CN113431039A - 一种桥梁植入桩的施工方法 - Google Patents

Abstract

一种桥梁植入桩的施工方法，包括如下步骤：埋设护筒；钻桩孔；灌注砂浆；安装定位架，定位架包括定位套筒和底座，套筒设置在底座上，套筒对着桩孔，将底座固定在桩位上；管桩预处理，在管桩的底部焊接封板，封闭管桩的底部；管桩植入，桩孔灌注砂浆后的一小时内进行管桩植入，将管桩吊起，管桩的下端从定位架的套筒插入并植入桩孔；精调。本发明具有更好的地基承载能力、更高的施工效率；桩顶标高控制更精确，节省了破桩头的时间；有效的降低噪音，减少对周围环境的破坏；施工便捷，质量稳定，节省施工时间，节约社会资源。

Description

一种桥梁植入桩的施工方法

技术领域

本发明涉及土木工程领域，尤其是涉及的是一种桥梁植入桩的施工方法。

背景技术

随着我国国民经济的飞速发展，对于桥梁桩基承载力提出了更高的要求，桩基作为桥梁下部结构主要承重物，在施工过程尤为重要。传统的打入桩施工方法由于地质情况不同，造成施工工期不定、标高控制困难，而且产生的噪音对周围环境影响较大、其工程综合造价高,这些缺点使其发展受到一定的制约。采用钻孔植入桩的方法可以减少噪音和提高施工速度，但是在植入桩的过程中容易产生桩偏移中心的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供具有良好的承载能力、更高的施工效率的一种桥梁植入桩的施工方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种桥梁植入桩的施工方法，包括如下步骤：

埋设护筒，在桩位处做出护筒孔，将护筒埋入护筒孔内。

钻桩孔，对埋有护筒的护筒孔进行钻孔钻出桩孔，钻孔过程连续进行直至钻孔完成，钻孔过程中保持钻杆的倾斜度小于0.5％；钻孔应该连续进行、不得间断，随时检查桩孔的倾斜度，及时校核钻杆的垂直度，成孔中如发生斜孔、塌孔、失稳等情况，应立即停止施工，采取相应的措施后再进行施工。

灌注砂浆，将导管伸入桩孔内，导管底端距离桩孔的孔底0.5-0.8m，砂浆从导管灌入桩孔内；砂浆灌注完成后，缓慢拔除护筒。灌注砂浆采用水下混凝土导管法灌注，首灌后导管的底端应埋入砂浆中0.8m以上。

安装定位架，定位架包括定位套筒和底座，套筒设置在底座上，套筒对着桩孔，将底座固定在桩位上。定位架用于管桩植入桩孔时对管桩进行定位，管桩方向确定，不会发生偏位，而间隔1m下面相同的四个螺栓则能确保管桩在植入过程中保持垂直，避免倾斜。与传统施工方法相比，选用定位架施工后，很好的解决了中心偏位和垂直度误差过大的问题，在保证两者均满足设计要求的同时，在整体效率上获得了巨大的改进，省去了下桩过程中垂直度和对中的检测，一步到位，节约了大量的时间，除此之外，对于施工人员提出的技术需求也大为降低，仅需把控定位架的安装就可以了。

管桩预处理，在管桩的底部焊接封板，封闭管桩的底部。管桩的底部被封板封闭后，可以防止管桩植入时，砂浆涌入桩芯内；封板选用5mm厚，直径500mm的圆薄钢板，通过下入管桩挤压砂浆，使砂浆保护层更密实紧凑。

管桩植入，桩孔灌注砂浆后的一小时内进行管桩植入，将管桩吊起，管桩的下端从定位架的套筒插入并植入桩孔，管桩的植入速度≤0.1m/s，直至管桩的底部接触桩孔的底部。由吊车吊装管桩进行施工，焊接封板方向向下，送入定位架中，贴紧定位螺栓顶部的钢珠，缓慢进入。沉桩过程应连续进行，并确保桩端接触孔底，不得出现管桩上浮。

精调，管桩的植入桩孔内桩身固定后，使用振动锤锤击管桩的顶部，使管桩的顶部下沉至标高。成桩后，及时对桩顶平面坐标以及桩顶标高进行复核，确保不会出现偏位，标高不一致等问题。

