CN113638408A - 珊瑚砂中抽吸成孔小尺寸膨胀灌注桩桩身施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了珊瑚砂中抽吸成孔小尺寸膨胀灌注桩桩身施工方法，通过珊瑚砂中抽吸成孔小尺寸膨胀灌注桩桩身合格性检测装置及方法，可极大降低抽吸成孔后桩孔塌落的可能性，混凝土中掺入的添加剂同时发挥作用，极大增强了膨胀桩体的抗拉性能和抗压强度，油压升降装置使得检测装置可实时检测任意位置的桩体合格性，增强了施工检测的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及桩体施工检测技术领域，特别涉及一种珊瑚砂中抽吸成孔小尺寸膨胀灌注桩桩身施工方法。
背景技术
在进行灌注桩桩体施工时，混凝土会因预制管向上拔起的作用而出现断裂，或者因周围珊瑚砂坍塌而造成桩体直径浇筑减小，在桩体浇筑结束后，很难检测到桩体浇筑的整体性，若桩体断裂未能检测出来，在上部结构荷载的作用下，极易导致上部结构坍塌，对人民生命安全和国家财产安全产生极大威胁。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种珊瑚砂中抽吸成孔小尺寸膨胀灌注桩桩身施工方法，通过此微型密集膨胀灌注桩膨胀端和桩身完整性检测装置及方法，可极大降低抽吸成孔后桩孔塌落的可能性，混凝土中添加的添加剂同时发挥作用，极大增强了膨胀桩体的抗拉性能和抗压强度，油压升降装置作用使得检测装置可实时检测任意位置的桩体完整性，增强了施工检测的准确性。
为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：珊瑚砂中抽吸成孔小尺寸膨胀灌注桩桩身施工方法，其特征在于，它包括以下步骤：
步骤一，施工准备：
步骤二，桩孔定位：施工过程中采用联测，复测方法以控制桩孔位；
步骤三，吊机就位：保证吊机就位平、稳、对、正，并稳固吊机基础；
步骤四，埋设预制管：
步骤五，埋设桩中心空心螺纹管和桩体连线中心空心螺纹管，并在桩中心空心螺纹管和桩体连线中心空心螺纹管的内部安装桩身合格性检测装置；
步骤六，吊放钢筋笼：钢筋笼整体吊装；
步骤七，灌注混凝土：
步骤八，测量桩体完整性：
步骤九，统计数据：将计算出的结果记录登记入检测表，确定处不符合工程安全的桩体，重新进行桩体浇筑。
所述步骤一的具体操作为：在桩基施工前，申请施工许可证手续；进行吊机选型，做好机器设备调遣；购买前期施工材料；同时调入足够的工程技术人员和管理人员，确保施工工期和质量。
所述步骤二的具体操作为：测量设计孔位中心点后，钉一定位桩，定位桩中心有一竖钉确定孔位中心点，再按“十字线”法，以0.5倍桩距返出四个点钉定位桩，并记录与中心点的距离，当中心桩挖掉后以这四个点测量孔位中心点，确保孔位准确无误。
所述步骤四的具体操作为：吊机吊起预制管，对准定位桩中心，要求偏差不大于±20mm，进行孔位复测，复测完毕合格后方可进行施工，抽吸机抽吸管口由上而下穿过预制管，根据设计图纸、工程地质水文地质条件及施工设备条件使用抽吸机将设计桩孔位置处的珊瑚砂抽吸成桩孔，抽吸机先对珊瑚砂进行抽吸形成0.5m深的桩孔后，将预制管压入0.5m，再使用抽吸机成孔0.5m后，压入预制管，如此反复，形成设计长度的桩孔，将抽吸口抽离预制管，使用静压法将预制管再向下压入0.5m~1m。
所述步骤五的具体操作为：使用有卡口的圆盘将桩中心空心螺纹管卡在圆盘中心位置，该圆盘直径等于预制管的内径，将桩中心空心螺纹管向下压入桩孔内，桩中心空心螺纹管埋深较预制管深0.5m~1m；
在两斜交埋设的预制管连线中心埋设桩体连线中心空心螺纹管，且保证桩体连线中心空心螺纹管的埋置深度与桩中心空心螺纹管的相同。
