泥浆泵转运能力进行确认。
4.根据权利要求1所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，其特征是：步骤3中，内外钢护筒施打之前，须提前利用GPS定位仪进行桩位放样，其中内护筒的桩位精度偏差不得超过±10mm，桩位确认后，根据水中抗突涌计算公式确定内外护筒的入土深度，同时在桩机工作平台焊接内外钢护筒定位“井”字型定位支架，定位支架采用20#H型工字钢焊接，定位支架四周大于外护筒直径10mm，每节内护筒高度为2.5m，每节之间通过高强度螺栓进行连接，连接时上节护筒底部粘上密封橡胶保证护筒止水效果。
5.根据权利要求1所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，其特征是：步骤4中，泥浆泵共有两个，其中一个放置在内外钢护筒之间用以转运内外护筒之间的泥浆，另外一个泥浆泵放置在临时钢便桥上泥浆转运箱，通过泥浆转运箱实现水中泥浆转运至岸上泥浆池处理。
6.根据权利要求1所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，其特征是：步骤5中，钻桩时根据所述地层钻进情况适时调整桩机钻速，钻孔结束后随即进行第一次清孔，清孔后使用深度检测仪器检测孔深、沉渣厚度情况，确保沉渣厚度满足规范要求。
7.根据权利要求1所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，其特征是：步骤6中，钢筋笼提前焊接加工完成，由汽车吊缓慢吊放至钻孔内，最后一节钢筋笼就位后将定位筋与内护筒相连，保证钢筋笼位置不发生变化。
8.根据权利要求1所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，其特征是：步骤7中，水下混凝土浇筑前，进行二次清孔，此时清孔时注意控制泥浆比重，避免出现穿孔现象，完成二次清空后即可进行水下混凝土灌注，灌注总时长控制在3h之内。
9.根据权利要求1所述的水源保护地内水中钻孔灌注桩内外护筒施工方法，其特征是：步骤8中，混凝土浇筑完成后，小心清理内外护筒之间撒漏的废料，待桩基养护完成后，先拆除钢筋笼定位“井”字框架，后使用水上浮吊船拆除外护筒，外护筒拆除完成后根据水深情况，将内护筒按节进行拆除，当内护筒总长大于7.5m时，仅回收2节护筒，剩余内护筒留在桩基处，这样既可以减少拔出内护筒时对灌注桩造成破坏，又可以在灌注桩外围形成加固圈，进一步提升灌注桩的力学性能。
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2021
- 2021-04-29 CN CN202110475371.5A patent/CN113235576A/zh active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
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| 张会宏: ""双护筒施工工艺在桥梁桩基施工中的应用"", 《黑龙江交通科技》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114753357A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-07-15 | 中铁七局集团有限公司 | 水中钻孔桩的施工方法 |
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