优选的，桩孔的直径为管桩外径的1.5-1.6倍；护筒的内径为桩孔直径的1.1-1.2倍；护筒高度1.5-2m。使得管桩更容易植入，而且成桩后承载能力强。

优选的，定位架的套筒的上部和下部均设有一组定位螺栓组，两组定位螺栓组的间隔大于1m；每组定位螺栓组均包括环状分布在套筒外周的至少三个定位螺栓，定位螺栓与套筒螺纹配合，定位螺栓的内端伸入套筒内，定位螺栓的内端上设有滚轮或钢珠。通过调节上下螺栓控制桩径及中心点，调节好后进行固定，由于上面四个方向被固定，中心点已经对准，管桩方向确定，在植桩时不会发生偏位，省去了下桩过程中垂直度和对中的检测，一步到位，节约了大量的时间。

优选的，埋设护筒前还包括场地平整步骤：对钻孔位置的场地清理废弃树枝、构造物后进行平整；根据管桩的长度和管桩桩顶的地面的标高对地面进行平整，对过高地点进行挖掘，对低洼处进行回填。场地平整后使用GPS进行定位放样。

优选的，在钻桩孔之后还包括成孔检测步骤，检测桩孔深度是否达到设计深度，当桩孔深度不足时，对桩孔进行补钻；检测桩孔内是否有塌孔或孔底沉渣，当桩孔内有塌孔或孔底沉渣时，清理桩孔。桩基成孔后，先复测孔径，再使用测绳对孔深进行检测，保证孔深标高高于桩底标高30cm，并对塌孔情况以及孔底沉渣进行检查，确保符合设计要求。检测合格后，由测量队进行终孔复测，并重新拉护桩，防止由于钻机施工造成偏位。

优选的，所述钻桩孔步骤中，桩孔深度高于管桩的桩底标高至少0.3m。这里的30cm需要使用振动锤锤击管桩入土。

优选的，所述灌注砂浆步骤中，桩孔钻孔完成后半小时内开始灌注砂浆；砂浆的初凝时间≥4小时，终凝时间＜48小时；首灌砂浆量应使导管的底端应埋入砂浆中＞0.8m。灌注砂浆应连续进行，不得中断。混凝土砂浆的选择，可使施工时间被压缩，提高施工效率。

优选的，所述振动精调步骤中，锤击完成，成桩后，对管桩的桩顶的平面坐标位置和标高进行复核。管桩桩身固定后，使用振动锤锤击入土，收锤的标准以桩顶标高进行控制，成桩后，及时对桩顶平面坐标以及桩顶标高进行复核，确保不会出现偏位，标高不一致等问题。

优选的，所述埋设护筒步骤中，先用钻桩孔的钻机在桩位上钻出预钻孔，使用扩孔器对预钻孔进行扩孔，扩孔形成护筒孔；将护筒埋入护筒孔内后，调整护筒中心位置，在护筒的外周围培土，使护筒固定。首先使用钻机开钻，并使用扩孔器对已经预钻的孔进行扩大，然后使用挖机埋入护筒，使用护桩对过中心后，调整护筒至正确位置，然后在护筒周围培土，确保护筒不会偏位，接下来就可以进行钻孔了。

通过采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明具有以下特点：

(1)具有更好的地基承载能力、更高的施工效率。

(2)采用挖孔植桩，管桩本身预制，确保桩基础的强度、完整性。

(3)植桩时采用定位架，中心位置更准确，而且锤击距离小，桩顶标高控制更精确，节省了破桩头的时间。

(4)采用挖孔植桩，锤击只需将管桩锤压下降0.3m左右，有效的降低噪音，减少对周围环境的破坏。

(5)施工便捷，质量稳定，节省施工时间，节约社会资源。

附图说明

图1为本发明的施工流程图；

图2为本发明的定位架的结构示意图；

图3为本发明管桩植入时的结构示意图；

主要附图标记说明：

定位架1；底座11；套筒12；定位螺纹组13；定位螺栓131；钢球132；管桩2；封板21；桩孔3；砂浆4。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例来进一步说明本发明。

如图1-图3所示，本发明一种桥梁植入桩的施工方法，包括如下步骤：

S0:管桩预处理，管桩为PHC预制管桩混凝土等级为C80，选用抗拉强度不小于1420MPa的预应力钢筋。PHC管桩两头均设置端板，其材料为Q235B,主筋锚孔应均匀分布，孔数同管桩相应型号纵向预应力钢筋根数。为防止管桩植入时，砂浆涌入桩芯内，对管桩底部的端板进行封板焊接，这里的封板选用5mm厚，直径500mm的圆薄钢板，植桩时，通过下入管桩挤压砂浆，使砂浆保护层更密实紧凑。