所述桩身合格性检测装置包括埋设在桩中心空心螺纹管内部的GPS定位装置、油压升降装置、能量发生器和铁环；所述油压升降装置的升降末端固定GPS定位装置，GPS定位装置的下端固定铁环，铁环边缘均布四个能量发生器；
还包括埋设在桩体连线中心空心螺纹管内部的GPS定位装置、油压升降装置、能量接收器和铁环；所述油压升降装置的升降末端固定GPS定位装置，GPS定位装置的下端固定铁环，铁环边缘均布四个能量接收器。
所述步骤六的具体操作为：当钢筋笼过长时进行分段吊装，需要焊接时，先将下段挂在孔内，吊高第二段进行焊接，而后放下；骨架外侧应绑扎水泥垫块或在钢筋笼主筋上焊有一定数量的加筋环用以确定保护层。
所述步骤七的具体操作为：在桩体底端，使用高压注浆将浆液挤压进入珊瑚砂孔隙，待混凝土浆液达到预制管的开孔花管以上位置时，使用正常灌浆法注入混凝土浆液，边灌浆边向上提起预制管。
所述预制管底部20%以内的管壁侧壁为开孔花管，在桩孔底部高压注浆过程中所灌注的混凝土配比为水泥：砂：石子：水：膨胀剂：钢纤维=1：1.11：2.72：0.38：0.05：0.003，同时掺入一定量的减水剂及速凝剂。
所述步骤八的具体操作为：混凝土浇筑结束，按照规范养护30天后，打开膨胀灌注桩桩身使用桩身合格性检测装置中的能量发生器和能量接收器，通过GPS定位装置，将能量发生器和能量接收器置于同一高度，得到能量接收器接收到能量传递的时间，通过能量在混凝土和珊瑚砂中传递速度不同而计算出桩体在该处的桩径，进而得出该处的桩体是否完整。
本发明有如下有益效果：
1、本发明首次提出一种珊瑚砂中抽吸成孔小尺寸膨胀灌注桩桩身施工方法，深化和丰富了现有桩基理论，其创新性巨大，技术先进、经济合理，具有深远的工程实践意义及应用前景。
2、因珊瑚砂孔隙大，粘结性低，抽吸成孔的深度达到0.5m时易发生坍塌，采用先抽吸成孔后压管的方法成孔，可极大降低抽吸成孔后桩孔塌落的可能性。
3、预制管长度长于设计灌注桩桩长，保证施工达到设计的桩长。
4、注入带有膨胀剂的混凝土，使得膨胀桩底部不仅有膨胀混凝土后期膨胀过程对珊瑚砂的挤密作用，同时在高压注浆条件下，浆液挤压进入珊瑚砂孔隙，使得膨胀混凝土挤密影响范围加深。
5、聚丙烯纤维和钢纤维相互混合掺入混凝土中有拉结作用，可减少膨胀混凝土在膨胀过程中产生裂隙，5%含量的膨胀剂可使桩体在冷凝过程中不产生大裂隙的前提下，达到最大尺度的膨胀，三者同时发挥作用，极大增强了膨胀桩体的抗拉性能和抗压强度。
6、将桩中心空心螺纹管、桩体连线中心空心螺纹管埋置在中心，使得每根桩中心空心螺纹管与临近的中心桩体连线中心空心螺纹管之间的距离相等，减少不同繁杂的数据，方便施工员检测，并且确定较为精确的定位点，将测量误差降到可控范围的最低点，增加施工测量精度。
7、通过油压升降装置带动固定在上面的能量发生器上下移动，实现能量发生器在竖直方向任意移动，可检测任意段的桩体完整性。
8、将GPS定位装置固定在油压升降装置底部，可实时得到能量发生器移动过程中的位置。
9、空心螺纹管凹槽可通过增加垫高块来增加其水平高度，进而保证桩中心空心螺纹管和桩体连线中心空心螺纹管的定位轴在同一水平位置。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明预制管桩和空心螺纹管局部布置示意图。
图2为本发明桩中心空心螺纹管内部结构示意图。
图3为本发明桩体连线中心空心螺纹管内部结构示意图。
图中：预制管1、埋设桩中心空心螺纹管2、桩体连线中心空心螺纹管3、GPS定位装置4、油压升降装置5、能量发生器6、铁环7、能量接收器8。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
参见图1-3，珊瑚砂中抽吸成孔小尺寸膨胀灌注桩桩身施工方法，它包括以下步骤：
步骤一，施工准备：在桩基施工前，申请施工许可证手续；进行吊机选型，做好机器设备调遣；购买前期施工材料；同时调入足够的工程技术人员和管理人员，确保施工工期和质量；