S1:场地平整，对钻孔位置的场地清理废弃树枝、构造物后进行平整；根据管桩的长度和管桩桩顶的地面的标高对地面进行平整，对过高地点进行挖掘，对低洼处进行回填。

S2:桩位放样，

(1)由测量队使用GPS进行定位放样，使用电焊条确定位置，保证电焊条垂直；

(2)为防止机械或者人为破坏，喷上红漆或撒上白灰；

(3)在电焊条四周插入钢筋，使用白丝线拉护桩，便于桩位复测。

S3:钻机就位，

(1)根据当地地质情况进行分析，选择合适型号旋挖钻机；

(2)开钻之前，应对钻机设备进行调试，以确保机械运转良好；

(3)提前测量钻头尺寸，确保孔径；

(4)将钻头尖与电焊条顶对齐，可以使用线坠保证钻头垂直。

S4:埋设护筒，在桩位处做出护筒孔，将护筒埋入护筒孔内。根据护筒的高度，对桩位进行预钻孔。钻孔后对孔径进行检测，保证植入桩孔径90cm。然后准备好护筒，这里选用直径100cm，高度为1.5m的护筒，首先使用钻机开钻至2m深，并使用扩孔器对已经预钻的孔进行扩大，然后使用挖机埋入护筒，使用护桩对过中心后，调整护筒至正确位置，然后在护筒周围培土，确保护筒不会偏位。

S5:钻桩孔，对埋有护筒的护筒孔进行钻孔钻出桩孔，钻孔过程连续进行直至钻孔完成，钻孔过程中保持钻杆的倾斜度小于0.5％；钻孔应该连续进行、不得间断，随时检查桩孔的倾斜度，及时校核钻杆的垂直度，成孔中如发生斜孔、塌孔、失稳等情况，应立即停止施工，采取相应的措施后再进行施工。

S6:成孔检测，桩孔钻成后，先复测孔径，再使用测绳对孔深进行检测，保证孔深标高高于桩底标高30cm，这里的30cm需要使用振动锤锤击管桩入土，并对塌孔情况以及孔底沉渣进行检查，确保符合设计要求。检测合格后，由测量队进行终孔复测，并重新拉护桩，防止由于钻机施工造成偏位。

S7:灌注砂浆，将导管伸入桩孔内，导管底端距离桩孔的孔底0.5-0.8m，砂浆从导管灌入桩孔内；砂浆灌注完成后，缓慢拔除护筒。根据孔深计算导管的数量，灌注砂浆采用水下混凝土导管法灌注，首灌后导管的底端应埋入砂浆中0.8m以上。

(1)砂浆选用专用复合水泥砂浆，要求技术指标初凝时间≥4小时，终凝时间＜48小时；

(2)成孔后半小时内开始灌注砂浆；

(3)灌注砂浆应连续进行，不得中断；

(4)砂浆灌注完成后，缓慢拔除护筒，防止周边土掉进孔内。

S8:安装定位架，如图2所示，定位架1包括定位套筒12和底座11，套筒12设置在底座11上，定位架1的套筒12的上部和下部均设有一组定位螺栓组13，两组定位螺栓组13的高度间隔大于1m；每组定位螺栓组13均包括环状分布在套筒外周的四个定位螺栓131，定位螺栓131与套筒12螺纹配合，定位螺栓131的内端伸入套筒12内，定位螺栓131的内端上设有钢珠132。每组定位螺栓组13的四个定位螺栓可组成四个点对管桩进行定位，使管桩的中心对准桩孔的中心。

定位架安装时，套筒对着桩孔，将底座固定在桩位上。在成孔及灌注砂浆后，使用吊车将定位架安置在桩位上，进行固定后对中心点，通过调节上下定位螺栓控制桩径及中心点，调节好后进行固定，由于上面四个方向被固定，中心点已经对准，管桩方向确定，不会发生偏位，而间隔1m下面相同的四个定位螺栓则能确保管桩在植入过程中保持垂直，避免倾斜。