步骤二，桩孔定位：施工过程中采用联测，复测方法以控制桩孔位；测量设计孔位中心点后，钉一定位桩，定位桩中心有一竖钉确定孔位中心点，再按“十字线”法，以0.5倍桩距返出四个点钉定位桩，并记录与中心点的距离，当中心桩挖掉后以这四个点测量孔位中心点，确保孔位准确无误。
步骤三，吊机就位：保证吊机就位平、稳、对、正，并稳固吊机基础；
步骤四，埋设预制管1：吊机吊起预制管1，对准定位桩中心，要求偏差不大于±20mm，进行孔位复测，复测完毕合格后方可进行施工，抽吸机抽吸管口由上而下穿过预制管1，根据设计图纸、工程地质水文地质条件及施工设备条件使用抽吸机将设计桩孔位置处的珊瑚砂抽吸成桩孔，抽吸机先对珊瑚砂进行抽吸形成0.5m深的桩孔后，将预制管压入0.5m，再使用抽吸机成孔0.5m后，压入预制管1，如此反复，形成设计长度的桩孔，将抽吸口抽离预制管1，使用静压法将预制管1再向下压入1m；
步骤五，埋设桩中心空心螺纹管2和桩体连线中心空心螺纹管3，并在桩中心空心螺纹管2和桩体连线中心空心螺纹管3的内部安装桩身合格性检测装置；使用有卡口的圆盘将桩中心空心螺纹管2卡在圆盘中心位置，该圆盘直径等于预制管1的内径，将桩中心空心螺纹管2向下压入桩孔内，桩中心空心螺纹管2埋深较预制管1深1m；
在两斜交埋设的预制管1连线中心埋设桩体连线中心空心螺纹管3，且保证桩体连线中心空心螺纹管3的埋置深度与桩中心空心螺纹管2的相同。
步骤六，吊放钢筋笼：钢筋笼整体吊装；当钢筋笼过长时进行分段吊装，需要焊接时，先将下段挂在孔内，吊高第二段进行焊接，而后放下；骨架外侧应绑扎水泥垫块或在钢筋笼主筋上焊有一定数量的加筋环用以确定保护层。
步骤七，灌注混凝土：在桩体底端，使用高压注浆将浆液挤压进入珊瑚砂孔隙，待混凝土浆液达到预制管1的开孔花管以上位置时，使用正常灌浆法注入混凝土浆液，边灌浆边向上提起预制管1。
所述预制管1底部20%以内的管壁侧壁为开孔花管，在桩孔底部高压注浆过程中所灌注的混凝土配比为水泥：砂：石子：水：膨胀剂：钢纤维=1：1.11：2.72：0.38：0.05：0.003，同时掺入一定量的减水剂及速凝剂。
步骤八，测量桩体完整性：混凝土浇筑结束，按照规范养护30天后，打开膨胀灌注桩桩身使用桩身合格性检测装置中的能量发生器6和能量接收器8，通过GPS定位装置4，将能量发生器6和能量接收器8置于同一高度，得到能量接收器8接收到能量传递的时间，通过能量在混凝土和珊瑚砂中传递速度不同而计算出桩体在该处的桩径，进而得出该处的桩体是否完整。
步骤九，统计数据：将计算出的结果记录登记入检测表，确定处不符合工程安全的桩体，重新进行桩体浇筑。
实施例2：
进一步的，参见图2-3，所述桩身合格性检测装置包括埋设在桩中心空心螺纹管2内部的GPS定位装置4、油压升降装置5、能量发生器6和铁环7；所述油压升降装置5的升降末端固定GPS定位装置4，GPS定位装置4的下端固定铁环7，铁环7边缘均布四个能量发生器6；
还包括埋设在桩体连线中心空心螺纹管3内部的GPS定位装置4、油压升降装置5、能量接收器8和铁环7；所述油压升降装置5的升降末端固定GPS定位装置4，GPS定位装置4的下端固定铁环7，铁环7边缘均布四个能量接收器8。
进一步的，通过采用上述结构的所述预制管底部20%长处的管壁底部侧壁为开孔花管，在桩孔底部高压灌入混凝土，混凝土在高压条件下，通过花管的孔洞挤压充填珊瑚砂孔隙内部。
进一步的，通过采用油压升降装置5能够用于调节能量发生器6和能量接收器8的位置。
进一步的，通过GPS定位装置4能够时时的监测能量发生器6和能量接收器8的位置。
实施例3：
珊瑚砂中抽吸成孔小尺寸膨胀灌注桩桩身施工方法，它包括以下步骤：
步骤一，施工准备：在桩基施工前，申请施工许可证手续；进行吊机选型，做好机器设备调遣；购买前期施工材料；同时调入足够的工程技术人员和管理人员，确保施工工期和质量；
步骤二，桩孔定位：施工过程中采用联测，复测方法以控制桩孔位；测量设计孔位中心点后，钉一定位桩，定位桩中心有一竖钉确定孔位中心点，再按“十字线”法，以0.5倍桩距返出四个点钉定位桩，并记录与中心点的距离，当中心桩挖掉后以这四个点测量孔位中心点，确保孔位准确无误。
步骤三，吊机就位：保证吊机就位平、稳、对、正，并稳固吊机基础；
步骤四，埋设预制管1：吊机吊起预制管1，对准定位桩中心，要求偏差不大于±20mm，进行孔位复测，复测完毕合格后方可进行施工，抽吸机抽吸管口由上而下穿过预制管1，根据设计图纸、工程地质水文地质条件及施工设备条件使用抽吸机将设计桩孔位置处的珊瑚砂抽吸成桩孔，抽吸机先对珊瑚砂进行抽吸形成0.5m深的桩孔后，将预制管压入0.5m，再使用抽吸机成孔0.5m后，压入预制管1，如此反复，形成设计长度的桩孔，将抽吸口抽离预制管1，使用静压法将预制管1再向下压入0.5m；
步骤五，埋设桩中心空心螺纹管2和桩体连线中心空心螺纹管3，并在桩中心空心螺纹管2和桩体连线中心空心螺纹管3的内部安装桩身合格性检测装置；使用有卡口的圆盘将桩中心空心螺纹管2卡在圆盘中心位置，该圆盘直径等于预制管1的内径，将桩中心空心螺纹管2向下压入桩孔内，桩中心空心螺纹管2埋深较预制管1深0.5m；
在两斜交埋设的预制管1连线中心埋设桩体连线中心空心螺纹管3，且保证桩体连线中心空心螺纹管3的埋置深度与桩中心空心螺纹管2的相同。
步骤六，吊放钢筋笼：钢筋笼整体吊装；当钢筋笼过长时进行分段吊装，需要焊接时，先将下段挂在孔内，吊高第二段进行焊接，而后放下；骨架外侧应绑扎水泥垫块或在钢筋笼主筋上焊有一定数量的加筋环用以确定保护层。
步骤七，灌注混凝土：在桩体底端，使用高压注浆将浆液挤压进入珊瑚砂孔隙，待混凝土浆液达到预制管1的开孔花管以上位置时，使用正常灌浆法注入混凝土浆液，边灌浆边向上提起预制管1。
所述预制管1底部20%以内的管壁侧壁为开孔花管，在桩孔底部高压注浆过程中所灌注的混凝土配比为水泥：砂：石子：水：膨胀剂：钢纤维=1：1.11：2.72：0.38：0.05：0.003，同时掺入一定量的减水剂及速凝剂。
步骤八，测量桩体完整性：混凝土浇筑结束，按照规范养护30天后，打开膨胀灌注桩桩身使用桩身合格性检测装置中的能量发生器6和能量接收器8，通过GPS定位装置4，将能量发生器6和能量接收器8置于同一高度，得到能量接收器8接收到能量传递的时间，通过能量在混凝土和珊瑚砂中传递速度不同而计算出桩体在该处的桩径，进而得出该处的桩体是否完整。
步骤九，统计数据：将计算出的结果记录登记入检测表，确定处不符合工程安全的桩体，重新进行桩体浇筑。
Claims (10)
1.珊瑚砂中抽吸成孔小尺寸膨胀灌注桩桩身施工方法，其特征在于，它包括以下步骤：
步骤一，施工准备：
步骤二，桩孔定位：施工过程中采用联测，复测方法以控制桩孔位；
步骤三，吊机就位：保证吊机就位平、稳、对、正，并稳固吊机基础；
步骤四，埋设预制管（1）：
步骤五，埋设桩中心空心螺纹管（2）和桩体连线中心空心螺纹管（3），并在桩中心空心螺纹管（2）和桩体连线中心空心螺纹管（3）的内部安装桩身合格性检测装置；
步骤六，吊放钢筋笼：钢筋笼整体吊装；
步骤七，灌注混凝土：
步骤八，测量桩体完整性：
步骤九，统计数据：将计算出的结果记录登记入检测表，确定处不符合工程安全的桩体，重新进行桩体浇筑。
2.根据权利要求1所述珊瑚砂中抽吸成孔小尺寸膨胀灌注桩桩身施工方法，其特征在于：所述步骤一的具体操作为：在桩基施工前，申请施工许可证手续；进行吊机选型，做好机器设备调遣；购买前期施工材料；同时调入足够的工程技术人员和管理人员，确保施工工期和质量。