(1)S9:管桩植入，桩孔灌注砂浆后的一小时内进行管桩植入，如图3所示，将管桩吊起，焊接封板方向向下，送入定位架中，管桩的下端从定位架的套筒插入并植入桩孔，管桩贴紧定位螺栓的内端顶部的钢珠，缓慢进入，管桩的植入速度≤0.1m/s，直至管桩的底部接触桩孔的底部；并确保桩端接触孔底，不得出现管桩上浮。

精调，管桩桩身固定后，使用振动锤锤击入土，收锤的标准以桩顶标高进行控制，成桩后，及时对桩顶平面坐标以及桩顶标高进行复核，确保不会出现偏位，标高不一致等问题。

以上所述的，仅为本发明的较佳实施例而已，不能限定本发明实施的范围，凡是依本发明申请专利范围所作的均等变化与装饰，皆应仍属于本发明涵盖的范围内。

Claims (9)

1.一种桥梁植入桩的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

埋设护筒，在桩位处做出护筒孔，将护筒埋入护筒孔内；

钻桩孔，对埋有护筒的护筒孔进行钻孔钻出桩孔，钻孔过程连续进行直至钻孔完成，钻孔过程中保持钻杆的倾斜度小于0.5％；

灌注砂浆，将导管伸入桩孔内，导管底端距离桩孔的孔底0.5-0.8m，砂浆从导管灌入桩孔内；砂浆灌注完成后，缓慢拔除护筒；

安装定位架，定位架包括定位套筒和底座，套筒设置在底座上，套筒对着桩孔，将底座固定在桩位上；

管桩预处理，在管桩的底部焊接封板，封闭管桩的底部；

管桩植入，桩孔灌注砂浆后的一小时内进行管桩植入，将管桩吊起，管桩的下端从定位架的套筒插入并植入桩孔，管桩的植入速度≤0.1m/s，直至管桩的底部接触桩孔的底部；

精调，管桩的植入桩孔内桩身固定后，使用振动锤锤击管桩的顶部，使管桩的顶部下沉至标高。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁植入桩的施工方法，其特征在于，桩孔的直径为管桩外径的1.5-1.6倍；护筒的内径为桩孔直径的1.1-1.2倍；护筒高度1.5-2m。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁植入桩的施工方法，其特征在于，定位架的套筒的上部和下部均设有一组定位螺栓组，两组定位螺栓组的间隔大于1m；每组定位螺栓组均包括环状分布在套筒外周的至少三个定位螺栓，定位螺栓与套筒螺纹配合，定位螺栓的内端伸入套筒内，定位螺栓的内端上设有滚轮或钢珠。

4.根据权利要求1所述的一种桥梁植入桩的施工方法，其特征在于，埋设护筒前还包括场地平整步骤：对钻孔位置的场地清理废弃树枝、构造物后进行平整；根据管桩的长度和管桩桩顶的地面的标高对地面进行平整，对过高地点进行挖掘，对低洼处进行回填。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁植入桩的施工方法，其特征在于，在钻桩孔之后还包括成孔检测步骤，检测桩孔深度是否达到设计深度，当桩孔深度不足时，对桩孔进行补钻；检测桩孔内是否有塌孔或孔底沉渣，当桩孔内有塌孔或孔底沉渣时，清理桩孔。

6.根据权利要求1所述的一种桥梁植入桩的施工方法，其特征在于，所述钻桩孔步骤中，桩孔深度高于管桩的桩底标高至少0.3m。

7.根据权利要求1所述的一种桥梁植入桩的施工方法，其特征在于，所述灌注砂浆步骤中，桩孔钻孔完成后半小时内开始灌注砂浆；砂浆的初凝时间≥4小时，终凝时间＜48小时；首灌砂浆量应使导管的底端应埋入砂浆中＞0.8m。

8.根据权利要求1所述的一种桥梁植入桩的施工方法，其特征在于，所述振动精调步骤中，锤击完成，成桩后，对管桩的桩顶的平面坐标位置和标高进行复核。

9.根据权利要求1所述的一种桥梁植入桩的施工方法，其特征在于，所述埋设护筒步骤中，先用钻桩孔的钻机在桩位上钻出预钻孔，使用扩孔器对预钻孔进行扩孔，扩孔形成护筒孔；将护筒埋入护筒孔内后，调整护筒中心位置，在护筒的外周围培土，使护筒固定。

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