3.根据权利要求1所述珊瑚砂中抽吸成孔小尺寸膨胀灌注桩桩身施工方法，其特征在于：所述步骤二的具体操作为：测量设计孔位中心点后，钉一定位桩，定位桩中心有一竖钉确定孔位中心点，再按“十字线”法，以0.5倍桩距返出四个点钉定位桩，并记录与中心点的距离，当中心桩挖掉后以这四个点测量孔位中心点，确保孔位准确无误。
4.根据权利要求1所述珊瑚砂中抽吸成孔小尺寸膨胀灌注桩桩身施工方法，其特征在于：所述步骤四的具体操作为：吊机吊起预制管（1），对准定位桩中心，要求偏差不大于±20mm，进行孔位复测，复测完毕合格后方可进行施工，抽吸机抽吸管口由上而下穿过预制管（1），根据设计图纸、工程地质水文地质条件及施工设备条件使用抽吸机将设计桩孔位置处的珊瑚砂抽吸成桩孔，抽吸机先对珊瑚砂进行抽吸形成0.5m深的桩孔后，将预制管压入0.5m，再使用抽吸机成孔0.5m后，压入预制管（1），如此反复，形成设计长度的桩孔，将抽吸口抽离预制管（1），使用静压法将预制管（1）再向下压入0.5m~1m。
5.根据权利要求1所述珊瑚砂中抽吸成孔小尺寸膨胀灌注桩桩身施工方法，其特征在于：所述步骤五的具体操作为：使用有卡口的圆盘将桩中心空心螺纹管（2）卡在圆盘中心位置，该圆盘直径等于预制管（1）的内径，将桩中心空心螺纹管（2）向下压入桩孔内，桩中心空心螺纹管（2）埋深较预制管（1）深0.5m~1m；
在两斜交埋设的预制管（1）连线中心埋设桩体连线中心空心螺纹管（3），且保证桩体连线中心空心螺纹管（3）的埋置深度与桩中心空心螺纹管（2）的相同。
6.根据权利要求1所述珊瑚砂中抽吸成孔小尺寸膨胀灌注桩桩身施工方法，其特征在于：所述桩身合格性检测装置包括埋设在桩中心空心螺纹管（2）内部的GPS定位装置（4）、油压升降装置（5）、能量发生器（6）和铁环（7）；所述油压升降装置（5）的升降末端固定GPS定位装置（4），GPS定位装置（4）的下端固定铁环（7），铁环（7）边缘均布四个能量发生器（6）；
还包括埋设在桩体连线中心空心螺纹管（3）内部的GPS定位装置（4）、油压升降装置（5）、能量接收器（8）和铁环（7）；所述油压升降装置（5）的升降末端固定GPS定位装置（4），GPS定位装置（4）的下端固定铁环（7），铁环（7）边缘均布四个能量接收器（8）。
7.根据权利要求1所述珊瑚砂中抽吸成孔小尺寸膨胀灌注桩桩身施工方法，其特征在于：所述步骤六的具体操作为：当钢筋笼过长时进行分段吊装，需要焊接时，先将下段挂在孔内，吊高第二段进行焊接，而后放下；骨架外侧应绑扎水泥垫块或在钢筋笼主筋上焊有一定数量的加筋环用以确定保护层。
8.根据权利要求1所述珊瑚砂中抽吸成孔小尺寸膨胀灌注桩桩身施工方法，其特征在于：所述步骤七的具体操作为：在桩体底端，使用高压注浆将浆液挤压进入珊瑚砂孔隙，待混凝土浆液达到预制管（1）的开孔花管以上位置时，使用正常灌浆法注入混凝土浆液，边灌浆边向上提起预制管（1）。
9.根据权利要求1或8所述珊瑚砂中抽吸成孔小尺寸膨胀灌注桩桩身施工方法，其特征在于：所述预制管（1）底部20%以内的管壁侧壁为开孔花管，在桩孔底部高压注浆过程中所灌注的混凝土配比为水泥：砂：石子：水：膨胀剂：钢纤维=1：1.11：2.72：0.38：0.05：0.003，同时掺入一定量的减水剂及速凝剂。
10.根据权利要求1所述珊瑚砂中抽吸成孔小尺寸膨胀灌注桩桩身施工方法，其特征在于：所述步骤八的具体操作为：混凝土浇筑结束，按照规范养护30天后，打开膨胀灌注桩桩身使用桩身合格性检测装置中的能量发生器（6）和能量接收器（8），通过GPS定位装置（4），将能量发生器（6）和能量接收器（8）置于同一高度，得到能量接收器（8）接收到能量传递的时间，通过能量在混凝土和珊瑚砂中传递速度不同而计算出桩体在该处的桩径，进而得出该处的桩体是否完整。
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